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计算机领域，完成一项指定运算所消耗能量有没有标准的计算方式

处理器微架构这块我确实不专业。不过根据这么多年玩硬件的经验，有些东西我还是能说得靠谱点。既然题主说到PS4，那就以PS来说吧。老版的PS3的峰值功率在200W左右（电源是Delta造，型号APS-240，额定240W），而PS4电源也是Delta生产，型号ADP-240，额定功率也是240W，但目前实测到的最大功耗只有140W。从性能来看，PS4毫无疑问比PS3强得多。因此这里可以得出一个结论：PS4性能在比PS3强接近10倍（初步估计出的一个理论值，因为PS4的性能提升不仅仅是由CPU和GPU带来的）的情况下，功耗还更小。仅有上面的数据是没办法解释清楚功耗和性能的关系的。不过我认为题主不要仅仅把眼光局限于峰值功率，而应该更注重“效率”这个概念。由于CPU和GPU很难在现实中去还原所谓的“只用10%的性能去做以前需要100%性能做的事”，因此这个问题可以换一个角度来看：假设以前完成一帧渲染需要10秒钟，现在只需要1秒时间，而之前机器的功耗跟现在相同，因此在这一帧渲染工作过程中，消耗的电力大概是以前的十分之一。这样的例子在生活当中就很常见了，比如SuperPi之类的测试工具（其实对于现在的硬件来说，Friz Chess Benchmark和CineBench这类的多线程纯数学运算最能说明问题）。而对于散热器来说，并不是根据性能来设计的，而是根据TDP，也就是典型热功耗来设计的。因此除非人为去限制CPU或者GPU的性能（比如现在手机CPU很常见的降频，以及NV和AMD都在用的硬件级功耗限制），否则散热这个问题上是没办法跟TDP妥协的。不过对于现在的集成电路芯片来说，温度和功耗的降低要更多归功于制造工艺的升级以及漏电率的降低，并且由于在执行同一任务时耗时更短，因此单位时间内聚集的热量也就更少，散热器可以更从容地将热量排出去。因此，对于第四个问题，答案是：没有一个固定的公理（物理老师挂得早？）去衡量能量消耗。如果非说有，那也就只有各个硬件测试网站/媒体搞出来的“性能 - 功耗比”这个概念了。但以何种测试成绩作为这个比值的绝对参考，还真没办法下定论。回来说第三个问题。第一，是我认为移动端设备的性能要达到PS3水平，用不了十几年，甚至在未来一两年之内就有可能搞定。证据还是以Fritz Chess Benchmark这个测试作为例子：软件是以奔腾3 1GHz作为性能参考标准。E2160的性能大概是PIII的5倍，而3960x@4.5GHz的性能大概是PIII的53倍。也就是说，3960x这样的CPU，性能已经基本上是Core2时代CPU的10倍了。而从Core 2时代到现在，过了多少年呢？仅仅6年左右。第二，对于需要消耗多少运算能力。之前说过了，性能对比都是以100%火力全开的情况作为对比的，再加上集成电路本身的特性，没办法去做简单加减法，也就是说在性能差距为500%的两台机器上，我只用20%的功力去跑同一个任务，很可能得不到之前那套系统100%的结果，也可能得到了不止100%的结果。不过可以再用一个东西来做对比：Sony官方宣称PSV的性能是PS1的236倍，而PSV的实测峰值游戏功耗是4W，PS1是5W左右。因此在大概20年期间，同功耗情况下的性能大概是提升了200多倍，TDP当然也大幅降低。注：上面提到了峰值功率和TDP两个概念。这两个概念是完全不同的。峰值功率是指实际测得的最大功耗，而TDP是指热功耗，仅用于评价发热量大小。所以最后题主问能量哪儿去了？能量用来做晶体管开关+漏电损耗+热功耗等等。


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