TDP不是最大功耗！Intel散热技术细节
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这篇文章主要针对DIY发烧友，因为纵观十年间电脑硬件媒体很少有人仔细关注过Intel对各平台的散热规范和设计指导，平日玩机、超频中也许存在不少争议性的内容在这里都可以找到答案。
Intel在LGA1155平台上的一共有Core i7/i5/i3，而且还有Pentium系列，这些CPU的热设计功耗（TDP）有95瓦、65瓦、45瓦、35瓦，四种。
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Intel比AMD更早的在核心外加了金属导热罩，准确的名字叫Integrated Heat Spreader，有两个作用：加强散热和保护核心（DIE）。
核心集中在导热罩的中心区域，这里也是温度最高的。
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TDP（热设计功耗），是DIY玩家熟悉的参数，在网上也有很多争论，这里Inte给出了明确的解释：TDP并不是处理器的最高功耗，而是一个给散热器做参考设计的参数。
那么什么时候处理器会超过TDP功耗呢？超频时，或者不超频时VID设定高于默认值，还有最后一种情况就是Turbo Boost时，处理器功耗会短暂的超过TDP。
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CPU的顶盖其实很薄，但为了起到保护功能，Intel对其提出了要求，静态压力对应实际应用可以理解为安装散热器后扣具造成的净压力。动态压力是一种冲击的力量，我们安装散热器时也会有一些磕碰，所以要能抵抗住才行。此外各种方向的切力，扭曲的力偶也是有要求的。
为了满足各种要求，CPU顶盖采用铜，镀镍后防止氧化对散热性能的损失。
Intel为了防止散热器厂商误读这些参数，专门说明，这些力参数不是要求散热器扣具达到这样的压力，而是不能超过这些压力。
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节能状态在Core Duo就出现了更多种，Intel专门列出了5个系列的CPU在满载、C6/C3/C1E时的功耗。
C6状态是CPU在休眠时的情况，可以看到不论TDP是95还是35，基本都是5瓦左右，而系统在桌面下待机，CPU功耗都28-18瓦之间。
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这张图是四种TDP功耗的CPU温度限制曲线，曲线的纵轴是温度值，横轴是功耗值，95瓦和65瓦的CPU散热测试是从环境温度为45℃开始的，这个环境温度模拟了机箱内的情况，还是比较严格的，在CPU功耗达到TDP时最高的温度控制在69℃-74℃。
45瓦和35瓦TDP的处理器因为发热小，所以测试起始的环境温度更高一些，48℃，在达到TDP功耗时只要温度控制在70℃（65℃）之内就可以。
可能是为了方便，Intel把温度和功耗的关系设置成一条正比例线，比例系数越大，对散热器的要求越低。比例系数越低实际上代表散热器把温度上升的幅度尽量压低，如果我们IT硬件媒体有条件，其实可以测测不同的散热器在不同温度下的功耗，也画出这条曲线，斜率越小散热性能越强。
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Intel自从Core Duo那一代CPU就在处理器内部设置了DTS（数字温度传感器），他由一个测温二极管和一个模拟-数字的转换器组成，然后把数值记录在一个8位的寄存器中，这样外围监控设备可以读取这个寄存器中的值，从而实现对温度的控制和风扇的控制，在LGA1155的热设计指导中并没有详细描述寄存器的格式和读取规则，不过在LGA2011热设计规范中倒是花了大篇幅说明。
DTS的值可以理解为距离保护温度的差，所以之前所说的TDP就是在DTS=-1时测量的功耗值，也就是说温度离最高温度只差1℃之时的功耗。
这个最高温度是什么呢？就是上图右侧红框的Tjmax，我用自己的LGA1366处理器截图是100℃，不过LGA1155的应该是99℃或者98℃。
处理器的温度测量点是在每个核心的中央，如果你有四个核心，那么Intel会在每个核心中都设置DTS。他们都不能超过Tjmax。
如果超过了呢？下面两张图就是解释超过后的处理过程。
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在默认频率下使用原装散热器测试，除非你的机箱完全封闭没有办法散热，否则CPU不会不堪重负到过温保护的地步。当你超频时就有可能会触发过温保护，在Everest的稳定性测试中也可能会出现，这时图中红框的Throttling就不是零了，在Throttling变成100%%时处理器的电压和频率都会降得很低，性能自然爆降，但这是以保护CPU为前提的，起码你不会立刻死机。
当然有时你也会发现Throttling的值是0%%-100%%之间的值，比如55%%之类的，那种状态下电压和频率都没有降到最低。
下一张图我们详细看温度保护的信号时序图，这样您就明白中间值的含义了。
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激活过程
1、当DTS=-1时，处理器过热信号（PROCHOT）为低，处理器时钟终止，倍频降1，再重新启动时钟，整个过程在2微秒之内完成，新的频率下CPU分配一个能保持正常工作的最低电压给CPU，然后再判断DTS是否等于-1。
2、1毫秒后如果DTS仍然等于-1则继续降低倍频，然后配给CPU一个在此倍频下可以正常工作的最低电压。
3、重复第2个过程，直到DTS不等于-1，然后继续判断，慢慢提高倍频，并慢慢提升与之相配的最低电压，直到电压和倍频恢复正常。
这就是过温保护与恢复过程中频率和VID的调整过程。
如果倍频已经降到最低，DTS仍然等于-1的话，持续时间超过32毫秒后，Intel的CPU会启动另一种措施：频率调制（Clock Modulation），这是通过缩减CPU每个时钟周期占空比来实现的，这个措施可以立刻把功耗降低30%%-50%%，而且这个过程是允许软件来设置的。而第一种通过降低倍频和VID的保护方式是软件无法设置的。
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CPU插座旁边都有一个4PIN的风扇接头，采用4PIN接头的风扇是支持脉宽调制方式调整转速的，在LGA1155平台机械和热设计指导书中有部分关于4PIN风扇的内容，不过更多内容是在一份Intel关于4PIN脉宽调制风扇中说明的，那里有更详细的风扇转速算法的设计，这篇文章中就不具体介绍了。
从上面的表格看，Intel的热设计指导的目标是在温度可以控制在DTS=-1之内尽量降低风扇转速，降低噪音。
所以在离最高温度较远时风扇占空比信号也较低，只有20%%，在马上要激活过温保护时，风扇占空比信号已经达到了100%%。
Intel在原装风扇的转速设计上给了很宽的调整尺度，从1000转每分钟到3150转每分钟。
关于风扇脉宽调制的规律我也曾经实际测试过，感兴趣的网友可以参考这篇文章，http://tu.pcpop.com/pic-699068.htm#1。
最后也希望这篇文章可以给您提供一些关于散热方面更细节的知识。