酷睿 i7 的 TDP 约为 80W，而 N3150 的 TDP 为 6W。
我的问题是，是什么阻碍了创始人打造出功耗与性能成比例的 CPU。换句话说，如果我不想拥有强大的性能，为什么我不能拥有功耗低的强大 CPU？
答案1
简短的回答是：完成一定量的工作需要一定数量的晶体管来改变状态。以更高的速率工作意味着每秒有更多的晶体管改变状态。改变晶体管的状态需要一定量的能量，而实际上，所有这些能量最终都会以热量的形式消散。因此，更快地完成工作意味着消散更多的热量。
对此，有三个重大例外：
更新的制造技术可以使晶体管使用更少的能量来切换状态。
制造技术可以针对高性能进行优化（典型用于台式机 CPU）或针对低功耗进行优化（典型用于移动 CPU）。
巧妙的设计可以减少在给定工作量下需要改变状态的晶体管的数量。
这也解释了为什么新型 CPU 能够比消耗相同电量的旧 CPU 完成更多的工作。
答案2
您可以，操作系统中的电源选项可以降低最低时钟频率，我已经看到第四代 i5 通过 Windows 电源计划将时钟频率提高到 800Mhz，并且消耗极少量的电量。
其缺点是，当前一代 CPU 需要花费相当长的时间来响应增加的工作负载，因此当需要处理能力时，用户可能会在重新启动之前感受到“滞后”。
还要注意的是，TDP 是最大消耗，而不是 Speedstep 动态为内核计时实际使用的消耗。
答案3
其他答案忽略的关键点是，是的，快速 CPU 比慢速 CPU 拥有更多的硅/晶体管，但这意味着即使不使用它们，也会有更多开销。降低时钟速度可能会有所帮助，但最低限度才能让一切正常运转。
类似地，大型汽车发动机可能比较小汽车发动机具有更大的功率，并且即使在怠速时也会消耗更多的燃料，这纯粹是因为即使在最低可持续速度下也需要更多的能量来保持其转动。
正如 @moab 在评论中提到的，一些 CPU 实现了一项称为“核心停放”（或广义上的 PStates）的功能，该功能允许在不需要时完全禁用核心（时钟速度为 0，断电）。这避免了消耗保持核心运行所需的最低功率，因为（几乎）有效地减少了 CPU 的核心数量。在我们的类比中，这可以比作有 8 个气缸但可以禁用其中 2 个或 4 个的发动机，从而避免了燃料消耗和压缩损失（但仍会因额外部件的摩擦而产生开销）。