如何科学理解麒麟9000的拷机功耗？前段时间

前段时间，有网友拿麒麟9000拷机，于是有了功耗翻车的说法。今天我们就来讨论一下，麒麟9000功耗真的翻车了吗？用拷机功耗来定义麒麟9000的能效表现是否科学？
首先要明确的是，性能提升和功耗的增加并不是线性关系。在谈论能效的时候，不考虑性能，就是耍流氓。极限性能的增加，必然要付出更大比例的功耗。
先来复习一下初中物理的知识，电功率计算公式：P= UI ，按纯电阻电路来计算，根据欧姆定律I=U/R代入P=UI中还可以得到：P=U2/R 。
很明显，电功率和电压的平方成正比，会有类似如下的曲线（示意图，假设R=1）。
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以CPU为例，在不考虑内存瓶颈的情况下， CPU性能的提升和CPU频率的增加是接近线性关系(频率的增加意味着单位时间内的cycle增加，而固定微架构的处理器，每条指令执行需要的cycle数是恒定的) 。但是更高的频率就需要更高的电压，从上面的曲线很明显看到，随着电压的升高，功率曲线增加的斜率越陡峭，功率增加幅度越大。
这个现象在其他领域也是比较常见的。当飞机速度增大时，作用在飞机上的空气阻力会迅速增大，空气阻力和速度的平方成正比，飞行速度每增加1倍，发动机的功率就需要增大为原来的8倍。 "提康德罗加" 级导弹巡洋舰波障速度为 30.9 节，而在32.5节全速航行时，速度只增加5% ，却需要29%-35%的额外推进功率。
因此，可以明确的是，在拷机过程中， GPU极限性能增加，需要付出更大的功耗，二者绝非线性关系。
下面我们来还原拷机实测的过程。目前网上只有麒麟9000拷机数据，断然下结论未免过于偏颇。我们可以拿骁龙865+一起测试，二者在同一阵营，水平相当，看看结果如何。
我们使用GPU GFLOPS分别对Mate40 Pro和三星Note20 Ultra进行了双拷测试，结果如下：
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骁龙865+在性能不及麒麟9000的情况下，整机平均功耗甚至达到了9.58W ，超过麒麟9000的9.18W 。
下面来直观对比麒麟9000和骁龙865+的拷机数据：
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相比骁龙865+ ，麒麟9000的CPU GFLOPS高了5% ， GPU GFLOPS高了28% ，而在这个情况下，整机的平均功耗低了4% 。
那么简单计算一下，如果麒麟9000的性能和骁龙865+相当的情况下，功耗会低多少呢？
因为GPU性能差距比较大，后面主要计算GPU ，暂时忽略CPU的差异。 GPU GFLOPS测试主要测试GPU的ALU计算单元，访问内存较小，性能和GPU频率基本呈线性关系。
由于无法知道麒麟9000的每个频点的实际电压，我们做一个简单假设，每个频点的电压和频率呈线性关系(事实上，越高的频率需要的电压会更高) 。
麒麟9000对外公布的GPU最高频率是759MHz ，假设759MHz的电压是1V 。
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那么如果麒麟9000的GPU性能降低到和骁龙865+相同， GPU频率大约是在592MHz ，这个时候的电压按线性计算在0.78V 。按功率的计算公式，麒麟9000在与骁龙865+ GPU性能相同时的功率，大约为最高频点的功率的60%（P=U2/R ，即：0.782/12=0.6084≈60%），即比最高频点功率低40% 。注意上面都是假设电压是线性上升的，考虑到极限频率下额外需要的电压以及极限频率下依然比骁龙865+低4% ，麒麟9000同性能下GPU功耗比骁龙865+功耗低50%是完全合理的。
【如何科学理解麒麟9000的拷机功耗？】事实上，拿拷机过程中释放的瞬时数据，来评价一款芯片的功耗本身就是不合理、不科学的。作为普通用户，我们更应该关注真实场景下游戏体验，优质的体验才是王道。