台式电脑与笔记本电脑在性能方面的差异主要归因于设计目的、内部空间、散热能力和功耗等方面的因素：
1. 内部空间：由于尺寸上的巨大差别，台式电脑拥有更大的机箱空间用于安装更大型号的高端硬件组件，比如CPU、GPU、存储硬盘和散热设备。这使得台式电脑更容易配备更高性能的零部件。
2. 散热管理：高性能计算机硬件如高端显卡和处理器工作时产生的热量远超笔记本中的部件。由于台式电脑有更好的空气流通条件以及较大的内部空腔来安置风扇或液体冷却系统（水冷/风冷）, 它们在处理高温方面有明显优势，可以支持更高负载长时间运作且不轻易发生降频。
3. 电源供应：与受限于紧凑体积和便携性的笔记本电脑相比，台式机可以通过更为强大的供电机制为更高级别的硬件提供持续电力保障，并减少因电压不稳引起的各种问题。
4. 扩展性和可升级性：大多数台式机型具有出色的硬件升级能力。用户可以轻松更换或添加更多内存条、硬盘、甚至是主板、处理器等核心组件以进一步增强其计算力；而很多笔记型产品往往难以维护升级其关键内部设备，导致长期使用后性能落伍较快。
5. 功率消耗及优化考量：出于节省能源的目的，在电池模式运行下许多笔记本平台对CPU/GPU频率进行了适当限速处理；另外，厂商出于成本考量和市场定位策略，可能不会向低能耗设备上集成顶尖级别的高性能配置元件。
基于上述原因，一般来说台式机的性能要比同价位的笔记本强，尤其是在图形处理能力、处理速度等方面体现的尤为明显，这也是为什么游戏玩家和专业设计师群体往往偏好选用桌面台式主机的原因之一。
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