Вступ.
Досить давно мені хотілося зупинитися на питаннях забезпечення зниження енергоспоживання сучасних персональних комп'ютерів і ноутбуків. Багато користувачів виправдано поставлять запитання: "Навіщо це треба? - виробник уже подбав про всі тонкощі енергоспоживання моєї системи. Як показує досвід, на жаль, це практично завжди не так. Якщо виробники ноутбуків ще якось намагаються забезпечити зниження енергоспоживання своїх пристроїв, то з персональними комп'ютерами, як правило, все знаходиться в занедбаному стані.
Енергоспоживання персональних комп'ютерів і необхідно знижувати з наступних причин:
- знижуючи енергоспоживання ноутбука, ви продовжуєте його час автономної роботи,
- продовжуючи час автономної роботи ноутбука, ви домагаєтеся, зниження циклів заряду / розряду акумуляторної батареї і продовжуєте його термін служби,
- разом з енергоспоживанням знижується і тепловиділення компонентів ноутбука або персонального комп'ютера, що дозволяє, з одного боку, підвищити стабільність роботи системи, з іншого боку, продовжити термін служби електричних компонентів,
- зниження енергоспоживання персонального комп'ютера і ноутбука дозволить скоротити витрати на електрику. Для багатьох це досі не критично, але вартість електроенергії зростає з кожним днем, державна політика змушує громадян встановлювати електролічильники, кількість комп'ютерів в родині збільшується з року в рік, тривалість їх роботи подовжується в пропорційних масштабах, тому в технологіях зниження енергоспоживання зацікавлений кожен з нас.
Визначення ключових компонентів енергоспоживання системи.
Незважаючи на те, що сучасний персональний комп'ютер і ноутбук настільки різні між собою, як правило, вони повністю ідентичні за схемами будови. У ноутбуці виробники намагаються компонувати всі, таким чином, щоб максимально зменшити підсумкові розміри. У той час як будь-який персональний комп'ютер є модульною системою, будь-який компонент якої може бути замінений без будь-яких проблем.Картинка клікабельні -
На представленому малюнку видно компоненти стандартного системного блоку. Знання цих компонентів системи дозволить вам ще на етапах складання або апгрейда свого комп'ютера визначитися з тими параметрами, які дозволять вам знизити енергоспоживання системи. Отже, сучасний системний блок містить:
- корпус,
- блок живлення,
- материнська плата,
Оперативна пам'ять,
- відеокарта / відеокарти,
- жорсткий диск / диски,
- привід компакт-дисків,
- дисководи,
- картрідер,
- системи охолодження процесора, корпусу.
Звукові карти, ТВ-тюнери в окремому виконанні рідко зустрічаються в сучасних комп'ютерах. По-перше, всі існуючі материнські плати мають вбудовані контролери звуку, які не поступаються за якістю звучання дешевим звуковим картам і картам середнього цінового діапазону. По-друге, ТВ-тюнери відслужили свій вік, як і коаксіальне телебачення. В епоху FulHD, IP-TV, DVB говорить про ТВ-тюнери просто зайве.
Енергозбереження: корпус і блок живлення.
Для багатьох може здатися дивним, обговорювати блок живлення і корпус в контексті енергозберігаючих технологій. Проте, практика показує, що користувачі часто вибирають корпус за зовнішнім виглядом і його цінового параметру. При цьому слід розуміти, що малогабаритний, погано вентильований корпус буде сприяти перегрівання компонентів системи і зниження стабільності роботи того ж процесора, оперативної пам'яті, материнської плати при зниженні напруги живлення, чим ми будемо займатися надалі.Блок живлення може стати джерелом неефективного енергоспоживання в першу чергу. Будь-який сучасний блок живлення повинен забезпечувати високі показники ККД при перетворенні струму високої напруги в 12, 5 і 3,3 вольта.
Будь-який сучасний блок живлення має відповідність одному зі стандартів серії 80 Plus. Стандарт 80 Plus був прийнятий ще в далекому 2007 році, в рамках енергозберігаючих стандартів Energy Star четвертого перегляду. Даний стандарт вимагає від виробників блоків живлення забезпечення 80% ККД своїх пристроїв при різних навантаженнях, - 20%, 50% і 100% від номінальної потужності.
З цього випливає, що для забезпечення максимальної ефективності вашого блоку живлення, він повинен бути навантажений не менше 20% від своєї номінальної потужності. Абсолютно неправильно, коли користувач набуває блоки живлення "з запасом" на 900 і 1200 Ватт. При виборі блоку живлення керуйтеся тим, що без навантаження на систему, навантаження на нього не повинна падати нижче 20% і він повинен мати сертифікат відповідності 80 Plus.
Картинка клікабельні -
Справедливості заради, потрібно відзначити, що на сьогоднішній день стандарт 80 Plus дифференцировался на наступні категорії:
- 80 Plus
- 80 Plus Bronze
- 80 Plus Silver
- 80 Plus Gold
- 80 Plus Platinum.
Різниця між стандартами полягає в забезпеченні більш високих показників ККД всередині сімейства стандарту 80 Plus. Якщо при 50% навантаженні блок живлення стандарту 80 Pus забезпечує ККД на рівні 80%, то дорогі блоки живлення відповідають стандарту 80 Plus Platinum забезпечують ККД на рівні 94% і вище.
Енергозбереження: материнська плата.
На сьогоднішній день материнські плати розвиваються максимально швидко, не відстаючи від розвитку процесорів. Слід розуміти, що материнські плати складаються з різних наборів контролерів, забезпечення злагодженої роботи яких, і є основним завданням материнської плати. У більшості випадків, енергоспоживання материнської плати залежить від виду застосованого північного і південного моста. Сучасні північні мости значно знизили своє енергоспоживання, що спричинило за собою зменшення розмірів їх систем охолодження. Багато користувачів пам'ятають часи, коли система охолодження північного мосту складалася з кількох теплових трубок з'єднаних з радіаторами охолодження. Поява останнього покоління системної логіки від Intel дозволило знову відійти на рівень звичайних радіаторів. В силу загальних тенденцій, багато іменитих виробники материнських плат, такі як Gigabyte, ASUS, MSI демонструють на виставках свої нові "екологічні" продукти. Як правило, екологічність даних рішень досягається за рахунок оптимізації схем живлення процесора і відеокарт, - основних споживачів будь-якого системного блоку. Як правило, це здійснюється за рахунок застосування багатофазних стабілізаторів напруги процесорів.
сучасні материнські плати, Застосовують в схемах харчування від шести до дванадцяти стабілізаторів напруги. Дані схеми значно підвищують стабільність напруги, що подається, але збільшують енергоспоживання. Тому виробники "екологічних" материнських плат оснащують їх технологіями, які при низькому навантаженні на систему харчування вимикають частина фаз, і харчування процесора здійснюється за рахунок однієї-двох фаз стабілізаторів напруги.
При покупці материнської плати, також слід бути більш уважним. Придбання "навороченной" материнської плати завжди обертається підвищеним енергоспоживанням. Якщо вам ніколи не буде потрібен порт FireWire, не слід за нього переплачувати, а потім щомісяця платити за те електрику, яке споживає його контролер на материнській платі.
Енергозбереження: процесор.
Провідні виробники процесорів AMD і Intel протягом останніх десятиліть займаються зниженням енергоспоживання своїх продуктів. Слід віддати належне, вся естафета була розпочата компанією AMD, в якій вона утримувала міцне лідерство протягом двох-трьох років. Були часи, коли процесори компанії AMD з технологією Cool "n" Quiet мали значно менше енергоспоживання, ніж процесори від компанії Intel лінійок Pentium 4 і Pentium D. Компанія Intel швидко надолужила своє відставання і впровадила технологію EIST - Enhanced Intel SpeedStep Technology, яка прекрасно себе показала в останніх поколіннях процесорів. У той час як нові процесори від компанії Intel обзаводяться все новими і новими технологіями енергозбереження та нарощують продуктивність, від компанії AMD істотних ривків вперед ми не бачимо.
Як відомо, ключовим енергоспоживачів будь-якого персонального комп'ютера або ноутбука є саме процесор, тому ми зупинимося на питаннях зниження його енергоспоживання.
Для того щоб зрозуміти, як можна знизити енергоспоживання, ви повинні чітко для себе представляти, від чого воно залежить. Енергоспоживання сучасного процесора залежить:
- від напруги харчування подається на транзистори,
- частоти роботи процесора. Частота роботи процесора формується з твору його множника на частоту шини.
По суті справи, технології Cool "n" Quiet і EIST займаються зниженням енергоспоживання саме за рахунок цих двох параметрів. На жаль, найчастіше ми стикаємося з роботою не з напругою живлення процесора, а з роботою його частотою. При зниженні навантаження на процесор енергозберігаючі технології знижують множник процесора і тим самим домагаються зниження енергоспоживання процесора. При появі навантаження на процесорі, множник повертається на колишні значення, і процесор працює, як ні в чому не бувало. На жаль, дана методика зниження енергоспоживання не завжди дозволяє добитися високої енергоефективності. Покажемо на прикладі.
Як приклад обраний процесор Core 2 Duo з номінальною частотою роботи 2,0 Ггц.
Картинка клікабельні -
З представленої діаграми видно, що температура роботи процесора без включення режиму енергозбереження, при номінальному множнику x12 і напрузі живлення 1,25 вольт ми маємо робочу температуру порядку 55-56 градусів в просте.
Картинка клікабельні -
Після подачі навантаження на процесор, при аналогічних умовах роботи ми фіксуємо среднею температуру роботи порядку 71-72 градусів, що і було зафіксовано на наших діаграмах.
Температура ядер знімається за внутрішніми датчикам, тому похибки мінімальні. З огляду на той факт, що між енергоспоживанням процесора і його робочою температурою є прямопропорційна зв'язок, ми будемо орієнтуватися на даний параметр при оцінці його енергоефективності.
Наступним етапом ми знизили множник до мінімально можливих значень, до 6. При цьому частота процесора склала 997 Мгц, грубо можна округлити до 1 Ггц. Напруга харчування залишилося незмінним, в районі 1,25 вольт.
Картинка клікабельні -
З представлених даних видно, що в режимі простою, робоча температура процесора змінилася дуже мало, вона залишилася, як і раніше, в рамках 55-56 градусів. Звідси напрошується висновок про те, що від простого зниження частоти роботи процесора ми виграємо дуже мало.
Картинка клікабельні -
Після цього ми подали навантаження на, але множник і робоча напруга процесора залишили на колишньому рівні. Природно, подібне тестування має значення тільки з практичного боку, реалізовувати його в життя ми не рекомендуємо. Пов'язано це з тим, що саме від частоти процесора залежить його продуктивність, і ніхто не купує високочастотний процесор для його подальшої роботи на занижених частотах. Після стабілізації температурних значень, ми отримали среднею робочу температуру рівну 65-66 градусів, що на шість градусів нижче, ніж при роботі процесора на номінальній частоті рівній 2 Ггц.
З цього всього випливає, що дійсно енергозбереження від зниження робочої частоти процесора шляхом зміни значення множника має місце бути, але воно не того рівня, якого нам би хотілося бачити, в кожному конкретному випадку. Тому ми приступаємо до роботи з напругою процесора.
Наш процесор і материнська плата дозволяють змінювати напругу живлення процесора в проміжку 0,95-1,25 вольт. Крок становить 0,0125 вольт. Це пов'язано з тим, що процесор встановлений в ноутбуці, материнські плати яких, рідко коли дають можливість змінювати робочі напруги компонентів в широких діапазонах.
Для того щоб довести ефективність зниження робочої напруги процесора в плані зниження його енергоспоживання і тепловиділення, ми залишимо його робочу частоту на рівні 1 Ггц, але паралельно знизимо робоча напруга до мінімально можливих значень, - 0,95 вольт.
Картинка клікабельні -
Дана маніпуляція дозволила нам знизити температуру простою процесора до 45-46 градусів, що представлено на діаграмі. В даному режимі ми добиваємося максимально можливо низького енергоспоживання процесора. Пониження робочої напруги до 0,95 вольт дозволило нам знизити робочу температуру простою на 10 градусів !!!
Картинка клікабельні -
Для оцінки ефективності методу зниження робочої напруги процесора, ми подали на нього навантаження. В результаті чого ми отримали робочу температуру в навантаженні дорівнює 50-51 градусів, в той час як без зміни напруги і аналогічної продуктивності системи на частоті 1 Ггц раніше ми отримували 65-66 градусів. Отримані нами дані зафіксовані на діаграмах.
Енергоспоживання процесора: висновки
- З усього вищевикладеного випливає, що для забезпечення високої енергоефективності процесора годі було тільки знижувати робочу частоту процесора, як це робиться багатьма ноутбуками і персональними комп'ютерами в рамках енергозберігаючих технологій від Intel і AMD. Зниження частоти роботи процесора завжди має супроводжуватися зниженням його робочої напруги.З огляду на той факт, що будь-який процесор може працювати при більш низькій напрузі при більш низьких частотах своєї роботи, слід підібрати своє мінімальне стабільну напругу для кожної частоти його роботи.
Для визначення приблизних робочих напруг для кожної частоти (множника) процесора досить побудувати графік прямої залежності мінімальної напруги від частоти шляхом нанесення максимальних і мінімальних значень. Це значно полегшить роботу початківцям користувачам.
- Для забезпечення необхідної енергоефективності процесора, необхідно правильно налаштувати існуючі технології або застосовувати сторонні програмні продукти, які могли б знижувати частоту процесора, його напруга при низькому навантаженні і підвищувати їх при її підвищенні.
Енергозбереження процесора: RightMark CPU Clock Utility (RMClock)
Утиліта має невелику вагу, порядку 250 кілобайт. Чи не потрібно будь-якої установки, просто розпаковуєте його в обрану папку і запускаєте файл RMClock.exe. Для простоти посилання на архів з програмою буде представлена \u200b\u200bв кінці нашої статті.На момент написання статті остання версія програми 2.35 має наступний функціонал в рамках безкоштовного використання:
- контроль тактової частоти процесори,
- контроль троттлінга,
- контроль рівня завантаження процесора, ядер процесора,
- контроль робочого напруги процесора,
- контроль температури процесора / ядер процесора,
- постійний моніторинг зазначених параметрів,
- можливість зміни напруги процесора з операційної системи,
- можливість зміни множника процесора (його частоти) з операційної системи,
- автоматичне керування частотою і напругою процесора в залежності від подається навантаження на нього. Концепція носить назву "Perfomance on demand" або "продуктивність на вимогу".
Картинка клікабельні -
Запустивши програмний продукт, ви потрапляєте в один з розділів його меню. Ми перерахуємо весь функціонал RightMark CPU Clock Utility по порядку. У розділі About представлена \u200b\u200bінформація про розробників, їх сайті, і посилання на ліцензійну угоду. Базова версія продукту поставляється безкоштовно для некомерційних цілей, ніякої реєстрації не потрібно. Є професійна версія, яка надає набагато більш широкий функціонал налаштувань роботи системи і стоїть символічні 15 доларів. Для початківців можливостей базової версії цілком вистачить.
Картинка клікабельні -
У закладці " Settings"Представлені настройки програми для зручності його використання. На жаль, російського мовного пакета, який зустрічався в раніше випущених версіях продукту, в нашому випадку не виявилося, але в цьому немає нічого страшного. У даній закладці є можливість вибору кольору оформлення і, прошу звернути увагу , - режим автозапуску.
За режим автозапуску відповідає підрозділ " Startup options". Автозапуск RightMark CPU Clock Utility при завантаженні операційної системи дозволяє максимально легко вирішити питання енергозбереження без втручання в BIOS комп'ютера, що особливо корисно, коли BIOS не надає будь-яких можливостей по зміні робочої напруги і множника процесора. Подібне зустрічається в BIOS" ах сучасних ноутбуків.
Поставивши галочку у вікні пункту " Start minimized to system tray"Ви позбавите себе від необхідності постійно закривати вікно програми при черговому запуску. Воно буде виконувати свої завдання після автоматичного запуску з попередніми згортанням.
пункт " Run at Windows startup: "Дозволяє встановити автоматичний запуск програмного продукту і вибрати, як це робити. У нашому випадку ми здійснюємо автоматичний запуск через реєстр, також є можливість автоматичного запуску через папку" Автозавантаження ". Обидва варіанти прекрасно працюють, починаючи від Windows XP закінчуючи Windows 7.
Є можливість запису необхідних параметрів роботи процесора в Log-файл. Даний параметр буває необхідний для з'ясування причин нестабільної роботи системи.
Картинка клікабельні -
У закладці " CPU info"Представлена \u200b\u200bінформація про процесор, його характеристики на поточний момент. Перераховано підтримувані технології енергозбереження. Чим більш сучасний процесор, тим більше технологій він підтримує.
Картинка клікабельні -
У закладці " Monitoring"Представлені діаграми зміни робочої частоти ядра процесора, його троттлінг, навантаження на нього, множник, робоча напруга і температура. Кількість вкладок відповідає кількості ядер процесора.
Картинка клікабельні -
У вкладці " Management"Користувачеві надається можливість вибору методу перемикання множників, методів визначення фактичного навантаження на процесор, інтеграції програмного продукту з енергозберігаючими технологіями операційної системи.
пункт " P-states transitions method"Дозволяє вибрати метод переходу від однієї заданої комбінації множника-напруги на інший. Є такі можливості вибору:
- Single-step: множник перемикається з кроком дорівнює одиниці. Тобто при переході з множника 10 на множник 12 завжди буде проміжна ланка 11.
- Multi-step: перехід буде здійснюватися зі змінним кроком. У разі нашого прикладу, з 10 відразу на 12.
пункт " Multi-CPU load calculation"Дозволяє визначити метод визначення завантаження процесора. Даний параметр впливатиме на швидкість перемикання комбінації множник-напруга на процесорі. В кожному випадку підбирається виходячи з індивідуальних особливостей роботи користувача. Зазвичай цей параметр ми не змінюємо і залишає на зазначеному на скрині значенні, який означає, що оцінка буде здійснюватися по максимальному навантаженні будь-якого з ядер процесора.
пункт " Standby / hibernate action"Дозволяє вибрати дію програми при переході в режим сну або сну. Як правило, залишення поточного профілю роботи є цілком достатнім.
В розділі " CPU Default Settings"Представлені наступні пункти:
- Restore CPU defaults on management turns off, який дозволяє повернути початкові параметри роботи процесора після вибору режиму "No Power Managemet".
- Restore CPU defaults on application exit, який дозволяє повернути початкові параметри роботи процесора після виключення RightMark CPU Clock Utility.
У розділі "CPU defeaults selection" вибирається метод визначення комбінацій множник-напруга у процесора:
- CPU-defined default P-state, комбінація визначаються процесором,
- P-state found at startup, комбінації визначаються при завантаженні програми,
- Custom P-state, комбінації встановлюються вручну.
пункт " Enable OS power management integration"Дозволяє створити профіль в схемах енергоспоживання системи під назвою" RMClock Power Management ".
Картинка клікабельні -
В розділі " Profiles"З'являється запрошення визначити ті самі комбінації множник-напруга, - P-state. По-перше, пропонується вибрати профілі в залежності від режиму енергоспоживання, - мережа або батарея / ІБП.
Нижче пропонується вибрати множники процесора і напруга для них в кожному конкретному випадку. Як правило, я вибираю три значення:
- мінімальний множник і мінімальне напруження для нього,
- максимальний множник і мінімально робоча напруга для нього,
- середнє значення множника, а напруга для нього встановлюється самою програмою виходячи з максимальних і мінімальних значень.
Як правило, подібний підхід підходить для більшості ноутбуків і персональних комп'ютерів. Природно, бувають винятки, і користувачеві доводиться довго підбирати мінімальна напруга для кожного множника.
Картинка клікабельні -
Потім встановлюєте галочки для вже обраних профілів у відповідних різновидах роботи програми:
- No management - без управління, в настройках не потребує
- вкладки "Power Saving", "Maximal performance", "Perfomance on Demand" по суті справи рівнозначні і дозволяють встановити діапазони зміни множників-Напрежение процесора.
Наприклад, в нашому випадку для вкладки " Power Saving"Ми вибрали мінімально можливий множник і напругою, для вкладки" Maximal performance "максимальний множник і мінімально робоча напруга при даній частоті у процесора.
У розділі продуктивність на вимогу " Perfomance on Demand"Вибрали три комбінації множник-напруга:
- x4-0,95 вольт
- x9-1,1 вольт
- x12-1,25 вольт.
Картинка клікабельні -
Потім наводите на значок в області повідомлень робочого столу програми RightMark CPU Clock Utility і вибираєте необхідні параметри процесора, які завжди повинні вам показуватися і вибираєте поточний профіль роботи. Я завжди ставлю для моніторингу частоту процесора і його температуру роботи, що завжди зручно і частково цікаво.
Картинка клікабельні -
На малюнку представлені три піктограми в області повідомлень робочого столу:
- піктограми програми RightMark CPU Clock Utility,
- поточна частота процесора,
- його поточна температура.
Картинка клікабельні -
На скрині представлені діаграми роботи процесора в режимі " Продуктивність на вимогу". Видно, як програмний продукт при збільшенні навантаження на процесор поступово збільшує його множник і напруга спочатку до x9-1,1 вольт і при необхідності до максимальних x12-1,25 вольт. Як тільки навантаження падає, все поступово повертається назад.
Подібна регулювання практично ніяк не впливає на підсумкову продуктивність системи.
Картинка клікабельні -
У вкладці " Battery info"Пропонується вибрати способи оповіщення про стан акумуляторної батареї ноутбука.
У вкладці " Advanced CPU settings"Пропонується вибрати опитувані температурні датчики процесора, що включаються технології енергозбереження.
Всі ці енергозберігаючі технології описані на сайті Intel. Ми просто хочемо сказати, що, як правило, їх включення не впливає на стабільність системи, тому - чому б їх не включити?
Наш процесор відноситься до раннього сімейства процесорів Core 2 Duo. Сучасні процесори підтримують не активні у нас технології:
- Engage Intel Dynamic Acceleration (IDA)
- Enable Dynamic FSB Frequency Switching (DFFS)
перша технологія дозволяє процесору підвищити множник одного з ядер при відсутності навантаження на друге. Наприклад, працюють два ядра процесора при частоті 2,2 Ггц. Процесор оцінює, що навантаження подається тільки на одне ядро, то його множник буде підвищено, і він почне працювати на частоті 2,4 Ггц. Технологія цікава, але небезпечна на розігнаних процесорах.
друга технологія дозволяє домогтися ще більш сильного зниження робочої частоти процесора в режимах простою. Раніше ми говорили про те, що підсумкова частота процесора - це завжди твір множника на частоту системної шини. Сучасні процесори Intel в рамках технології DFFS дозволяють знижувати не тільки значення множника, але і частоту шини, що дозволяє досягти ще більш низьких частот. Дана технологія також небезпечна для розігнаних процесорів, так як можна отримати нестабільність з боку оперативної пам'яті.
Картинка клікабельні -
Мабуть, це все що ми хотіли розповісти про програмний продукт RightMark CPU Clock Utility. Залишається порадити стежити за її оновленнями. При цьому не має значення оновлюватися, коли у вас вже протягом багатьох місяців все стабільно працює. Має сенс шукати нову версію при зміні процесора або переході на більш сучасну операційну систему.
Використання програми RightMark CPU Clock Utility дозволить вам максимально продовжити життя не тільки свого процесора, але і системи живлення материнської плати, а також значно знизити шум від системи охолодження процесора, який не буде надриватися для його охолодження, коли ви будете друкувати, дивитися фільми або просто гортати сторінки в Інтернеті.
Енергоспоживання процесора: визначаємо мінімальна робоча напруга
У своїй статті я багато разів вказував на те, що важливо визначити мінімальний робоча напруга для кожної частоти роботи процесора. Робиться це шляхом проб і помилок. Як правило, послідовно виконується наступний цикл завдань:- зниження напруги на один пункт,
- перевірка стабільності процесора в стрес-тестовому програмному продукті,
- зниження або підвищення напруги на один пункт в залежності від результатів стрес-тестування.
Для стрес-тестування процесорів існує безліч програмних продуктів. Вони були описані в одній з наших статей. Вважаю, що найбільш цінною з них є програма Prime95. Посилання на неї буде надана в кінці статті. Вона повністю безкоштовна і доступна для скачування в мережі.
Картинка клікабельні -
Остання її версія була випущена в 2008 році, якраз тоді, коли було необхідно впровадити мультиядерність в тестування. Є можливість вибору різних методів тестування, вказувати тривалість тестування, періодичність тестування і т.д.
Картинка клікабельні -
Вибираємо метод тестування в розділі " Options"=> "Torture test"І запускаємо його. Тривалість тестування повністю залежить від вас. Як правило, при визначенні орієнтовного мінімальної напруги я чекаю або першої помилки, або проводжу тестування протягом півгодини. Якщо півгодини тесту пройшло без помилок, знижуємо напруга на один пункт і вперед заново.
Після того, як ви визначилися з мінімальним напругою остаточно, має сенс залишити тест на ніч. За кілька годин кропіткої роботи, практично завжди вдається виявити виникають помилки.
Нерідко, операційна система зависає або в кращому випадку, видає " синій екран смерті". Це говорить про те, що напруга занижена і виникла помилка, - слід підняти робочу напругу на процесорі для даної частоти.
Картинка клікабельні -
У нашому випадку, ми визначили мінімальну робочу напругу для нашого процесора. Як виявилося, при максимальній частоті в 2 Ггц нашому процесору 1,25 вольт зовсім не потрібні. Він цілком стабільно працює і при 1,00 вольтах. Стабільність операційної системи була виявлена \u200b\u200bі при режимі 0,975 вольт, але Prime95 повідомив про помилку, яка пропала після підняття напруги до 1,00 вольт.
У підсумку ми маємо
:- процесор з незмінним рівнем продуктивності і частотою роботи 2 Ггц,
- максимальну робочу температуру в навантаженні 62-63 градуси, замість звичних 72 градусів,
- більш низьке енергоспоживання, яке дозволяє без будь-яких схем енергоспоживання від Acer, Asus, Samsung, Gigabyte максимально продовжити тривалість роботи ноутбука від акумуляторної батареї не втрачаючи рівня продуктивності,
- більш низьке енергоспоживання дозволить скоротити витрати на електрику, особливо, якщо вказати дані значення в описаному вище програмному продукті RightMark CPU Clock Utility.
Насправді, подібне низька робоча напруга процесора для оверклоккера говорить завжди про одне, - про його високий розгінний потенціал. Але нюансам розгону у нас будуть присвячені інші статті, - тема розгону процесора виходить за рамки теми про енергозбереження. 
Висновок.
Прочитавши статтю, у користувача має постати питання: "Невже виробники настільки невмілі, що самі не знижують робочу напругу процесорів, особливо в ноутбуках, де це так критично?" Відповідь проста і полягає в тому, що процесори випускаються масово, ноутбуки також виходять з конвеєра. Не в інтересах виробників затягувати процес виробництва, тому комусь щастить і його процесор показує чудеса розгону, а у кого-то відмовляється це робити, у кого-то процесор працює при напрузі 1,175 вольт, а у кого-то він стабільний і при 0 , 98 вольтах. Купівля електроніки, - це завжди лотерея. Що приховано під етикеткою в кожному конкретному випадку, пізнається тільки на практиці.
На закінчення хочеться подякувати розробників програмних продуктів RightMark CPU Clock Utility і Prime95, Яким наш портал МегаОбзор вручає золоту почесну медаль. Чекаємо ваших запитань і нагадуємо, що всі, що ви робите зі своїм електронікою, ви робите на свій страх і ризик.
RightMark CPU Clock Utility можна знайти по.
Описану в статті програму Prime95 можна знайти по.
В сучасних десктопних і (особливо) мобільних процесорах застосовується цілий ряд енергозберігаючих технологій: ODCM, CxE, EIST і ін. Сьогодні нас буде цікавити, мабуть, сама Високорівнева з них: гнучке управління частотою і напругою процесорного ядра під час роботи - Cool "n "Quiet, PowerNow! у AMD і Enhanced SpeedStep (EIST) у Intel.
Найчастіше користувачеві комп'ютера або ноутбука досить просто включити (поставити галочку) підтримку тієї чи іншої технології в BIOS і / або операційній системі - ніякої тонкої настройки зазвичай не передбачено, хоча, як показує практика, вона може виявитися досить корисною. У цій статті я розповім про те, як можна управляти робочим напругою ядра процесора з операційної системи (на прикладі Intel Pentium M і FreeBSD), і навіщо це може знадобитися.
Незважаючи на велику кількість посібників, рідко де зустрінеш докладний опис технології Enhanced SpeedStep з точки зору операційної системи (а не кінцевого користувача), особливо на російській мові, тому значна частина статті присвячена деталям реалізації і носить в деякій мірі теоретичний характер.
Сподіваюся, стаття виявиться корисною не тільки користувачам FreeBSD: ми також трохи торкнемося GNU / Linux, Windows і Mac OS X. Втім, в даному випадку конкретна операційна система має другорядне значення.
Передмова
У минулому році я проапгрейділі процесор в своєму старенькому ноутбуці: поставив Pentium M 780 замість штатного 735-го, добив до максимуму, так би мовити. Ноут став більше грітися під навантаженням (за рахунок збільшеного на 10 Вт тепловиділення); я не особливо звертав на це увагу (хіба що про всяк випадок почистив і змастив кулер), але в один прекрасний день, під час тривалої компіляції комп'ютер ... просто виключився (температура таки-досягла критичних ста градусів). Я вивів значення системної змінної hw.acpi.thermal.tz0.temperature в трей, щоб поспостерігати за температурою і, якщо що, вчасно перервати «важку» завдання. Але через якийсь час я втратив пильність (температура завжди залишалася в межах норми), і все повторилося. У цей момент я вирішив, що більше не хочу ні постійно побоюватися аварійного вимкнення під час тривалого навантаження CPU і тримати руку на Ctrl-C, ні гвалтувати процесор.Зазвичай зміна штатного напруги на увазі його підвищення з метою забезпечити стабільну роботу процесора при розгоні (тобто на підвищеній частоті). Грубо кажучи, кожному значенню напруги відповідає деякий діапазон частот, на яких він може працювати, і завдання оверклокера - знайти максимальну частоту, на якій процесор ще не «глючить». У нашому випадку завдання стоїть в деякому сенсі симетрична: для відомої частоти (точніше, як ми незабаром з'ясуємо, набору частот) знайти найменше напруження, що забезпечує стабільну роботу CPU. Знижувати ж робочу частоту не хочеться, щоб не втратити в продуктивності - ноут і так вже далеко не топовий. Крім того, знижувати напругу вигідніше.
трохи теорії
Як відомо, тепловиділення процесора пропорційно його ємності, частоті і квадрату напруги (кому цікаво, чому це так, можуть спробувати вивести залежність самостійно, розглянувши процесор як набір елементарних CMOS-інверторів (логічних тих, хто заперечує), або сходити за такими адресами: раз, два, три).Сучасні мобільні процесори можуть споживати до 50-70 Вт, які в підсумку розсіюють в тепло. Це дуже багато (згадайте лампи розжарювання), особливо для ноутбука, який в автономному режимі під навантаженням буде «їсти» акумулятор як та свиня апельсини. В умовах обмеженого простору тепло, швидше за все, доведеться відводити активно, а це означає додаткові витрати енергії на обертання вентилятора кулера (можливо, декількох).
Природно, такий стан справ нікого не влаштовувало, і виробники процесорів стали думати, як би оптимізувати енергоспоживання (і, відповідно, тепловіддачу), а заодно і запобігти процесор від перегріву. Тим, хто цікавиться рекомендую до прочитання ряд чудових статей Дмитра Бесєдіна, а я тим часом перейду безпосередньо до справи.
Трішки історії
Вперше технологія SpeedStep (версія 1.1) з'явилася в другому поколінні третє пентіум (вироблені по.18 мкм техпроцесу мобільні Coppermine для ноутбуків, 2000 г.), які в залежності від навантаження або джерела живлення комп'ютера - мережа або акумулятор - могли перемикатися між високою і низькою частотами за рахунок змінного множника. В економному режимі процесор споживав приблизно вдвічі менше енергії.З переходом на.13 мкм техпроцес технологія отримує номер версії 2.1 і стає «поліпшеною» (enhanced) - тепер процесор вміє знижувати не тільки частоту, але і напруга. Версія 2.2 - адаптація для архітектури NetBurst, а до третьої версії (платформа Centrino) технологія стане офіційно називатися Enhanced Intel SpeedStep (EIST).
Версія 3.1 (2003 рік) вперше застосовується в першому і другому поколіннях процесорів Pentium M (ядра Banias і Dothan). Частота варіювалася (спочатку - лише переключалася між двома значеннями) від 40% до 100% від базової, з кроком 100 МГц (для Banias) або 133 МГц (для Dothan, наш випадок). Одночасно Intel вводить динамічне управління ємністю кеша другого рівня (L2), що дозволяє ще краще оптимізувати енергоспоживання. Версія 3.2 (Enhanced EIST) - адаптація для багатоядерних процесорів із загальним L2-кешем. (Невеликий FAQ від Intel за технологією SpeedStep.)
Тепер, замість того, щоб сліпо слідувати численним howto і туторіали, скачати pdf "ку і спробуємо розібратися в принципі роботи EST (я буду далі використовувати цю абревіатуру, тому що вона універсальніше і коротше).
Як працює EST
Отже, EST дозволяє управляти продуктивністю і енергоспоживанням процесора, причому динамічно, Під час його роботи. На відміну від більш ранніх реалізацій, які вимагали апаратної підтримки (в чіпсеті) для зміни робочих параметрів процесора, EST дозволяє програмно, Тобто засобами BIOS або операційної системи, змінювати множник (відношення частоти процесора до частоті шини) і напруга ядра (V cc) в залежності від навантаження, типу джерела живлення комп'ютера, температурного режиму CPU і / або налаштувань (політики) ОС.Під час роботи процесор знаходиться в одному з декількох станів (power states): T (throttle), S (sleep), C (idle), P (performance), перемикаючись між ними за певними правилами (с. 386 специфікації ACPI 5.0).
Кожен процесор, присутній в системі, повинен бути описаний в таблиці DSDT, найчастіше в просторі імен \\ _PR, і зазвичай надає ряд методів, через які відбувається взаємодія з операційною системою (драйвером PM), і які описують можливості процесора (_PDC, _PPC) , підтримувані стану (_CST, _TSS, _PSS) і управління ними (_PTC, _PCT). Потрібні значення для кожного CPU (якщо він входить в т.зв. CPU support package) визначаються BIOS "ом материнської плати, який заповнює відповідні таблиці і методи ACPI (с. 11 pdf" ки) при завантаженні машини.
EST управляє роботою процесора в P-стані (P-state), вони-то і будуть нас цікавити. Наприклад, Pentium M підтримує шість P-станів (див. Рис. 1.1 і таб. 1.6 pdf "ки), що відрізняються напругою і частотою:
У загальному випадку, коли процесор заздалегідь невідомий, єдиним більш-менш надійним (і рекомендованим Intel) методом роботи з ним є ACPI. З конкретним процесором можна взаємодіяти безпосередньо, минаючи ACPI, - через регістри MSR (Model-Specific Register), в тому числі і безпосередньо з командного рядка: починаючи з версії 7.2, у FreeBSD для цього використовується утиліта cpucontrol (8).
Дізнатися, чи підтримує ваш процесор EST, можна поглянувши на 16-й біт в регістрі IA_32_MISC_ENABLE (0x1A0), він повинен бути встановлений:
# Kldload cpuctl # cpucontrol -m 0x1a0 / dev / cpuctl0 | (Read _ msr hi lo; echo $ ((lo \u003e\u003e 16 & 1))) 1
Аналогічна команда для GNU / Linux (потрібно пакет msr-tools):
# Modprobe msr # echo $ (( `rdmsr -c 0x1a0` \u003e\u003e 16 & 1)) 1
Перехід між станами відбувається під час запису в регістр IA32_PERF_CTL (0x199). Дізнатися поточний режим роботи можна прочитавши регістр IA32_PERF_STATUS (0x198), який оновлюється динамічно (таб. 1.4 pdf "ки). Надалі префікс IA32_ я буду для стислості опускати.
# Cpucontrol -m 0x198 / dev / cpuctl0 MSR 0x198: 0x0612112b 0x06000c20
З документації випливає, що поточний стан кодується в нижніх 16 бітах (якщо виконати команду кілька разів, їх значення може змінюватися - це означає, що EST працює). Якщо подивитися уважніше на інші біти, в них теж явно не сміття. Погуглити, можна з'ясувати, що ж вони означають.
Структура регістра PERF_STATUS
Дані, що читаються з PERF_STATUS, представляються наступною структурою (між іншим, що дані зберігаються як little-endian):Struct msr_perf_status (unsigned curr_psv: 16; / * Current PSV * / unsigned status: 8; / * Status flags * / unsigned min_mult: 8; / * Minimum multiplier * / unsigned max_psv: 16; / * Maximum PSV * / unsigned init_psv: 16; / * Power-on PSV * /);
Три 16-бітних поля - це так звані Performance State Values \u200b\u200b(PSV), їх структуру ми розглянемо нижче: поточне значення PSV, максимальне (залежить від процесора) і значення на старті системи (при включенні). Поточне значення (curr_psv), очевидно, змінюється при зміні режиму роботи, максимальне (max_psv) зазвичай залишається постійним, стартове значення (init_psv) не змінюється: як правило, воно дорівнює максимальному значенню для десктопів і серверів, але мінімального для мобільних CPU. Мінімальний множник (min_mult) для процесорів Intel майже завжди дорівнює шести. Поле status містить значення деяких прапорів, наприклад, при настанні подій EST або THERM (тобто в момент зміни P-стани або перегріву процесора, відповідно).
Тепер, коли ми знаємо призначення всіх 64 біт регістра PERF_STATUS, ми можемо розшифрувати прочитане вище слово: 0x0612 112b 0x06 00 0c20 ⇒ PSV на старті 0x0612, максимальне значення 0x112b, мінімальний множник 6 (як і очікувалося), прапори скинуті, поточне значення PSV \u003d 0x0c20. Що саме означають ці 16 біт?
Структура Performance State Value (PSV)
Знати і розуміти, що з себе представляє PSV, дуже важливо, адже саме в такому вигляді задаються режими роботи процесора.Struct psv (unsigned vid: 6; / * Voltage Identifier * / unsigned _reserved1: 2; unsigned freq: 5; / * Frequency Identifier * / unsigned _reserved2: 1; unsigned nibr: 1; / * Non-integer bus ratio * / unsigned slfm: 1; / * Dynamic FSB frequency (Super-LFM) * /);
Dynamic FSB frequency switching вказує пропускати кожен другий такт FSB, тобто вдвічі знижувати робочу частоту; ця можливість вперше реалізована в процесорах Core 2 Duo (ядро Merom) і нас не стосується, як і Non-integer bus ratio - спеціальний режим, підтримуваний деякими процесорами, що дозволяє, як випливає з назви, більш тонко управляти їх частотою.
До власне технології EST мають відношення два поля - ідентифікатори частоти (Frequency Identifier, Fid), який чисельно дорівнює множнику, і напруги (Voltage Identifier, Vid), який відповідає рівню напруги (він же зазвичай і найменш документований).
Ідентифікатор напруги (Voltage Identifier)
Intel вельми неохоче розкриває інформацію (зазвичай потрібно підписати NDA) про те, як саме кодується ідентифікатор напруги для кожного процесора. Але для більшості популярних CPU, на щастя, ця формула відома; зокрема, для нашого Pentium M (і багатьох інших): V cc \u003d Vid 0 + (Vid × V step), де V cc - поточний (дійсне) напруга, Vid 0 - базове напруга (коли Vid \u003d\u003d 0), V step - крок. Таблиця для деяких популярних процесорів (всі значення в мілівольтах):| процесор | Vid 0 | V step | V boot | V min | V max |
|---|---|---|---|---|---|
| Pentium M | 700,0 | 16,0 | xxxx, x | xxx, x | xxxx, x |
| E6000, E4000 | 825,0 | 12,5 | 1100,0 | 850,0 | 1500,0 |
| E8000, E7000 | 825,0 | 12,5 | 1100,0 | 850,0 | 1362,5 |
| X9000 | 712,5 | 12,5 | 1200,0 | 800,0 | 1325,0 |
| T9000 | 712,5 | 12,5 | 1200,0 | 750,0 | 1300,0 |
| P9000, P8000 | 712,5 | 12,5 | 1200,0 | 750,0 | 1300,0 |
| Q9000D, Q8000D | 825,0 | 12,5 | 1100,0 | 850,0 | 1362,5 |
| Q9000M | 712,5 | 12,5 | 1200,0 | 850,0 | 1300,0 |
Тепер розглянемо регістр управління (PERF_CTL). Запис в нього повинна проводитися наступним чином: спочатку зчитується поточне значення (64-бітове слово цілком), в ньому змінюються потрібні біти, і записується назад в регістр (т.зв. read-modify-write).
Структура регістра PERF_CTL
struct msr_perf_ctl (unsigned psv: 16; / * Requested PSV * / unsigned _reserved1: 16; unsigned ida_diseng: 1; / * IDA disengage * / unsigned _reserved2: 31;);IDA (Intel Dynamic Acceleration) disengage-біт дозволяє тимчасово відключати адаптивне (opportunistic) управління частотою на процесорах Intel Core 2 Duo T7700 і більш пізніх, - знову ж таки, нас не цікавить. Молодші 16 біт (PSV) - режим, в який ми «просимо» перейти процесор.
Таблиця _PSS
Таблиця _PSS являє собою масив станів ( Package в термінології ACPI) або метод, який повертає такий масив; кожне стан (P-state) в свою чергу визначається наступною структурою (с. 409 специфікації ACPI):Struct Pstate (unsigned CoreFrequency; / * Core CPU operating frequency, MHz * / unsigned Power; / * Maximum power dissipation, mW * / unsigned Latency; / * Worst-case latency of CPU unavailability during transition, μs * / unsigned BusMasterLatency; / * Worst-case latency while Bus Masters are unable to access memory, μs * / unsigned Control; / * Value to be written to the PERF_CTL to switch to this state * / unsigned Status; / * Value (should be equal to the one read from PERF_STATUS) * /);
Таким чином, кожне P-стан характеризується якийсь робочою частотою ядра, максимальної розсіюваною потужністю, транзитними затримками (фактично цей час переходу між станами, в перебігу яких недоступні CPU і пам'ять), нарешті, найцікавіше: PSV, яке відповідає даному стану і яке треба записати в PERF_CTL, щоб в цей стан перейти (Control). Щоб переконатися, що процесор успішно перейшов в новий стан, потрібно прочитати регістр PERF_STATUS і порівняти зі значенням, записаним в поле Status.
EST-драйвер операційної системи може «знати» про деякі процесори, тобто зуміє ними управляти і без підтримки ACPI. Але це рідкість, особливо в наші дні (хоча для undervolting "а на Linux, десь до версії 2.6.20, треба було патчить таблиці в драйвері, і ще в 2011 році цей метод був дуже поширений).
Варто відзначити, що EST-драйвер може працювати навіть в разі відсутності таблиці _PSS і невідомого процесора, тому що максимальне і мінімальне значення можна дізнатися з PERF_STATUS (при цьому, очевидно, число P-станів вироджується в два).
Досить теорії. Що з цим усім робити?
Тепер, коли ми знаємо 1) призначення всіх бітів в потрібних словах MSR, 2) як саме кодується PSV для нашого процесора, і 3) де в DSDT шукати потрібні налаштування, саме час скласти таблицю частот і напруг за замовчуванням. Сдампім DSDT і пошукаємо там таблицю _PSS. Для Pentium M 780 вона повинна виглядати якось так:Default _PSS values
Name (_PSS, Package (0x06) (// Всього визначено 6 станів (P-states) Package (0x06) (0x000008DB, // 2267 MHz (cf. Fid × FSB clock) 0x00006978, // 27000 mW 0x0000000A, // 10 μs (відповідає специфікації) 0x0000000A, // 10 μs 0x0000112B, // 0x11 \u003d 17 (множник, Fid), 0x2b \u003d 43 (Vid) 0x0000112B), Package (0x06) (0x0000074B, // 1867 MHz (82% від максимальної) 0x000059D8, // 23000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000E25, // Fid \u003d 14, Vid \u003d 37 0x00000E25), Package (0x06) (0x00000640, // 1600 MHz (71% від максимальної) 0x00005208, // 21000 mW 0x0000000A, 0x0000000A , 0x00000C20, // Fid \u003d 12, Vid \u003d 32 0x00000C20), Package (0x06) (0x00000535, // 1333 MHz (59% від максимальної) 0x00004650, // 18000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000A1C, // Fid \u003d 10, Vid \u003d 28 0x00000A1C), Package (0x06) (0x0000042B, // 1 067 MHz (47% від максимальної) 0x00003E80, // 16000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000817, // Fid \u003d 8, Vid \u003d 23 0x00000817), Package (0x06 ) (0x0 0000320, // 800 MHz (35% від максимальної) 0x000032C8, // 13000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000612, // Fid \u003d 6, Vid \u003d 18 0x00000612)))
Отже, ми знаємо дефолтні Vid для кожного P-рівня: 43, 37, 32, 28, 23, 18, що відповідає напруженням від тисяча триста вісімдесят вісім mV до 988 mV. Суть undervolting "а в тому, що напевно ці напруги дещо вищий, ніж реально необхідно для стійкої роботи процесора. Спробуємо визначити« межі дозволеного ».
Я написав для цього простий shell-скрипт, який поступово знижує Vid і виконує нескладний цикл (демон powerd (8) перед цим, зрозуміло, необхідно прибити). Таким чином я визначив напруги, що дозволяють процесору хоча б не виснути, потім прогнав кілька разів тест Super Pi і перезбирання ядра; вже пізніше я підняв значення Vid для двох максимальних частот ще на один пункт, інакше gcc зрідка вилітав з-за помилки illegal instruction. В результаті всіх експериментів протягом декількох днів вийшов такий набір "стабільних" Vid: 30, 18, 12, 7, 2, 0.
Аналіз результатів
Тепер, коли ми емпірично визначили мінімальні безпечні напруги, цікаво порівняти їх з вихідними:Зниження максимальної напруги навіть на 15% принесло досить відчутні результати: тривале навантаження не тільки не призводить більше до перегріву процесора і аварійного відключення, температура взагалі тепер майже ніколи не перевищує 80 ° C. Прогнозований час роботи від акумулятора в «офісному» режимі, судячи з acpiconf -i 0, збільшилася з 1 ч. 40 м. До 2 год. 25 м. (Поганенько багато, але літій-іонні елементи з часом «втомлюються», а акумулятор я не міняв з моменту покупки ноутбука років сім тому.)
Тепер треба зробити так, щоб настройки застосовувалися автоматично. Можна, наприклад, модифікувати драйвер cpufreq (4), щоб значення PSV бралися з власної таблиці, а не через ACPI. Але це незручно вже хоча б тим, що потрібно не забувати патчить драйвер при оновленні системи, та й взагалі - більше схоже на брудний хак, ніж на рішення. Можна, напевно, ще якось пропатчити powerd (8), що погано приблизно з тих же причин. Можна просто запускати скрипт, знижуючи напругу прямим записом в MSR (що, власне, я і робив для визначення «стабільних» напруг), але тоді доведеться пам'ятати про і самостійно обробляти переходи між станами (не тільки P-states, взагалі будь-якими, наприклад, при виході ноутбука з сну). Теж не діло.
Якщо ми отримуємо значення PSV через ACPI, то логічніше за все змінити саме таблицю _PSS в DSDT. На щастя, BIOS для цього колупати не доведеться: FreeBSD вміє завантажувати DSDT з файлу (про модифікацію таблиць ACPI на Хабре вже не раз писали, тому зараз докладно на цьому зупинятися не будемо). Замінюємо потрібні поля в DSDT:
Undervolting patch for _PSS
@@ -7385,8 +7385,8 @@ 0x00006978, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x0000112B, - 0x0000112B + 0x0000111D, + 0x0000111D), Package (0x06) @@ -7395,8 +7395,8 @@ 0x000059D8, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000E25, - 0x00000E25 + 0x00000E12, + 0x00000E12), Package (0x06) @@ -7405,8 +7405,8 @@ 0x00005208, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000C20, - 0x00000C20 + 0x00000C0C, + 0x00000C0C), Package ( 0x06) @@ -7415,8 +7415,8 @@ 0x00004650, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000A1C, - 0x00000A1C + 0x00000A07, + 0x00000A07), Package (0x06) @@ -7425,8 +7425,8 @@ 0x00003E80, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000817, - 0x00000817 + 0x00000802, + 0x00000802), Package (0x06) @@ -7435,8 +7435,8 @@ 0x000032C8, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000612, - 0x00000612 + 0x00000600, + 0x00000600)) )
Компілюємо новий AML-файл (байткод ACPI) і модифікуємо /boot/loader.conf так, щоб FreeBSD завантажувала нашу модифіковану DSDT замість дефолтной:
Acpi_dsdt_load \u003d "YES" acpi_dsdt_name \u003d "/ root / undervolt.aml"
Ось, загалом, і все. Єдине, не забудьте закомментировать ці дві строчки в /boot/loader.conf, якщо будете міняти процесор.
Навіть якщо ви не збираєтеся знижувати штатні напруги, вміння налаштовувати управління власністю процесора (не тільки P-states) може стати в нагоді. Адже нерідко буває, що «кривий» BIOS заповнює таблиці невірно, не повністю, або не заповнює їх зовсім (наприклад тому, що коштує не підтримує EST целерон, а виробник офіційно не передбачає його заміну). В цьому випадку вам доведеться виконати всю роботу самостійно. Зверніть увагу, що додати одну лише таблицю _PSS може виявитися недостатньо; так, C-states задаються таблицею _CST, і крім того, може знадобитися описати самі процедури управління (Performance Control, _PCT). На щастя, це нескладно і досить докладно, з прикладами, описано в восьмому розділі специфікації ACPI.
Undervolting в GNU / Linux
По правді кажучи, спочатку я думав, що мені досить буде прочитати Gentoo Undervolting Guide і просто адаптувати його для FreeBSD. Це виявилося не так-то просто, бо документ на перевірку виявився на рідкість безглуздим (що взагалі-то дивно для Gentoo Wiki). На жаль, на їхньому новому сайті я нічого схожого не знайшов, довелося задовольнятися старою копією; і хоча я розумію, що це керівництво багато в чому втратило актуальність, я все ж його трохи покритикую. :-)Мені чомусь відразу, без оголошення війни, пропонують патчить ядро \u200b\u200b(у FreeBSD, на хвилиночку, нам взагалі жодної системний код модифікувати не довелося). Забивати у нутрощі драйвера або записувати в якісь init-скрипти значення деяких «безпечних» напруг, незрозуміло ким і яким чином отримані, зі спеціальної таблиці (в якій Pentium M 780 знущально представлений рядком, що складається з одних знаків). Слідувати порадам, серед яких є написання людьми, які явно взагалі не розуміють, про що говорять. А головне, зовсім незрозуміло, чому і як саме ці магічні заміни одних цифр на інші працюють; не пропонується способу «помацати» EST, перш ніж щось патчить і збирати заново ядро, жодного разу не згадуються регістри MSR і робота з ними з командного рядка. Чи не розглядається модифікація таблиць ACPI як альтернативний і більш кращий варіант.
Макось досить щільно взаємодіє з (і розраховує на коректну роботу) ACPI, і модифікація таблиць - один з основних методів її налаштування під конкретний залізо. Тому перше, що спадає на думку - точно так же сдампіть пропатчити свою DSDT. Альтернативний метод: google: //IntelEnhancedSpeedStep.kext, наприклад, раз, два, три.
Ще одна «чудова» утиліта (на щастя, вже застаріла) пропонує купити за $ 10 можливість змінювати напругу і частоту. :-)
Вступ
Ентузіасти уважно стежать за можливостями розгону процесорів. Вони витрачають чимало часу, щоб знайти відповіді на наступні питання: Наскільки швидко можна розігнати ті чи інші процесори? Який при цьому потрібно рівень напруги? Яке рішення охолодження буде краще?
Розгін дозволяє збільшити продуктивність CPU до рівня більш дорогих моделей процесорів, але можливо і зворотний напрямок. Зазвичай можна знизити напруги живлення процесора, щоб поліпшити ефективність роботи, не змінюючи при цьому продуктивність.
Напруга, тактова частота і енергоспоживання
Тактова частота - один з найважливіших параметрів, що впливають на продуктивність, при цьому для досягнення високих тактових частот зазвичай потрібне підвищення напруги. З урахуванням всього завантаженого саме напруга грає найважливішу роль в підсумковому енергоспоживанні, а роль тактової частоти все ж вторинна. Підвищення або зниження тактової частоти впливає на енергоспоживання майже в прямо пропорційній залежності, а від напруги залежність квадратична. Саме з цієї причини збільшення напруги завжди більш істотно позначається на енергоспоживанні, ніж підвищення тактової частоти.
Звичайно ж, зниження робочої напруги теж істотно впливає на енергоспоживання, тому ми вирішили більш глибоко дослідити це питання.
Процесори з зниженою напругою
Багато мобільні процесори являють собою кілька модифіковані версії звичайних CPU зі зниженим напругою. Візьміть, наприклад, мобільні процесори Intel Core 2 . Вони відрізняються оптимізованим енергоспоживанням, але в порівнянних умовах вони працюватимуть з такою ж продуктивністю і споживати стільки ж енергії, скільки їх настільні "побратими". Лінійка Core 2 Duo T заявлена \u200b\u200bз максимальним енергоспоживанням 35 Вт, лінійка P обмежується тепловим пакетом 25 Вт і так далі.
Але існують економічні процесори і для настільних комп'ютерів. AMD пропонує процесори з оптимізованим енергоспоживанням з суфіксом "e" (Phenom II X4 900e, 905e, і Phenom X4 9350e). Intel випускає лінійку процесорів Core 2 Quad "S" , Які забезпечують продуктивність на рівні стандартних моделей, але залишаються в межах теплового пакету 65 Вт замість 95 Вт. Хоча економічні версії процесорів коштують дорожче, нас вони чимало вразили, забезпечивши зниження енергоспоживання в режимі бездіяльності і під навантаженням.
Зроби сам?
Чи можна перетворити процесор в економічну версію своїми руками? Розгін і підвищення напруги стали дуже популярними, але як щодо зниження напруги? Ми взяли дві материнські плати MSI, які були в нашому розпорядженні: P45D3 Neo, використану нами в пошуках оптимального розгону Core 2 Duo , Але на цей раз в парі з процесором Core 2 Extreme QX9650, а також модель 790FX-GD70 для тестів AMD Phenom II X4 955.
Платформи: AMD 790FX і Intel P45
Щоб дослідити зниження напруги процесора Phenom II X4 955 ми взяли материнську плату MSI 790FX-GD70. Дана плата є топовою моделлю MSI для Socket AM3, вона використовує чіпсет AMD 790FX, який підтримує всі останні процесори AMD; плата оснащена технологією ATI CrossFireX (завдяки чотирьом слотам x16 PCI Express 2.0) і великою кількістю функцій, корисних ентузіастам. Виробник вирішив оснастити плату функцією апаратного розгону, стабілізатором напруги з 4 + 1 фазами з динамічним перемиканням, а також великої (але не надмірно) системою охолодження на теплових трубках для чіпсета і стабілізаторів напруги. BIOS дозволяє виставляти частоту пам'яті DDR3 до 2133 MT / s. RAID підтримується на всіх шести портах SATA 3 Гбіт / с через південний міст SB750; є додаткові порти SATA, FireWire 400 і два гнізда Ethernet 1 Гбіт / с, не кажучи вже про звуковому кодеку HD 192 кГц.
Однак на цей раз нам навряд чи знадобиться такий набір функцій, оскільки метою проекту була економія енергії. Стабілізатор напруги з п'ятьма фазами повинен бути ефективний, а сама плата рівня ентузіастів заповнена якісними компонентами, здатними задовольнити наші амбіції. Однак ми все ж були трохи розчаровані тим, що не можна знижувати напруги чіпсета і пам'яті менше номіналу. Можливо, MSI слід додати таку функцію в наступних версіях BIOS.
Для процесора Core 2 Quad на Socket 775 (ми використовували Core 2 Extreme QX9650) ми взяли материнську плату P45D3 Neo, добре показала себе в наших тестах оптимального розгону Core 2 Duo . Плата побудована на чіпсеті P45, але це не продукт для ентузіастів: доведеться задовольнятися трьома фазами стабілізатора напруги, тут немає складної системи охолодження на теплових трубках, а стандартні функції чіпсета доповнюють лише кілька опцій. Додаткова інформація про плату наведено в статті " Intel Core 2 Duo: аналіз розгону, продуктивності і ефективності ". Але ми все одно використовували цю плату для нашого проекту зниження напруги, оскільки інші продукти (включаючи Gigabyte X48T-DQ6 і Asus P5Q Deluxe) теж не надавали опцій зниження напруги інших компонентів крім процесора.
Як правильно знижувати напругу?
Досвідчені оверклокери можуть пропустити цей розділ, а всім іншим ми рекомендуємо ознайомитися з деякими особливостями, пов'язаними зі зниженням напруги процесорів.
Drooping
Перше, що потрібно знати: напруга процесора, яке виставляється в BIOS (автоматично або користувачем) може не відповідати напрузі Vcore, на якому буде працювати процесор. Насправді в BIOS визначається максимальна напруга процесора, а ефективне напруга зазвичай буває нижче. Воно може навіть змінюватися в залежності від умов роботи процесора (наприклад, температури), які змінюються при переході CPU з режиму бездіяльності в режим навантаження і навпаки.
Така поведінка цілком виправдано, оскільки провідність кристала поліпшується у міру нагрівання CPU під навантаженням. Якщо напруга не змінювати, то струм буде збільшуватися, тобто струм і температура будуть піднімати один одного. Спеціальний механізм drooping трохи знижує напругу процесора під навантаженням, щоб CPU залишався в межах електричних специфікацій.
Якщо ви використовуєте такі інструменти, як CPU-Z для зчитування ефективного напруги процесора, спробуйте перевірити задану напругу за допомогою CoreTemp - і ви помітите, що два значення будуть відрізнятися. Різниця між заданим і ефективною напругою в режимі бездіяльності називається "offset" (Voffset), а різниця напруги між режимом бездіяльності і піковим навантаженням - "droop" (Vdroop).
Перевірка
Процесор досягає пікової напруги, коли він переходить зі стану навантаження в стан бездіяльності, оскільки напруга ніколи не переходить точно з одного рівня на інший, а "перестрибує" рівень і потім вирівнюється. Саме в такому "стрибку" процесор досягає пікового заданої напруги.
З тієї ж причини досить легко перевірити, буде чи ні процесор зі зниженим напругою стабільно працювати під піковими навантаженнями: він буде накладати Vdroop і знижувати робочу напругу, щоб воно було нижче заданої напруги. Ми використовували Prime95 - чудову утиліту для завантаження процесора. Після 30 хвилин роботи під піковим навантаженням без "вилетів" ми приходили до висновку, що система із зниженою напругою стабільно працює під навантаженням. Це зазвичай означає, що стабільною буде робота і в режимі бездіяльності, оскільки тоді накладається трохи більш високу напругу. Але це не може бути застосовано до режимам економії енергії, подібним Intel SpeedStep, які ще сильніше знижують частоту (множник) і напруга. Ми провели всі тести зниженого напруги з активною технологією SpeedStep, але це було не потрібно для технології AMD Cool "n" Quiet, оскільки у неї використовуються штатні напруги і частоти в режимі бездіяльності.
Як завжди, не можна сприймати наші результати розгону або зменшення напруги як істину в останній інстанції. Тут все залежить від вас: потрібно або провести розширений набір тестів, або змиритися з ризиком, що система може бути не завжди стабільною. Та й ваші результати можуть бути зовсім іншими - можливо, краще повернутися до більш консервативним налаштувань (тобто трохи підвищити напругу), щоб себе убезпечити. У будь-якому випадку, потенціал щодо економії енергії все одно буде досить істотним.
процесор AMD Phenom II X4 955 залишається флагманської моделлю компанії після його оголошення в квітні 2009. Завдяки підтримці пам'яті DDR3 і тактовою частотою 3,2 ГГц AMD змогла конкурувати з Intel Core 2 Quad в деяких тестах, при цьому як процесор, так і платформа обійдуться дешевше. Втім, до продуктивності Core i7 все одно далеко.
Моделі Phenom II X4 доступні на частотах між 2,5 і 3,2 ГГц (див. сторінку на web-сайті AMD). Лінійка процесорів 800 оснащена 4x 512 кбайт кеша L2 на ядро \u200b\u200bі загальним кешем L3 на 4 Мбайт, а у лінійки 900 кешу L3 на 50% більше. Всі процесори Phenom II виробляються на заводах Globalfoundries по 45-нм техпроцесу DSL SOI, що забезпечує низьке енергоспоживання і хороші можливості розгону. Буде цікаво подивитися, наскільки сильно ми зможемо знизити напругу.
Автоматичні настройки BIOS привели до роботи Phenom II X4 955 від напруги 1,32 В за інформацією CPU-Z. При цьому пікове енергоспоживання системи склало 216 Вт при повному навантаженні на CPU. Цілком зрозуміло, що результат є, куди покращувати.
Всі процесори AMD з активною технологією Cool "n" Quiet можуть переходити на частоту 800 МГц в режимі бездіяльності, при цьому штатний напруга ядра знижується до 0,96 В. Як видно з підсумкової таблиці нижче, процесор Phenom II перемикається на 0,96 В в режимі Cool "n" Quiet незалежно від того, яка напруга CPU виставлено в BIOS. Тому і енергоспоживання системи в режимі бездіяльності було завжди однаковим: 99 Вт. Покращувати в даному випадку нічого, якщо тільки BIOS не почнеться дозволяти змінювати напругу в режимі бездіяльності.
Ми спробували виставляти кілька рівнів напруги (див. Таблицю нижче) і перевіряли навантаження на них за допомогою тесту Prime95 не менше 30 хвилин. Вийшло, що штатний напруга 1,32 В можна знизити на цілих 12% до 1,1175 В. При цьому ми знизили енергоспоживання системи з 216 до 179 Вт, що становить падіння на 17,2%. Не погано.
Підсумкова таблиця
| AMD Phenom II X4 955 | |||||
| Напруга в BIOS | Рефлекси. | ||||
| Auto | 0,96 В * | 99 Вт | 1,32 В | 216 Вт | Так |
| 1,3125 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,288 В | 205 Вт | Так |
| 1,2875 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,264 В | 199 Вт | Так |
| 1,2625 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,24 В | 196 Вт | Так |
| 1,2375 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,216 В | 192 Вт | Так |
| 1,2125 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,192 В | 186 Вт | Так |
| 1,1875 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,168 В | 181 Вт | Так |
| 1,175 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,152 В | 179 Вт | Так |
| 1,1625 | 0,96 В * | 99 Вт | 1,136 В | 177 Вт | немає |
* Виставляється Cool "n" Quiet.
Тепер настав час розглянути Intel Core 2 Quad. Ми використовували процесор Core 2 Extreme QX9650, оскільки в нашому розпорядженні не було звичайної моделі Core 2 Quad.
Лінійка Core 2 Quad і раніше забезпечує солідну продуктивність при прийнятних рівнях енергоспоживання. Лінійки Q8000 і Q9000 побудовані на 45-нм дизайні Yorkfield. У Q8000 використовується 4 Мбайт кешу L2, а у Q9000 6 Мбайт або навіть 12 Мбайт кеша L2.
Все чотириядерні процесори Core 2 Quad збираються з двох 45-нм двоядерних кристалів Wolfdale.
Коли ми виставили напруга в BIOS в режим "Automatic", то отримали у Core 2 Extreme QX9650 1,256 В, в результаті чого система при повному навантаженні споживала 185 Вт.
Напруга в режимі бездіяльності безпосередньо міняти не вийде, воно буде завжди визначатися в залежності від напруги CPU, яке ви вкажете. У разі налаштувань BIOS за замовчуванням ми отримали напруга 1,192 В після включення технології SpeedStep, що знизило множник до 6x, а тактова частота ядра склала 2,0 ГГц. Вийшло значення енергоспоживання в режимі бездіяльності 94 Вт (див. Таблицю нижче) все ще нижче енергоспоживання системи AMD при напрузі всього 0,96 В і частоті CPU 800 МГц, що досить дивно.
Найнижчим стабільним напругою виявилося 1,072 В, яке ми досягли за допомогою настройки в BIOS 1,0785 В. При повному навантаженні це призвело до загального енергоспоживання системи всього 148 Вт, тобто ми отримали 20% зниження енергоспоживання при 16,3% зменшенні напруги ядра процесора. Наступним кроком повинно було стати напруга 1,0655 В, при якому ми вже втратили стабільність. На щастя, воно призвело до однакових збійних результатами під навантаженням і в режимі бездіяльності, що зробило подальше зниження напруги безглуздим.
Напруга в режимі бездіяльності, що випливає з напруги нашого процесора 1,0785 В, склало 0,1008 В, що дозволило отримати енергоспоживання в режимі бездіяльності системи 87 Вт. Поліпшення менше 11%, але воно дісталося безкоштовно, система в тестах працювала стабільно.
| Intel Core 2 Extreme QX9650 | |||||
| Напруга в BIOS | Ефективне напруга (безд.) | Ефективне енергопотр. (Безд.) | Ефективне напруга (нагр.) | Ефективне енергопотр. (Нагр.) | Рефлекси. |
| Auto | 1,192 В | 94 Вт | 1,25 В | 185 Вт | Так |
| 1,1955 В | 1,128 В | 93 Вт | 1,184 В | 172 Вт | Так |
| 1,1695 В | 1,104 В | 92 Вт | 1,16 В | 166 Вт | Так |
| 1,1435 В | 1,008 В | 91 Вт | 1,136 В | 162 Вт | Так |
| 1,175 В | 1,048 В | 90 Вт | 1,104 В | 158 Вт | Так |
| 1,0915 В | 1,016 В | 88 Вт | 1,08 В | 151 Вт | Так |
| 1,0785 В | 1,008 В | 87 Вт | 1,072 В | 148 Вт | Так |
| 1,0655 В | 0,992 В | 87 Вт | 1,056 В | 148 Вт | немає |
| Системне апаратне забезпечення | |
| CPU AMD | AMD Phenom II X4 955 (45 нм, 3,2 ГГц, 4x 512 кбайт кеша L2 і 6 Мбайт кешу L3, TDP 125 Вт, Rev. C2) |
| CPU Intel | Intel Core 2 Extreme QX9650 (45 нм, 3,0 ГГц, 12 Мбайт кеша L2, TDP 130 Вт, Rev. D0) |
| Материнська плата (Socket 775) | MSI P45D3 Neo-F (Rev. 1.0), чіпсет: Intel P45, ICH10R, BIOS: 4.2 (02/18/2009) |
| Материнська плата (Socket AM3) | MSI 790FX-GD70 (Rev. 1.0), чіпсет: AMD 790FX, SB750, BIOS: 1.3 (04/01/2009) |
| пам'ять DDR3 | 2 x 2 Гбайт DDR3-1600 (Corsair TR3X6G-1600C8D 8-8-8-24) |
| відеокарта | Zotac Geforce GTX 260², GPU: GeForce GTX 260 (576 МГц), відеопам'ять: 896 Мбайт DDR3 (1998 МГц), 216 потокових процесорів, частота блоку шейдерів тисячі двісті сорок дві МГц |
| Жорсткий диск | Western Digital VelociRaptor, 300 Гбайт (WD3000HLFS) 10 000 об / хв, SATA / 300, кеш 16 Мбайт |
| Привід Blu-Ray | LG GGW-H20L, SATA / 150 |
| Блок живлення | PC Power & Cooling, Silencer 750EPS12V 750 Вт |
| Системне Програмне забезпечення та драйвери | |
| Операційна система | Windows Vista Enterprise Version 6.0 x64 Service Pack 2 (Build 6000) |
| Драйвер чіпсета AMD | Catalyst 9.4 |
| Драйвер Nvidia GeForce | GeForce 185.85 |
| Драйвер чіпсета Intel | Chipset Installation Utility Ver. 9.1.0.1012 |
| Intel Storage Drivers | Matrix Storage Drivers Ver. 8.8.0.1009 |
Тести і настройки
| Тести і настройки | |
| PCMark Vantage | Version: 1.00 PCMark Benchmark |
| Prime 95 | Version: 25.7 In-place large FFTs |
результати тестів
У нас немає графіка, що демонструє енергоспоживання AMD Phenom II X4 955 в режимі бездіяльності, оскільки напруга процесорів AMD не змінюється. Після активації функції Cool "n" Quiet процесор без навантаження завжди працює на частоті 800 МГц з напругою 0,96 В (по крайней мере, на нашій материнській платі MSI 790FX-GD70). Тому система AMD завжди споживала 99 Вт в режимі бездіяльності.
На графіку показано енергоспоживання системи Core 2 Extreme QX9650 в режимі бездіяльності на всіх протестованих рівнях напруги. При напрузі 1,008 В можна отримати енергоспоживання 87 Вт, а при напрузі 1,192 В за замовчуванням енергоспоживання становить 94 Вт.
Економія енергії від зниження напруги в разі флагманського процесора AMD виявилася дуже істотною. Ми почали з штатного напруги 1,32 В, яке давало пікове енергоспоживання системи 216 Вт, після чого отримали всього 179 Вт під навантаженням при напрузі 1,175 В. Економія енергоспоживання склала 37 Вт або 17,2% - досить суттєво, оскільки зекономленої енергії буде достатньо для харчування, наприклад, 20 "сучасного дисплея!
Чи може система Intel перевершити 17,2% економію енергії під піковим навантаженням? Може: в даному випадку мінімальне стабільну напругу під навантаженням склало 1,078 В замість 1,255 В, а енергоспоживання всієї системи 148 Вт замість 185 Вт - 20% зниження.
Енергоспоживання і ефективність PCMark
Ми зробили заміри продуктивності PCMark Vantage і енергоспоживання при настройках за умовчанням і оптимізованому напрузі систем AMD і Intel.
У разі системи Phenom II X4 955 середнє енергоспоживання вдалося знизити з 157 до 141 Вт, тобто поліпшення склало 10,2%. Система Core 2 Extreme QX9650 змогла знизити енергоспоживання з 135 до 117 Вт, тобто результат вийшов вражаючим, враховуючи обчислювальну потужність, що перевершує топовий процесор AMD, використаний нами. Система Intel знизила середнє енергоспоживання на 13,1%.
Отже, сумарна енергія (в ват-годинах), витрачена на прогін теж знизилася: на 11,4% у системи AMD і на 12,4% у системи Intel. Не погано!
Нарешті, ми співвіднесли результати PCMark Vantage із середнім енергоспоживанням двох систем (бали продуктивності на ват). Пам'ятайте, що дві машини забезпечують колишню продуктивність після оптимізації напруг. Система на AMD Phenom II X4 955 змогла дати поліпшення по ефективності енергоспоживання 11,6% в тесті PCMark Vantage. Система Intel поліпшила результат ефективності на 13,8%.
висновок
Ми протестували два high-end процесора від AMD і Intel на сучасних материнських платах MSI, що дозволило проаналізувати потенційну економію енергії, яку можна отримати шляхом зниження напруги процесорів. Звичайно, ми мали намір також знизити напругу у пам'яті або чіпсетів, щоб отримати додаткову економію, але жодна з розглянутих материнських плат не дозволила нам модифікувати напруга компонентів. Ми розглянули плати Asus P6T і Rampage II Gene, Gigabyte MA790FXT-UD5P і X48T-DQ6, але в підсумку зупинилися на MSI 790FX-GD70 для Socket AM3 і P45D3 Neo для Socket LGA775.
AMD Phenom II X4: енергоспоживання на 17% нижче, ефективність на 11,6% вище
Пікове енергоспоживання під навантаженням знизилося на цілих 17% при виставленні мінімального стабільного напруги, яке ми знайшли у Phenom II X4 955. Оскільки продуктивність при цьому не змінювалася, ми отримали приріст ефективності (продуктивності на ват) 11,6% в тесті PCMark Vantage. Технологія AMD Cool "n" Quiet кілька гальмувала наші зусилля по зниженню напруги, оскільки в режимі бездіяльності вона завжди переключалася на штатний режим незалежно від виставленого напруги. І енергоспоживання в режимі бездіяльності завжди становило 99 Вт.
Intel Core 2 Extreme: енергоспоживання на 20% нижче, ефективність на 13,8% вище
Результати виявилися ще більш істотним на нашій тестовій системі Core 2 Extreme QX9650, де енергоспоживання під піковим навантаженням знизилося на вражаючі 20% без будь-якої втрати продуктивності. Це дозволило поліпшити продуктивність на ват PCMark Vantage на цілих 13,8%. Оскільки напруга процесора Intel в режимі енергозбереження SpeedStep залежить від виставленого напруги ядра, то енергоспоживання в режимі бездіяльності теж помітно знизилося - до всього 1,008 В. Це дало економію енергії в режимі бездіяльності 8%.
Чи варто економити енергію?
Ми були вражені відносно широкими допусками зниження напруги, оскільки припускали, що проблеми почнуться набагато раніше. Але системи AMD і Intel показали, що сучасні процесори можуть працювати при істотно меншій напрузі. Ми змогли подати на процесор AMD Phenom II X4 на 16% меншу напругу, а на процесор Intel Core 2 Extreme - на 16,6% менше. Все це дозволило отримати економію 17-20% під піковим навантаженням у обох систем.
Однак необхідно переконатися, що ваші настройки зі зниженим напругою забезпечують надійну роботу, тому ми рекомендуємо підходити до даного процесу обережно. Втім, вам не потрібно домагатися 16% зниження напруги - навіть 10% зниження дозволить безкоштовно знизити енергоспоживання системи без будь-якої шкоди продуктивності.
В інтернеті на обговорення дуже цікавої програми під назвою RMClock. До цього я вже кілька разів стикався з програмою, але не зрозумілі на перший погляд настройки і відсутність будь-якої документації, викликають відторгнення і відбивають будь-яке бажання розбиратися з цією програмою. Проте, програма дуже цікава і заслуговує на увагу. Зараз я розповім чому, і про те, чим вона може залучити рядового власника ноутбука.
Розробник RightMark
Обсяг завантаження 463 Kb
призначення програми
Невелика утиліта, що здійснює моніторинг тактової частоти, троттлінга, завантаження процесора, напруги і температури процесорного ядра в реальному часі. Вона також здатна управляти рівнем продуктивності і споживаної потужності процесорів, що підтримують функції управління енергоспоживанням. У режимі автоматичного управління вона постійно відстежує рівень завантаження процесора і автоматично змінює його тактову частоту, напругу процесорного ядра і / або рівень троттлінга відповідно до концепції "продуктивність на вимогу".
Користь для простого користувача
Знизити подається напруга на центральний процесор, тим самим зменшити споживану енергію, зменшити тепловиділення і збільшити автономність.
Якщо не вдаватися в технічні подробиці, то ідея досить проста - знизити енергоспоживання центрального процесора (ЦП). Метод не універсальний і не 100%, тому що кожен ЦП має унікальні фізичні властивості і існує велика ймовірність того, що при тій же тактовій частоті йому потрібно менше енергії, ніж встановлено за замовчуванням для всіх процесорів даного типу. Наскільки сильно можна зменшити електроспоживання, залежить вже від удачі і від вашого ЦП. Мені пощастило, так що результати вийшли дуже показовими.
установка
Просто слідуємо інструкції і нічого більше. Врахуйте тільки, що програма автоматично прописується в автозавантаження і стає стандартним ПО для управління профілями енергоспоживання. Так що якщо у вас встановлено інше програмне забезпечення (фірмові утиліти в Acer, ASUS), то їх потрібно повністю відключити для уникнення конфліктів.
Налаштування
Settings
У цій вкладці потрібно відзначити два пункти в блоці StartupOptions. Для того виконувати цю програму автоматично при старті Windows.
Management
Також залишаємо все за замовчуванням і перевіряємо що пункт EnableOSpowermanagementintegration активований.
Profiles
Тут і починається найцікавіше. Для станів AC power (робота від мережі) і Battery (робота від акумулятора) встановлюємо потрібні профілі. При роботі від мережі рекомендую поставити on demand (Продуктивність по необхідності), а при роботі від батареї Power Saving.
Відразу під профілями відображаються всі можливі стану процесора (множники, FID), а також напруга (VID), що подається на ЦП в цьому стоянні. Від поточного стану залежить тактова частота, на якій працює процесор; можливість зміни частоти зроблена для зменшення енергоспоживання в моменти невеликого завантаження або простою.
Тепер наше завдання виставити для кожного множника більш низький вольтаж. Я не став довго експериментувати і поставив мінімальна напруга для кожного множника. Відразу відповідаю на питання про шкідливість таких дій - з вашим процесором нічого не станеться, в гіршому випадку система зависне. У моєму випадку все запрацювало відмінно, але якщо у вас будуть спостерігатися будь-які проблеми, спробуйте зменшувати напругу невеликими кроками до мінімального значення, при якому система буде працювати стабільно.
Тепер потрібно налаштувати профілі Performance on demand і Power Saving. Для цього вибираємо відповідні пункти. В обох випадках відзначаємо галочкою Use P- state transitions ( PST), той профіль, в якому ви перебуваєте в поточний момент. Причому, для профілю on demand, вибираємо все множники зі списку, а для профілю Power Saving тільки перший (це означає, що при роботі від акумулятора процесор завжди буде функціонувати на мінімальній частоті, звичайно, ви можете вибрати і інший множник, тим самим підвищивши максимально допустиму частоту). Решта опцій залишаємо неактивними.
Робота
Ось власне і все. Тепер потрібно активувати профіль енергоспоживання RMClock Power Management. Для цього лівою кнопкою натискаємо на батарейці в треї і вибираємо потрібний профіль. Якщо його немає, потрібно натиснути на Додаткові параметриенергоспоживання і вибрати його там. Тепер при підключенні живлення ноутбук буде використовувати профіль on demand , а при роботі від акумулятора - Power Saving, використовуючи раніше зроблені нами установки. При цьому ми знизили енергоспоживання процесора і змусили його чітко реагувати на установки програми (при використанні стандартної програми управління частота може стрибати вгору-вниз навіть при просте, а також змінюється вольтаж).
перевіряємо
Якщо ви зробили все правильно, то у вкладці Monitoring можна бачити результат роботи. Графік FID-VID демонструє поточний множник і вольтаж. Перевірте це значення при роботи від мережі і від батареї, вони повинні збігатися з встановленими значеннями в профілі.
Тепер бажано протестувати всі налаштування будь-якої програмою, наприклад Prime95. Завдання - упевниться в тому, що ЦП без проблем працює при обраних нами установка вольтажа.
тестування
В теорії все як завжди класно, але як ці дії позначаються на реальній роботі?
Тестова система: Terra 1220 (Intel Core 2 Duo T7300)
Я протестував обидва режими роботи і порівняв їх з аналогічними режимами стандартної програми управління живленням.
збалансований VS Performance on demand
Автономність перевірялася програмою BatteryEater в режимі максимального завантаження (Classic). Бездротові інтерфейси відключені, яскравість екрану встановлена \u200b\u200bна максимум.
Як видно, час роботи абсолютно не змінилося і склало 88 хвилин. Кожен тест приводив два рази, щоб упевнитися в результатах. Так що в моєму конкретному випадку, зниження напруги не вплинуло на час автономної роботи. А ось температурні показники цікаві, максимальна температура під час тесту при використання RMClock знизилася на 23 ° С! Просто відмінний результат, який для кінцевого користувача означає банальне зменшення температури корпусу ноутбука, а також зменшення шуму (вентилятор не включається на повні оберти).
Продуктивність в PCMark також не змінилася, різниця у вимірах в рамках похибки. А ось з температурою ми спостерігаємо тугіше картинку - максимальна температура зменшилася на 17 ° С.
Економія енергіїVSPowerSaving
Тут ситуація повторилася. Час автономної роботи не поменшало, але температура при цьому істотно знизилася. Це позитивно позначається на комфорті роботи.