Znížte napätie na procesore notebooku. Zníženie prevádzkového napätia procesora alebo vyladenie technológie Enhanced Intel SpeedStep

Úvod.
Dlho som sa chcel venovať otázkam zabezpečenia redukcie spotreba energie moderné osobné počítače a notebooky. Mnoho používateľov si oprávnene kladie otázku: „Prečo je to nevyhnutné? - výrobca sa už postaral o všetky zložitosti spotreby energie môjho systému. Ako ukazujú skúsenosti, bohužiaľ to tak vždy nie je. Ak sú výrobcovia notebookov stále sa snažia nejako znížiť spotrebu energie svojich zariadení, potom s osobnými počítačmi spravidla je všetko v havarijnom stave.

Spotreba energie osobných počítačov a musí sa znížiť z nasledujúcich dôvodov:
- znížením spotreby energie vášho notebooku predĺžite jeho výdrž na batériu,
- predĺžením životnosti batérie vášho notebooku dosiahnete zníženie cyklov nabíjania / vybíjania batérie a predĺžite jej životnosť,
- spolu so spotrebou energie sa zníži aj tvorba tepla v laptopoch alebo osobných počítačoch, čo umožňuje na jednej strane zvýšiť stabilitu systému, na druhej strane predĺžiť životnosť elektrických komponentov,
- zníženie spotreby energie osobného počítača a notebooku zníži náklady na elektrickú energiu. Pre mnohých to stále nie je kritické, ale náklady na elektrinu zo dňa na deň rastú, vládna politika núti občanov inštalovať elektromery, počet počítačov v rodine sa z roka na rok zvyšuje, doba ich práce sa predlžuje v proporcionálne proporcie, takže každého z nich zaujímajú technológie na zníženie spotreby energie.

Stanovenie kľúčových zložiek spotreby energie systému.

Napriek tomu, že je moderný osobný počítač a zápisník tak odlišné od seba, spravidla sú úplne identické v štruktúrnych schémach. V notebooku sa výrobcovia snažia usporiadať všetko tak, aby čo najviac minimalizovali celkovú veľkosť. Hoci je každý osobný počítač modulárnym systémom, je možné ľubovoľnú súčasť vymeniť bez akýchkoľvek problémov.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Nasledujúci obrázok zobrazuje komponenty štandardná systémová jednotka... Znalosť týchto komponentov systému vám umožní, dokonca aj vo fázach montáže alebo inovácie vášho počítača, určiť tie parametre, ktoré vám umožnia znížiť spotrebu energie systému. Takže moderná systémová jednotka obsahuje:
- telo,
- Zdroj,
- základná doska,

RAM,
- grafická karta / grafické karty,
- pevný disk / jednotky,
- jednotka CD,
- disketové jednotky,
- čítačky kariet,
- chladiace systémy pre procesor, skrinka.
Zvukové karty, televízne tunery v samostatných verziách sa v moderných počítačoch vyskytujú len zriedka. Po prvé, všetky existujúce základné dosky majú zabudované ovládače zvuku, ktoré nie sú horšie v kvalite zvuku ako lacné zvukové karty a karty v strednej cenovej kategórii. Po druhé, televízne tunery sú zastarané, rovnako ako koaxiálna televízia. V ére FulHD, IP-TV, DVB zbytočne hovorí o TV tuneroch.

Úspora energie: skrinka a napájanie.

Pre mnohých sa môže zdať čudné diskutovať o zdroji napájania a telo v kontexte technológií na úsporu energie. Prax napriek tomu ukazuje, že používatelia si prípad často vyberajú podľa vzhľadu a cenového parametra. Malo by sa chápať, že malé, zle vetrané puzdro prispeje k prehriatiu systémových komponentov a zníži stabilitu rovnakého procesora, RAM, základnej dosky so znížením napájacích napätí, čo budeme v budúcnosti robiť.

Zdroj sa môže stať zdrojom neefektívnej spotreby energie. Akákoľvek moderná jednotka napájania musí zabezpečiť vysokú mieru účinnosti pri konverzii vysokonapäťového prúdu na 12, 5 a 3,3 voltov.

Akákoľvek moderná jednotka napájania vyhovuje niektorému zo štandardov série 80 Plus... Norma 80 Plus bola prijatá už v roku 2007 ako súčasť energeticky úsporných štandardov Energy Star štvrtej revízie. Táto norma vyžaduje od výrobcov napájacích zdrojov, aby zabezpečili 80% účinnosť svojich zariadení pri rôznych zaťaženiach, - 20%, 50% a 100% menovitého výkonu.

Z toho vyplýva, že aby sa maximalizovala účinnosť vášho napájacieho zdroja, musí byť napájaný najmenej 20% jeho menovitého výkonu. Je absolútne nesprávne, keď si užívateľ kupuje napájacie zdroje s „rezervou“ 900 a 1 200 wattov. Pri výbere napájacieho zdroja sa riaďte tým, že bez zaťaženia systému by zaťaženie systému nemalo klesnúť pod 20% a musí mať certifikát zhody 80 Plus.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Pre spravodlivosť treba poznamenať, že dnes štandard 80 Plus rozdelené do nasledujúcich kategórií:
- 80 plus
- 80 plus bronz
- 80 plus striebro
- 80 zlatých plus
- 80 plus platina.

Rozdiel medzi normami je v poskytovaní vyšších hodnotení účinnosti v rámci rodiny 80 Plus. Zatiaľ čo pri 50% zaťažení poskytuje napájací zdroj 80Pus 80% účinnosť, drahé napájacie zdroje 80 Plus Platinum poskytujú účinnosť 94% alebo vyššiu.

Úspora energie: základná doska.

Základné dosky sa dnes vyvíjajú čo najrýchlejšie, pričom držia krok s vývojom procesorov. Malo by sa chápať, že základné dosky sa skladajú z rôznych sád ovládačov, čo je hlavnou úlohou základnej dosky zabezpečiť ich vzájomnú spoluprácu. Vo väčšine prípadov spotreba energie základnej dosky závisí od typu použitého severného a južného mosta. Moderné severné mosty výrazne znížili svoju spotrebu energie, čo viedlo k zníženiu veľkosti ich chladiacich systémov. Mnoho používateľov si pamätá časy, keď sa chladiaci systém northbridge skladal z viacerých tepelných potrubí pripojených k chladiacim radiátorom. Vzhľad najnovšej generácie systémovej logiky od spoločnosti Intel nám umožnil posunúť sa späť na úroveň bežných chladičov.

Kvôli všeobecným trendom mnoho významných výrobcov základných dosiek ako napr Gigabyte, ASUS, MSI prezentovať svoje nové „ekologické“ výrobky na výstavách. Environmentálne priaznivosť týchto riešení sa spravidla dosahuje optimalizáciou napájacích obvodov procesora a grafických kariet, ktoré sú hlavnými spotrebiteľmi akejkoľvek systémovej jednotky. Spravidla sa to deje pomocou viacfázových regulátorov napätia procesorov.

Moderný základné dosky, sa používajú v napájacích obvodoch od šiestich do dvanástich stabilizátorov napätia. Tieto obvody výrazne zvyšujú stabilitu dodávaného napätia, ale zvyšujú spotrebu energie. Preto ich výrobcovia „ekologických“ základných dosiek vybavujú technológiami, ktoré pri nízkom zaťažení napájacieho systému vypnú časť fáz a procesor je napájaný jednou alebo dvoma fázami regulátorov napätia.

Pri kúpe základnej dosky by ste mali byť tiež opatrnejší. Získanie výrazu „fantázia“ základná doska vždy vedie k zvýšeniu spotreby energie. Ak port FireWire nikdy nepotrebujete, nepreplácajte ho a potom mesačne platte za elektrinu, ktorú používa jeho radič na základnej doske.

Úspora energie: procesor.

Poprední výrobcovia procesorov AMD a Intel v posledných desaťročiach pracujeme na znížení spotreby energie svojich výrobkov. Na jeho počesť bolo, že celý štafetový beh odštartovala spoločnosť AMD, v ktorej si dva až tri roky držala solídne vedenie. Boli časy, keď procesory AMD s technológiou Cool „n“ Quiet mali výrazne nižšiu spotrebu energie ako procesory Intel liniek Pentium 4 a Pentium D.

Intel túto technológiu rýchlo dobehol a nasadil EIST - Vylepšená technológia Intel SpeedStep, ktorá sa osvedčila v najnovších generáciách procesorov. Zatiaľ čo nové procesory od spoločnosti Intel získavajú čoraz viac technológií na úsporu energie a zvyšujú výkon, nevidíme od spoločnosti AMD žiadny výrazný skok vpred.

Ako viete, procesor je kľúčovým spotrebiteľom energie v každom osobnom počítači alebo notebooku, takže sa zameriame na otázky zníženia jeho spotreby energie.

Aby ste pochopili, ako môžete znížiť spotrebu energie, musíte jasne pochopiť, na čom to závisí. Spotreba energie moderného procesora závisí od:
- z napájacieho napätia dodávaného do tranzistorov,
- frekvencia procesora. Pracovná frekvencia procesora je tvorená súčinom jej multiplikátora frekvenciou zbernice.

V podstate technológia Super „n“ tiché a EIST sa zaoberajú znižovaním spotreby energie práve vďaka týmto dvom parametrom. Bohužiaľ, najčastejšie sa stretávame s prácou nie s napájacím napätím procesora, ale s prácou jeho frekvencie. Keď sa zníži zaťaženie procesora, technológie na úsporu energie znižujú multiplikátor procesora, a tým znižujú spotrebu energie procesora. Keď sa na procesore objaví záťaž, multiplikátor sa vráti na svoje predchádzajúce hodnoty a procesor pracuje, akoby sa nič nestalo. Bohužiaľ, táto metóda znižovania spotreby energie nemusí vždy viesť k vysokej energetickej účinnosti. Ukážme si to na príklade.
Ako príklad je vybraný procesor Core 2 Duo s nominálnou pracovnou frekvenciou 2,0 GHz.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Schéma ukazuje, že teplota procesora bez zapnutia režimu úspory energie, s nominálnym multiplikátorom x12 a napájacím napätím 1,25 voltov, máme pri nečinnosti prevádzkovú teplotu asi 55 - 56 stupňov.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Po pôsobení záťaže na procesor za rovnakých prevádzkových podmienok fixujeme priemernú prevádzkovú teplotu rádovo 71 - 72 stupňov, ktorá bola zaznamenaná v našich diagramoch.
Teplota jadra sa meria pomocou interných senzorov, takže chyby sú minimálne. Vzhľadom na skutočnosť, že existuje priamy proporčný vzťah medzi spotrebou energie procesora a jeho prevádzkovou teplotou, pri hodnotení jeho energetickej účinnosti sa zameriame na tento parameter.
V ďalšej fáze sme multiplikátor znížili na najnižšiu možnú hodnotu, na 6. Zároveň bola frekvencia procesora 997 MHz, zhruba ju možno zaokrúhliť na 1 GHz. Napájacie napätie zostalo nezmenené na hodnote okolo 1,25 voltu.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Z predložených údajov vidno, že v pohotovostnom režime sa prevádzková teplota procesora zmenila veľmi málo, zostala, rovnako ako predtým, v rozmedzí 55 - 56 stupňov. Záver teda sám o sebe naznačuje, že jednoduchým poklesom frekvencie procesora získame veľmi málo.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Potom sme aplikovali záťaž na, ale ponechali sme multiplikátor a prevádzkové napätie procesora na rovnakej úrovni. Takéto testovanie má samozrejme iba praktický význam; neodporúčame ho implementovať v reálnom živote. Je to spôsobené tým, že jeho výkon závisí od frekvencie procesora a nikto si nekupuje vysokofrekvenčný procesor pre jeho následnú prevádzku na nižších frekvenciách. Po stabilizácii teplotných hodnôt sme dostali priemernú pracovnú teplotu 65 - 66 stupňov, čo je o šesť stupňov menej, ako keď procesor pracoval na nominálnej frekvencii 2 GHz.
Z toho všetkého vyplýva, že skutočne existuje úspora energie zo zníženia operačnej frekvencie procesora zmenou hodnoty multiplikátora, ale nejde o úroveň, ktorú by sme chceli vidieť v každom konkrétnom prípade. Preto začneme pracovať s napätím procesora.

Náš procesor a základná doska vám umožňujú meniť napätie procesora v rozmedzí 0,95 - 1,25 voltov. Krok je 0,0125 voltov. Je to spôsobené tým, že procesor je nainštalovaný v notebooku, ktorého základné dosky zriedka dávajú príležitosť meniť prevádzkové napätie komponentov v širokom rozmedzí.
Aby sme dokázali efektivitu znižovania prevádzkového napätia procesora z hľadiska znižovania jeho spotreby energie a rozptylu tepla, ponecháme jeho pracovnú frekvenciu na 1 GHz, zároveň však znížime prevádzkové napätie na čo najnižšiu možnú mieru hodnoty - 0,95 voltov.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Táto manipulácia nám umožnila znížiť pokojovú teplotu procesora na 45-46 stupňov, čo je znázornené na diagrame. V tomto režime dosiahneme najnižšiu možnú spotrebu energie procesora. Zníženie prevádzkového napätia na 0,95 voltov nám umožnilo znížiť prevádzkovú voľnobežnú teplotu o 10 stupňov !!!

Na obrázok sa dá kliknúť -

Na vyhodnotenie efektívnosti metódy znižovania prevádzkového napätia procesora sme na ňu aplikovali záťaž. Vo výsledku sme dostali pracovnú teplotu v záťaži rovnú 50-51 stupňov, pričom bez zmeny napätia a podobného výkonu systému na frekvencii 1 GHz sme predtým dostávali 65-66 stupňov. Údaje, ktoré sme získali, sa zaznamenávajú do diagramov.

Spotreba energie procesora: závery

- Zo všetkého vyššie uvedeného vyplýva, že zabezpečiť vysokú energetická účinnosť procesora Mali by ste nielen znížiť operačnú frekvenciu procesora, ako to robí veľa notebookov a osobných počítačov v rámci technológií na úsporu energie od spoločností Intel a AMD. Zníženie frekvencie procesora by malo byť vždy sprevádzané poklesom jeho prevádzkového napätia.

Vzhľadom na skutočnosť, že každý procesor môže pracovať nižšie napätie pri nižších frekvenciách jeho práce by ste si mali zvoliť minimálne stabilné napätie pre každú frekvenciu jeho fungovania.

Na určenie približného počtu pracovníkov zdôrazňuje pre každú frekvenciu (multiplikátor) procesora stačí vykresliť graf priamej závislosti minimálneho napätia od frekvencie vynesením maximálnych a minimálnych hodnôt. To výrazne uľahčí prácu začínajúcim používateľom.

- Na zabezpečenie potrebnej energetickej efektívnosti procesora je potrebné správne vyladiť existujúce technológie alebo použiť softvérové \u200b\u200bprodukty tretích strán, ktoré by mohli znížiť frekvenciu procesora, jeho napätie pri nízkom zaťažení a zvýšiť ich, keď stúpa.

Úspora energie procesora: RightMark Clock Clock Utility (RMClock)

Nástroj je ľahký, rádovo 250 kilobajtov... Nie je potrebná žiadna inštalácia, jednoducho ju rozbaľte do priečinka podľa vášho výberu a spustite súbor RMClock.exe. Pre jednoduchosť bude odkaz na archív s programom uvedený na konci nášho článku.

V čase písania tohto článku najnovšie programová verzia 2.35 má v rámci bezplatného použitia nasledujúcu funkcionalitu:
- riadenie taktovacej frekvencie procesorov,
- ovládanie škrtiacej klapky,
- kontrola úrovne zaťaženia procesora, jadier procesora,
- monitorovanie prevádzkového napätia procesora,
- regulácia teploty procesora / jadier procesora,
- nepretržité monitorovanie stanovených parametrov,
- schopnosť meniť napätie procesora z operačného systému,
- schopnosť meniť multiplikátor procesora (jeho frekvenciu) z operačného systému,
- automatické riadenie frekvencie a - napätie procesora v závislosti od dodávaného nákladu. Koncept sa volá „Výkon na požiadanie“ alebo „výkon na požiadanie“.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Po spustení softvérového produktu sa ocitnete v jednej z častí jeho ponuky. V poradí uvedieme zoznam všetkých funkcií RightMark CPU Clock Utility. Sekcia About obsahuje informácie o vývojároch, ich stránkach a odkaz na licenčnú zmluvu. Základná verzia produktu je dodávaná bezplatne na nekomerčné účely, nevyžaduje sa žiadna registrácia. Existuje profesionálna verzia, ktorá poskytuje oveľa širšiu funkcionalitu nastavení systému a stojí symbolických 15 dolárov. Pre začínajúceho používateľa sú možnosti základnej verzie úplne postačujúce.

Na obrázok sa dá kliknúť -

V záložke „ nastavenie„Nastavenia programu sú uvedené pre uľahčenie jeho používania. Bohužiaľ, ruský jazykový balíček, ktorý sa našiel v skôr vydaných verziách produktu, sa v našom prípade nenašiel, ale nie je sa čoho obávať. Na tejto karte môžete zvoliť farbu vzoru a, prosím, venujte pozornosť, - režim automatického spustenia.

Podsekcia „ Možnosti spustenia". Nástroj Autostart RightMark CPU Clock Utility po zavedení operačného systému umožňuje vyriešiť problémy s úsporou energie čo najjednoduchšie bez zásahu do systému BIOS počítača, čo je obzvlášť užitočné, keď systém BIOS neposkytuje žiadne možnosti na zmenu prevádzkového napätia a multiplikátora. procesora.

Zaškrtnutím políčka pri položke „ Začnite minimalizovaný do systémovej lišty„ušetríte si problémy s neustálym zatváraním okna programu pri ďalšom spustení. Svoje úlohy bude vykonávať po automatickom spustení s predbežnou minimalizáciou.“

Položka " Spustiť pri štarte Windows: "umožňuje nastaviť automatické spustenie softvérového produktu a zvoliť si, ako to urobíte. V našom prípade vykonávame automatické spustenie prostredníctvom registra, existuje tiež možnosť automatického spustenia prostredníctvom priečinka" Startup ". Obe možnosti fungujú dobre, od Windows XP po Windows 7.

Je možné zaznamenať potrebné parametre procesora do Súbor denníka... Tento parameter je niekedy nevyhnutný na zistenie príčin nestabilnej prevádzky systému.

Na obrázok sa dá kliknúť -

V záložke „ Informácie o CPU"poskytuje informácie o procesore, jeho charakteristikách v súčasnosti. Uvádza sa zoznam podporovaných technológií na úsporu energie. Čím modernejší procesor, tým viac technológií podporuje."

Na obrázok sa dá kliknúť -

V záložke „ Monitorovanie"Sú uvedené diagramy zmien pracovnej frekvencie jadra procesora, jeho škrtenia, zaťaženia, multiplikátora, prevádzkového napätia a teploty. Počet kariet zodpovedá počtu jadier procesora."

Na obrázok sa dá kliknúť -

V „ Zvládanie„používateľ dostane možnosť zvoliť si spôsob prepínania multiplikátorov, spôsoby určenia skutočného zaťaženia procesora, integráciu softvérového produktu s energeticky úspornými technológiami operačného systému.

Položka " Metóda prechodov P-stavov"umožňuje zvoliť spôsob prechodu z jednej kombinácie multiplikátora na druhú. K dispozícii sú nasledujúce možnosti:
- Jednostupňový: multiplikátor sa prepína v krokoch po krokoch. To znamená, že pri prechode z faktora 10 na faktor 12 bude vždy existovať medzičlánok 11.
- Viacstupňové: prechod sa uskutoční s variabilným krokom. V prípade nášho príkladu z 10 okamžite na 12.

Položka " Výpočet zaťaženia viacerých CPU"umožňuje určiť spôsob určenia zaťaženia procesora. Tento parameter ovplyvní rýchlosť prepínania kombinácie multiplikátora a napätia na procesore. V každom prípade sa vyberá na základe individuálnych charakteristík práce používateľa. Zvyčajne to robíme nezmení tento parameter a ponechá ho na hodnote uvedenej na obrazovke, čo znamená, že hodnotenie sa vykoná podľa maximálneho zaťaženia ktoréhokoľvek z jadier procesora.

Položka " Pohotovostný režim / režim dlhodobého spánku"umožňuje zvoliť akciu programu, keď sa prepne do režimu hibernácie alebo spánku. Spravidla stačí ponechať aktuálny pracovný profil."

V časti „ Predvolené nastavenia procesora„predkladajú sa tieto položky:
- Obnova predvolených nastavení procesora pri správe sa vypne, čo vám umožní obnoviť pôvodné parametre procesora po výbere režimu „Bez napájania“.
- Obnoviť predvolené hodnoty procesora pri ukončení aplikácie, čo vám umožní obnoviť pôvodné parametre procesora po vypnutí nástroja RightMark Clock Clock Utility.

V sekcii „Výber predvolených hodnôt CPU“ je vybratá metóda určovania kombinácií multiplikátora a napätia pre procesor:
- predvolený P-stav definovaný CPU, kombináciu určuje procesor,
- P-stav nájdený pri štarte, kombinácie sa určia pri načítaní programu,
- Vlastný stav P, kombinácie sa nastavujú manuálne.

Položka " Povoliť integráciu správy napájania operačného systému"vám umožňuje vytvoriť profil v schémach napájania systému s názvom" RMClock Power Management ".

Na obrázok sa dá kliknúť -

V časti „ Profily„používateľ je vyzvaný k nastaveniu rovnakých kombinácií multiplikátora a napätia, - stav P. Najskôr sa navrhuje výber profilov v závislosti od režimu spotreby energie, - sieť alebo batéria / UPS.

Ďalej sa navrhuje výber multiplikátory procesorov a napätie pre nich v obidvoch prípadoch. Spravidla vyberám tri hodnoty:
- minimálny multiplikátor a minimálne napätie preň,
- maximálny multiplikátor a minimálne prevádzkové napätie preň,
- priemerná hodnota multiplikátora a napätie pre ňu nastavuje samotný program na základe maximálnych a minimálnych hodnôt.

Tento prístup je zvyčajne vhodný pre väčšinu notebookov a osobných počítačov. Prirodzene existujú výnimky a používateľ musí dlho zvoliť minimálne napätie pre každý multiplikátor.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Potom začiarknite políčka vybrané profily v zodpovedajúcich verziách programu:
- Žiadna správa - žiadna správa, nie sú potrebné žiadne nastavenia
- karty „Úspora energie“, „Maximálny výkon“, „Výkon na požiadanie“ sú v podstate rovnocenné a umožňujú vám nastaviť rozsahy na zmenu multiplikátorov napätia procesora.

Napríklad v našom prípade pre kartu „ Úspora energie„zvolili sme najnižší možný multiplikátor a napätie, pre kartu„ Maximálny výkon “maximálny multiplikátor a minimálne prevádzkové napätie pri danej frekvencii pre procesor.

Zobraziť výkon na požiadanie “ Výkon na požiadanie„vybrali sme tri kombinácie multiplikátora a napätia:
- 4 x 0,95 voltov
- x9-1,1 voltov
- x12-1,25 voltov.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Potom umiestnite kurzor myši na ikonu v oblasti oznámení na ploche programu RightMark CPU Clock Utility a vyberte potrebné parametre procesora, ktoré by sa vám mali vždy zobraziť, a vyberte aktuálny pracovný profil. Vždy sledujem frekvenciu procesora a jeho prevádzkovú teplotu, čo je vždy pohodlné a niečím zaujímavé.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Obrázok ukazuje tri piktogramy v oblasti oznámení na ploche:
- ikony nástroja RightMark CPU Clock Utility,
- aktuálna frekvencia procesora,
- jeho aktuálna teplota.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Na obrazovke sú diagramy činnosti procesora v „ Výkon na požiadanie"Je vidieť, ako softvérový produkt so zvyšovaním záťaže procesora postupne zvyšuje multiplikátor a napätie, najskôr na hodnotu x9 - 1,1 voltov a v prípade potreby až na maximum x12 - 1,25 voltov. akonáhle záťaž klesne, všetko sa vráti postupne.
Táto úprava má malý alebo žiadny vplyv na celkový výkon systému.

Na obrázok sa dá kliknúť -

V „ Informácie o batérii„navrhuje sa zvoliť spôsoby notifikácie o stave batérie notebooku.

V „ Pokročilé nastavenia procesora„navrhuje sa zvoliť snímače teploty procesora, ktoré sa majú dopytovať, aby sa umožnili technológie šetriace energiu.
Všetky tieto technológie na úsporu energie sú opísané na webovej stránke Intel... Chceme len povedať, že ich zapnutie spravidla nemá vplyv na stabilitu systému, tak prečo ich nezapnúť?

Náš procesor patrí do rodiny skorých procesorov Duo Core 2... Moderné procesory podporujú technológie, ktoré v našej krajine nie sú aktívne:
- Zapojte Intel Dynamic Acceleration (IDA)
- Povoliť dynamické prepínanie frekvencií FSB (DFFS)

Prvá technológia Umožňuje procesoru zvýšiť multiplikátor jednej z jadier bez toho, aby načítal druhú. Napríklad dve procesorové jadrá pracujú na frekvencii 2,2 GHz. Procesor odhaduje, že záťaž sa aplikuje iba na jedno jadro, potom sa zvýši jeho multiplikátor a začne pracovať na frekvencii 2,4 GHz. Táto technológia je zaujímavá, ale na pretaktovaných procesoroch nebezpečná.

Druhá technológia umožňuje dosiahnuť ešte väčšie zníženie pracovnej frekvencie procesora v pohotovostných režimoch. Predtým sme povedali, že konečná frekvencia procesora je vždy produktom multiplikátora frekvenciou systémovej zbernice. Moderné procesory Intel využívajúce technológiu DFFS môžu znížiť nielen hodnotu multiplikátora, ale aj frekvenciu zbernice, čo umožňuje dosiahnuť ešte nižšie frekvencie. Táto technológia je tiež nebezpečná pre pretaktované procesory, pretože môžete získať nestabilitu zo strany RAM.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Možno je to všetko, čo sme vám chceli povedať o softvérovom produkte. RightMark CPU Clock Utility... Zostáva poradiť, aby ste sledovali jej aktualizácie. Zároveň nemá zmysel aktualizovať, keď všetko stabilne funguje už mnoho mesiacov. Pri zmene procesora alebo inovácii na modernejší operačný systém má zmysel hľadať novú verziu.
Pomocou programu RightMark CPU Clock Utility vám umožní maximalizovať životnosť nielen vášho procesora, ale aj napájania základnej dosky, ako aj výrazne znížiť hluk z chladiaceho systému procesora, ktorý ho pri tlači, sledovaní filmov alebo len tak nepreťažuje. prevracať stránky na internete.

Spotreba energie procesora: určite minimálne prevádzkové napätie

Vo svojom článku som opakovane zdôrazňoval, že je dôležité určiť minimum prevádzkové napätie pre každú frekvenciu procesora. To sa deje pokusom a omylom. Nasledujúci cyklus úloh sa zvyčajne vykonáva postupne:
- zníženie napätia o jeden bod,
- kontrola stability procesora v softvérovom produkte záťažových testov,
- pokles alebo zvýšenie napätia o jeden bod, v závislosti od výsledkov stresového testovania.

Pre procesory záťažového testovania je k dispozícii veľa softvérových produktov. Boli popísané v jednom z našich článkov. Myslím, že najcennejším z nich je program Prime95. Odkaz na ňu bude uvedený na konci článku. Je úplne zadarmo a je k dispozícii na stiahnutie na webe.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Jeho posledná verzia vyšla v roku 2008, práve keď bolo potrebné zaviesť viacjadrové jadro pri testovaní. Je možné zvoliť rôzne testovacie metódy, určiť dobu testovania, frekvenciu testovania atď.

Na obrázok sa dá kliknúť -

Vyberte metódu testovania v časti „ možnosti"=> "Skúška mučenia"a spustite ho. Trvanie testovania je úplne na vás. Spravidla pri určovaní približného minimálneho napätia čakám buď na prvú chybu, alebo test vykonám pol hodiny. Ak pol hodinu testu prešli bez chýb, znížime napätie o jeden bod a opäť vpred.
Potom, čo ste sa rozhodli pre minimum napätie nakoniec má zmysel nechať test cez noc. Počas niekoľkých hodín starostlivej práce je takmer vždy možné identifikovať chyby, ktoré sa vyskytnú.
Operačný systém často zamrzne alebo v lepšom prípade spôsobí problémy “ modrá obrazovka smrtiTo naznačuje, že napätie je príliš nízke a došlo k chybe - mali by ste zvýšiť prevádzkové napätie procesora pre danú frekvenciu.

Na obrázok sa dá kliknúť -

V našom prípade sme určili minimálne prevádzkové napätie pre náš procesor... Ako sa ukázalo, pri maximálnej frekvencii 2 GHz náš procesor vôbec nepotrebuje 1,25 voltu. Funguje dosť stabilne pri 1,00 voltoch. Stabilita operačného systému bola tiež nájdená pri 0,975 voltoch, ale Prime95 hlásil chybu, ktorá zmizla po zvýšení napätia na 1,00 voltov.

Výsledkom je, že máme

:
- procesor s konštantnou úrovňou výkonu a frekvenciou 2 GHz,
- maximálna prevádzková teplota pri zaťažení je 62-63 stupňov, namiesto obvyklých 72 stupňov,
- nižšia spotreba energie, ktorá umožňuje bez akýchkoľvek schém spotreby energie od spoločností Acer, Asus, Samsung, Gigabyte maximalizovať výdrž batérie notebooku bez straty úrovne výkonu,
- Nižšia spotreba energie zníži náklady na elektrinu, najmä ak tieto hodnoty zadáte v softvérovom produkte RightMark CPU Clock Utility popísanom vyššie.

V skutočnosti také nízke prevádzkové napätie pre procesor na pretaktovanie vždy hovorí o jednej veci - jeho vysokom potenciáli pretaktovania. Ale ďalšie nuansy budú venované nuansám pretaktovania - téma pretaktovania procesora ide nad rámec témy úspory energie. Záver.
Po prečítaní článku by si mal používateľ položiť otázku: „Sú výrobcovia takí nešikovní, že sami neznižujú prevádzkové napätie procesorov, najmä v prípade notebookov, kde je to také kritické?“ Odpoveď je jednoduchá a spočíva v tom, že procesory sa vyrábajú vo veľkom množstve, z výrobnej linky schádzajú aj notebooky. Nie je v záujme výrobcov zdržiavať výrobný proces, takže niekto má šťastie a jeho procesor ukazuje zázraky pretaktovania, zatiaľ čo niekto to odmieta, niekto pracuje na napätí 1 175 voltov a pre niekoho je stabilný dokonca pri 0, 98 voltoch. Nákup elektroniky je vždy lotéria. To, čo sa v každom prípade skrýva pod štítkom, sa dozvieme až v praxi.
Na záver by som sa chcel poďakovať vývojárom softvérových produktov RightMark CPU Clock Utility a Prime95ktorým náš portál MegaObzor predstavuje zlatú čestnú medailu. Čakáme na vaše otázky a pripomíname vám, že všetko, čo robíte s elektronikou, robíte na vlastné nebezpečenstvo a riziko.

RightMark CPU Clock Utility nájdete na.
Program popísaný v článku Prime95 nájdete na.

V moderných desktopových a (najmä) mobilných procesoroch sa používa množstvo technológií šetriacich energiu: ODCM, CxE, EIST atď. Dnes nás bude zaujímať azda ich najvyššia úroveň: flexibilné riadenie frekvencie a napätia jadro procesora počas prevádzky - Cool „n“ Tichý, PowerNow! od spoločnosti AMD a Enhanced SpeedStep (EIST) od spoločnosti Intel.

Najčastejšie musí používateľ počítača alebo notebooku povoliť (začiarknuť políčko) podporu konkrétnej technológie v systéme BIOS alebo operačnom systéme - jemné vyladenie sa zvyčajne neposkytuje, aj keď, ako ukazuje prax, môže byť veľmi užitočné. V tomto článku budem hovoriť o tom, ako môžete ovládať prevádzkové napätie jadra procesora z operačného systému (napríklad Intel Pentium M a FreeBSD), a prečo by ste ho mohli potrebovať.

Napriek veľkému množstvu manuálov len málokedy nájdete podrobný popis technológie Enhanced SpeedStep z pohľadu operačného systému (a nie koncového používateľa), najmä v ruštine, preto je významná časť článku venovaná implementácii podrobnosti a má trochu teoretickú povahu.

Dúfam, že tento článok bude užitočný nielen pre používateľov FreeBSD: trochu sa dotkneme aj GNU / Linux, Windows a Mac OS X. V tomto prípade má však konkrétny operačný systém druhoradý význam.

Predhovor

Minulý rok som upgradoval procesor vo svojom starom notebooku: namiesto štandardného 735 som nainštaloval Pentium M 780, dokončil som ho takpovediac na maximum. Notebook sa začal pri záťaži viac zahrievať (v dôsledku zvýšenia rozptylu tepla o 10 W); Tomu som nevenoval veľkú pozornosť (až na to, že som chladič vyčistil a namazal pre každý prípad), ale jedného pekného dňa sa počítač počas dlhej kompilácie jednoducho vypol (teplota dosiahla kritických sto stupňov) . Hodnotu systémovej premennej hw.acpi.thermal.tz0.temperature som vyhodil do zásobníka, aby som sledoval teplotu a prípadne „ťažkú“ úlohu včas prerušil. Ale po chvíli som stratil stráž (teplota vždy zostala v normálnych medziach) a všetko sa opakovalo. V tom okamihu som sa rozhodol, že sa už nechcem neustále obávať núdzového vypnutia pri dlhom zaťažení CPU a držať ruku na Ctrl-C, alebo nútiť procesor.

Zmena menovitého napätia zvyčajne znamená jeho zvýšenie, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka procesora počas pretaktovania (t. J. Pri zvýšenej frekvencii). Zhruba povedané, každá hodnota napätia zodpovedá určitému frekvenčnému rozsahu, v ktorom môže pracovať, a úlohou pretaktovača je nájsť maximálnu frekvenciu, pri ktorej procesor ešte nie je „buggy“. V našom prípade je úloha trochu symetrická: pre známu frekvenciu (presnejšie, ako čoskoro zistíme, množina frekvencií) nájdite najnižšie napätie, ktoré zaisťuje stabilnú prevádzku CPU. Nechcem znižovať pracovnú frekvenciu, aby som nestratil výkon - notebook je už ďaleko od top-endu. Znížte tiež napätie výnosnejšie.

Trochu teórie

Ako viete, odvod tepla procesora je úmerný jeho kapacite, frekvencii a námestie napätie (kto sa pýta, prečo to tak je, môže sa pokúsiť odvodiť závislosť samostatne, keď bude procesor považovať za sadu elementárnych invertorov CMOS (logické negatívy), alebo sa riadi odkazmi: jeden, dva, tri).

Moderné mobilné procesory môžu spotrebovať až 50-70 wattov, ktoré sa nakoniec rozptýlia do tepla. To je veľa (pamätajte na žiarovky), najmä na notebook, ktorý v samostatnom režime pod záťažou „zožerie“ batériu ako tie prasačie pomaranče. V podmienkach obmedzeného priestoru bude s najväčšou pravdepodobnosťou musieť byť aktívne odvádzané teplo, čo znamená ďalšiu spotrebu energie na otáčanie ventilátora chladiča (možno niekoľko).

Tento stav pochopiteľne nikomu nevyhovoval a výrobcovia procesorov začali uvažovať o tom, ako optimalizovať spotrebu energie (a teda aj prenos tepla) a zároveň zabrániť prehriatiu procesora. Pre tých, ktorí majú záujem, odporúčam prečítať si množstvo nádherných článkov od Dmitrija Besedina a medzitým sa pustím do práce.

Trochu histórie

Prvýkrát sa technológia SpeedStep (verzia 1.1) objavila v druhej generácii tretích pentií (vyrábaných podľa 18-mikrónovej procesnej technológie mobile Coppermine pre notebooky, 2000), ktoré v závislosti od zaťaženia alebo napájacieho zdroja počítača - sieť alebo batéria - mohla by prepínať medzi vysokými a nízkymi frekvenciami kvôli premenlivému faktoru. V ekonomickom režime spotreboval procesor zhruba polovicu energie.

S prechodom na 13-mikrónový technický proces získa táto technológia verziu číslo 2.1 a stane sa „vylepšenou“ - procesor teraz dokáže znížiť nielen frekvenciu, ale aj napätie. Verzia 2.2 je adaptáciou pre architektúru NetBurst a v tretej verzii (platforma Centrino) sa táto technológia bude oficiálne nazývať Enhanced Intel SpeedStep (EIST).

Verzia 3.1 (2003) sa používa prvýkrát v prvej a druhej generácii procesorov Pentium M (jadrá Banias a Dothan). Frekvencia kolísala (spočiatku sa len prepínala medzi dvoma hodnotami) od 40% do 100% základnej, s krokom 100 MHz (pre Baniasa) alebo 133 MHz (pre Dothana, náš prípad). Spoločnosť Intel zároveň zavádza dynamickú správu kapacity medzipamäte L2 s cieľom ďalšej optimalizácie spotreby energie. Verzia 3.2 (Enhanced EIST) - adaptácia pre viacjadrové procesory so zdieľanou medzipamäťou L2. (Malé časté otázky od spoločnosti Intel týkajúce sa technológie SpeedStep.)

Teraz si namiesto slepého sledovania početných pokynov a návodov stiahnite pdf „ku“ a pokúste sa pochopiť, ako EST funguje (túto skratku budem používať naďalej, pretože je univerzálnejšia a kratšia).

Ako funguje EST

EST vám teda umožňuje spravovať výkon a spotrebu energie procesora a dynamicky, počas svojej práce. Na rozdiel od predchádzajúcich implementácií, ktoré na zmenu prevádzkových parametrov procesora vyžadovali hardvérovú podporu (v čipsete), umožňuje EST programovo, t.j. pomocou systému BIOS alebo operačného systému zmeňte multiplikátor (pomer frekvencie procesora k frekvencii zbernice) a napätie jadra (V cc) v závislosti od zaťaženia, typu napájania počítača, teploty procesora a / alebo nastavenia operačného systému (politika) .

Počas prevádzky je procesor v jednom z niekoľkých stavov (stavov napájania): T (plyn), S (spánok), C (nečinný), P (výkon), prepínanie medzi nimi podľa určitých pravidiel (s. 386 ACPI) 5.0 špecifikácia).

Každý procesor prítomný v systéme musí byť opísaný v tabuľke DSDT, najčastejšie v mennom priestore \\ _PR, a zvyčajne poskytuje množstvo metód, prostredníctvom ktorých dochádza k interakcii s operačným systémom (ovládač PM), a ktoré popisujú možnosti procesora. (_PDC, _PPC), podporované štáty (_CST, _TSS, _PSS) a ich správa (_PTC, _PCT). Potrebné hodnoty pre každý CPU (ak je obsiahnutý v tzv. Balíku podpory CPU) určuje BIOS „základnej dosky“, ktorý vyplní zodpovedajúce tabuľky a metódy ACPI (s. 11 pdf), keď stroj je zavedeny.

EST riadi prácu procesora v P-stave (P-stave), budú nás zaujímať. Napríklad Pentium M podporuje šesť P-stavov (pozri obr. 1.1 a tabuľka 1.6 pdf „ki), ktoré sa líšia napätím a frekvenciou:

Všeobecne platí, že ak procesor nie je vopred známy, jedinou viac či menej spoľahlivou (a spoločnosťou Intel odporúčanou) metódou práce s ním je ACPI. S konkrétnym procesorom môžete komunikovať priamo, obchádzajúc ACPI, prostredníctvom registrov MSR (Model-Specific Register), a to aj priamo z príkazového riadku: od verzie 7.2 používa FreeBSD na tento účel obslužný program cpucontrol (8).

To, či váš procesor podporuje EST, zistíte pri pohľade na 16. bit v registri IA_32_MISC_ENABLE (0x1A0), mal by byť nastavený:

# kldload cpuctl # cpucontrol -m 0x1a0 / dev / cpuctl0 | (čítať _ msr ahoj lo; echo $ ((lo \u003e\u003e 16 a 1))) 1
Podobný príkaz pre GNU / Linux (vyžaduje sa balík msr-tools):

# modprobe msr # echo $ ((`rdmsr -c 0x1a0` \u003e\u003e 16 a 1)) 1
Prechod medzi stavmi nastáva pri zápise do registra IA32_PERF_CTL (0x199). Aktuálny prevádzkový režim zistíte prečítaním registra IA32_PERF_STATUS (0x198), ktorý sa dynamicky aktualizuje (tab. 1.4 pdf „ki). Pre budúcnosť vynechám predponu IA32_.

# cpucontrol -m 0x198 / dev / cpuctl0 MSR 0x198: 0x0612112b 0x06000c20
Z dokumentácie vyplýva, že aktuálny stav je zakódovaný do dolných 16 bitov (ak vykonáte príkaz viackrát, ich hodnota sa môže meniť - to znamená, že EST funguje). Ak sa bližšie pozriete na ďalšie kúsky, zjavne tiež nie sú odpadkami. Vygooglením zistíte, čo to znamená.

Štruktúra registra PERF_STATUS

Dáta načítané z PERF_STATUS sú reprezentované nasledujúcou štruktúrou (za predpokladu, že sú dáta uložené ako malý endian):

Struct msr_perf_status (nepodpísaný prúd_psv: 16; / * aktuálny PSV * / nepodpísaný stav: 8; / * stavové príznaky * / nepodpísaný min_mult: 8; / * minimálny multiplikátor * / nepodpísaný max_psv: 16; / * maximálny PSV * / nepodpísaný init_psv: 16; / * Zapnutie PSV * /);
Tri 16-bitové polia sú takzvané Performance State Values \u200b\u200b(PSV), ktorých štruktúru zvážime nižšie: aktuálna hodnota PSV, maximum (závisí od procesora) a hodnota na začiatku systému (keď zapnutý). Aktuálna hodnota (current_psv) sa zjavne mení pri zmene prevádzkového režimu, maximum (max_psv) zvyčajne zostáva konštantné, počiatočná hodnota (init_psv) sa nemení: spravidla sa rovná maximálnej hodnote pre desktopy a servery, ale minimum pre mobilné CPU. Minimálny multiplikátor (min_mult) pre procesory Intel je takmer vždy šesť. Stavové pole obsahuje hodnotu niektorých príznakov, napríklad keď nastanú udalosti EST alebo THERM (tj. Keď sa zmení stav P alebo procesor sa prehreje).

Teraz, keď poznáme účel všetkých 64 bitov registra PERF_STATUS, môžeme dešifrovať vyššie prečítané slovo: 0x0612 112b 0x06 00 0c20 ⇒ PSV na začiatku 0x0612, maximálna hodnota 0x112b, minimálny multiplikátor 6 (podľa očakávania), príznaky vymazané, aktuálna hodnota PSV \u003d 0x0c20. Čo presne znamená týchto 16 bitov?

Štruktúra hodnoty stavu výkonu (PSV)

Je veľmi dôležité vedieť a pochopiť, čo je PSV, pretože práve v tejto forme sú nastavené prevádzkové režimy procesora.

Struct psv (nepodpísané vid: 6; / * Identifikátor napätia * / nepodpísané _reserved1: 2; nepodpísané frekvencie: 5; / * Frekvenčný identifikátor * / nepodpísané _reserved2: 1; nepodpísané nibr: 1; / * Non-integer bus ratio * / nepodpísané slfm: 1; / * Dynamická frekvencia FSB (Super-LFM) * /);
Dynamické prepínanie frekvencií FSB určuje preskočenie každých druhých hodín FSB, t.j. znížiť pracovnú frekvenciu na polovicu; Táto vlastnosť bola prvýkrát implementovaná v procesoroch Core 2 Duo (jadro Merom) a netýka sa nás, rovnako ako Non-integer bus ratio - špeciálneho režimu podporovaného niektorými procesormi, ktorý umožňuje, ako už z názvu vyplýva, jemnejšie riadiť ich frekvenciu .

S technológiou EST súvisia dve polia - frekvenčné identifikátory (Frequency Identifier, Fid), ktoré sa číselne rovnajú multiplikátoru, a napätie (Voltage Identifier, Vid), ktoré zodpovedajú úrovni napätia (ktorá je zvyčajne najmenej zdokumentovaná) .

Identifikátor napätia

Intel sa veľmi zdráha zverejniť informácie (zvyčajne sa vyžaduje NDA) o tom, ako presne je ID napätia zakódované pre každý procesor. Ale pre väčšinu populárnych CPU je tento vzorec našťastie známy; najmä pre naše Pentium M (a mnoho ďalších): V cc \u003d Vid 0 + (Vid × V krok), kde V cc je aktuálne (skutočné) napätie, Vid 0 je základné napätie (keď Vid \u003d\u003d 0) , V krok - krok. Tabuľka pre niektoré populárne procesory (všetky hodnoty v milivoltoch):

CPU	Vid 0	V. krok	V topánka	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

Multiplikátor (t. J. Fid) sa zapíše do PSV posunutého o 8 bitov doľava, najmenej významných šesť bitov obsadí Vid. Pretože v našom prípade možno zanedbať zvyšok bitov, potom PSV, frekvencia procesora, systémová zbernica a fyzické napätie súvisia s jednoduchým vzorcom (pre Pentium M):
Teraz sa pozrime na riadiaci register (PERF_CTL). Zápis do nej by sa mal robiť nasledovne: najskôr sa načíta aktuálna hodnota (celé 64-bitové slovo), v nej sa zmenia potrebné bity a zapíše sa späť do registra (tzv. Read-modify-write). .

Štruktúra registra PERF_CTL

struct msr_perf_ctl (nepodpísaný psv: 16; / * požadovaný PSV * / nepodpísaný _reserved1: 16; nepodpísaný ida_diseng: 1; / * odpojenie IDA * / nepodpísané _reserved2: 31;);
Odpojovací bit IDA (Intel Dynamic Acceleration) vám umožňuje dočasne zakázať príležitostné riadenie frekvencií na procesoroch Intel Core 2 Duo T7700 a novších - opäť nás to nezaujíma. Nízkych 16 bitov (PSV) - režim, v ktorom „požiadame“ \u200b\u200bprocesor o prepnutie.

Tabuľka _PSS

Tabuľka _PSS je pole stavov ( Balíček v terminológii ACPI) alebo metóda, ktorá vráti takéto pole; každý P-stav je zase definovaný nasledujúcou štruktúrou (s. 409 špecifikácie ACPI):

Struct Pstate (nepodpísaná CoreFrequency; / * prevádzková frekvencia procesora Core, MHz * / nepodpísaný výkon; / * maximálny rozptyl energie, mW * / nepodpísaná latencia; / * najhoršia latencia nedostupnosti procesora počas prechodu, µs * / nepodpísaná BusMasterLatency; / * Najhoršia latencia, zatiaľ čo Bus Masters nemôžu získať prístup k pamäti, µs * / nepodpísaná kontrola; / * Hodnota, ktorá sa má zapísať do PERF_CTL na prepnutie do tohto stavu * / nepodpísaný stav; / * Hodnota (mala by sa rovnať načítanej hodnote z PERF_STATUS) * /);
Každý P-stav sa teda vyznačuje určitou operačnou frekvenciou jadra, maximálnym rozptýleným výkonom, tranzitnými oneskoreniami (v skutočnosti ide o dobu prechodu medzi stavmi, počas ktorých sú CPU a pamäť nedostupné), nakoniec najzaujímavejšou: PSV , ktorý zodpovedá tomuto stavu a ktorý musí byť zapísaný do PERF_CTL, aby sa dal do tohto stavu (Control). Ak chcete overiť, či procesor úspešne vstúpil do nového stavu, prečítajte si register PERF_STATUS a porovnajte ho s hodnotou napísanou v poli Stav.

Ovládač EST operačného systému môže „vedieť“ o niektorých procesoroch, tzn. ich bude môcť spravovať bez podpory ACPI. Ale to je vzácnosť, hlavne v dnešnej dobe (aj keď pre undervolting „a na Linuxe, niekde pred verziou 2.6.20, ste museli opravovať tabuľky v ovládači a ešte v roku 2011 bola táto metóda úplne bežná).

Je potrebné poznamenať, že ovládač EST môže pracovať aj pri absencii tabuľky _PSS a neznámeho procesora. maximálnu a minimálnu hodnotu možno zistiť z PERF_STATUS (v tomto prípade sa počet P-stavov samozrejme degeneruje na dva).

Dosť teórie. Čo s tým všetkým robiť?

Teraz, keď poznáme 1) účel všetkých bitov v potrebných slovách MSR, 2) ako presne je PSV zakódovaný pre náš procesor a 3) kde v DSDT hľadať potrebné nastavenia, je čas urobiť tabuľku frekvencií a napätia predvolené... Vypíšme DSDT a hľadajme tam tabuľku _PSS. Pre Pentium M 780 by mal vyzerať asi takto:

Predvolené hodnoty _PSS

Názov (_PSS, Package (0x06) (// Je definovaných celkovo 6 stavov (P-stavov)) Package (0x06) (0x000008DB, // 2267 MHz (porovnaj Fid × FSB clock) 0x00006978, // 27000 mW 0x0000000A, // 10 µs (zodpovedá špecifikácii) 0x0000000A, // 10 µs 0x0000112B, // 0x11 \u003d 17 (multiplikátor, Fid), 0x2b \u003d 43 (Vid) 0x0000112B), obal (0x06) (0x0000074B, // 1867 MHz ( 82% maxima) 0x000059D8, // 23000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000E25, // Fid \u003d 14, Vid \u003d 37 0x00000E25), balík (0x06) (0x00000640, // 1 600 MHz (71% maxima) 0x00005208, / / 21000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000C20, // Fid \u003d 12, Vid \u003d 32 0x00000C20), balík (0x06) (0x00000535, // 1333 MHz (59% z maxima) 0x00004650, // 18000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000A1, 0x00000A // Fid \u003d 10, Vid \u003d 28 0x00000A1C), Package (0x06) (0x0000042B, // 1067 MHz (47% z maxima) 0x00003E80, // 16000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000817, // Fid \u003d 8, Vid \u003d 23 0x00000817), balíček (0x06) (0x0 0000320, // 800 MHz (35% z maxima) 0x000032C8, // 13000 mW 0x0000000A, 0x0000000A, 0x00000612, // Fid \u003d 6, Vid \u003d 18 0x00000612)))

Poznáme teda predvolený Vid pre každú úroveň P: 43, 37, 32, 28, 23, 18, čo zodpovedá napätiam od 1388 mV do 988 mV. Podstata podpätia spočíva v tom, že tieto napätia sú pravdepodobne o niečo vyššie, ako je skutočne potrebné pre stabilnú prevádzku procesora. Pokúsme sa určiť „limity toho, čo je povolené“.

Napísal som na to jednoduchý shell skript, ktorý postupne znižuje Vid a vykonáva jednoduchú slučku (samozrejme predtým je potrebné pribiť démona powerd (8)). Preto som určil napätia, ktoré umožňujú procesoru aspoň nevisieť, potom som vykonal test Super Pi a niekoľkokrát znovu postavil jadro; neskôr som zvýšil hodnotu Vid pre dve maximálne frekvencie o ďalší bod, inak by gcc občas havaroval kvôli chybe nelegálnej inštrukcie. Ako výsledok všetkých experimentov počas niekoľkých dní sme dostali nasledujúcu skupinu „stabilných“ Vid: 30, 18, 12, 7, 2, 0.

Analýza výsledkov

Teraz, keď sme empiricky určili minimálne bezpečné napätia, je zaujímavé porovnať ich s pôvodnými:
Zníženie maximálneho napätia dokonca o 15% prinieslo celkom hmatateľné výsledky: dlhšie zaťaženie už nielenže nespôsobuje prehriatie procesora a núdzové vypnutie, ale teplota dnes takmer nikdy neprekročí 80 ° C. Predpovedaná výdrž batérie v „kancelárskom“ režime, podľa acpiconf -i 0, sa zvýšila z 1 h 40 m na 2 h 25 m. (Ani nie tak, ale lítium-iónové články sa časom unavia a ja som to ešte neurobil) vymenil batériu, odkedy som notebook kúpil pred siedmimi rokmi.)

Teraz sa musíme uistiť, že sa nastavenia používajú automaticky. Môžete napríklad upraviť ovládač cpufreq (4) tak, aby hodnoty PSV boli prevzaté z jeho vlastnej tabuľky, a nie cez ACPI. To je však nepohodlné, už len preto, že pri aktualizácii systému musíte pamätať na opravu ovládača, a vo všeobecnosti - vyzerá to skôr ako špinavý hack ako riešenie. Pravdepodobne stále môžete nejako opraviť powerd (8), čo je zlé z približne rovnakých dôvodov. Môžete len spustiť skript, ktorý zníži napätie priamym zápisom do MSR (čo som v skutočnosti urobil pre určenie „stabilných“ napätí), ale potom si musíte spomenúť na a nezávisle zvládnuť prechody medzi stavmi (nielen P-stavy, všeobecne akékoľvek, napríklad keď notebook ukončí spánok). Inak tomu nie je.

Ak dostaneme hodnoty PSV cez ACPI, potom je najlogickejšie zmeniť tabuľku _PSS v DSDT. Našťastie to nemusíte robiť s BIOSom: FreeBSD dokáže načítať DSDT zo súboru (o úprave tabuliek ACPI na Habrém sme už písali viackrát, takže teraz sa tým nebudem zaoberať v podrobnosti). Vymeňte povinné polia v DSDT:

Undervolting patch pre _PSS

@@ -7385.8 +7385.8 @@ 0x00006978, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x0000112B, - 0x0000112B + 0x0000111D, + 0x0000111D), balenie (0x06) @@ -7395.8 +7395.8 @@ 0x0000000000, 0x00000000, 0x00000E12, + 0x00000E12), Balenie (0x06) @@ -7405,8 +7405,8 @@ 0x00005208, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000C20, - 0x00000C00C + 0x00000) 0x06) @@ -7415,8 + 0 000 0 000, 0 000, 0 , - 0x00000A1C + 0x00000A07, + 0x00000A07), balík (0x06) @@ -7425.8 +7425.8 @@ 0x00003E80 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000817, - 0x00000817 + 0x00000802, + 0x000002 0, @ 0x000032C8, 0x0000000A, 0x0000000A, - 0x00000612, + 0x00000612))

Zostavte nový súbor AML (bytecode ACPI) a upravte súbor /boot/loader.conf tak, aby FreeBSD načítal náš upravený DSDT namiesto predvoleného:

Acpi_dsdt_load \u003d "ÁNO" acpi_dsdt_name \u003d "/ root / undervolt.aml"
To je vo všeobecnosti všetko. Ak zmeníte procesor, nezabudnite tieto dva riadky v súbore /boot/loader.conf komentovať.

Aj keď sa nechystáte znižovať nominálne napätia, môže sa vám hodiť schopnosť vyladiť správu stavov procesora (nielen P-stavov). Skutočne sa často stáva, že „krivka“ systému BIOS vyplní tabuľky nesprávne, neúplne alebo ich nevyplní vôbec (napríklad kvôli tomu, že celeron nepodporuje EST a výrobca oficiálne nepočíta s jeho výmenou). V takom prípade budete musieť urobiť všetku prácu sami. Upozorňujeme, že samotné pridanie tabuľky _PSS nemusí stačiť; napríklad stavy C sú špecifikované v tabuľke _CST a okrem toho možno budete musieť opísať samotné kontrolné postupy (Performance Control, _PCT). Našťastie je to jednoduché a celkom podrobné, s príkladmi popísanými v ôsmej kapitole špecifikácie ACPI.

Podpájanie v GNU / Linux

Úprimne povedané, spočiatku som si myslel, že si budem musieť prečítať Sprievodcu Gentoo Undervolting Guide a len ho prispôsobiť pre FreeBSD. Ukázalo sa, že to nebolo také ľahké, pretože dokument sa ukázal ako nesmierne hlúpy (čo je pre Gentoo Wiki vlastne čudné). Bohužiaľ na ich novej stránke som nič podobné nenašiel, musel som sa uspokojiť so starou kópiou; a hoci chápem, že táto príručka stratila veľa zo svojej relevancie, budem ju aj tak trochu kritizovať. :-)

Z nejakého dôvodu, z nejakého dôvodu, okamžite, bez vyhlásenia vojny, sú ponúknuté na opravu jadra (vo FreeBSD na minútu nemáme žiadny systém kód nebolo potrebné upravovať). Ak chcete zatĺcť interné prvky ovládača alebo zapísať do niektorých skriptov init hodnoty niektorých „bezpečných“ napätí, nie je jasné, kto a ako ich získal zo špeciálnej tabuľky (v ktorej je Pentium M 780 posmešne predstavované riadok pozostávajúci iba z otáznikov). Riaďte sa radami, z ktorých niektoré píšu ľudia, ktorí zjavne nechápu, o čom hovoria. A čo je najdôležitejšie, je úplne nejasné, prečo a ako presne tieto magické zámeny niektorých čísel za iné fungujú; neexistuje spôsob, ako sa „dotknúť“ EST pred opravou a prestavbou jadra, nikdy nespomenúť registre MSR a pracovať s nimi z príkazového riadku. Úprava tabuliek ACPI sa nepovažuje za alternatívnu a uprednostňovanú možnosť.

Makos dosť úzko spolupracuje s ACPI (a očakáva, že bude fungovať správne), a úprava tabuliek je jednou z hlavných metód konfigurácie pre konkrétny hardvér. Preto prvá vec, ktorá vám napadne, je zhodiť a opraviť váš DSDT rovnakým spôsobom. Alternatívna metóda: google: //IntelEnhancedSpeedStep.kext ako jedna, dva, tri.

Ďalšia „úžasná“ utilita (našťastie už zastaraná) ponúka kúpiť za 10 dolárov možnosť meniť napätie a frekvenciu. :-)

Úvod

Nadšenci pozorne sledujú možnosti pretaktovania procesorov. Trávia veľa času hľadaním odpovedí na nasledujúce otázky: Ako rýchlo je možné pretaktovať jeden alebo druhý procesor? Aká je požadovaná úroveň napätia? Aké je najlepšie riešenie chladenia?

Pretaktovanie umožňuje zvýšiť výkon procesora na úroveň drahších modelov procesorov, možný je však aj opačný smer. Spravidla môžete znížiť napätie procesora, aby ste zlepšili efektivitu prevádzky bez ovplyvnenia výkonu.

Napätie, taktovacia frekvencia a spotreba energie

Rýchlosť hodín je jedným z najdôležitejších parametrov ovplyvňujúcich výkon a na dosiahnutie vysokých rýchlostí hodín je zvyčajne potrebné zvýšenie napätia. Ak vezmeme do úvahy všetko stiahnuté, je to pri konečnej spotrebe energie najdôležitejšie napätie a úloha taktovacej frekvencie je stále druhoradá. Zvyšovanie alebo znižovanie frekvencie hodín ovplyvňuje spotrebu energie takmer priamo úmerne a závislosť od napätia je kvadratická. Z tohto dôvodu má zvýšenie napätia vždy výraznejší vplyv na spotrebu energie ako zvýšenie frekvencie hodín.

Zníženie prevádzkového napätia samozrejme tiež významne ovplyvňuje spotrebu energie, preto sme sa rozhodli hlbšie preskúmať túto otázku.

Podpäťové procesory

Mnoho mobilných procesorov je mierne upravených nízkonapäťových verzií konvenčných procesorov. Vezmime si napr mobilné procesory Intel Core 2 ... Vyznačujú sa optimalizovanou spotrebou energie, ale za porovnateľných podmienok budú pracovať s rovnakým výkonom a spotrebúvajú toľko energie ako ich kolegovia z počítača. Linka Core 2 Duo T sa tvrdí, že má maximálnu spotrebu energie 35 W, linka P je obmedzená na 25 W TDP atď.

Existujú však aj lacné procesory pre stolové počítače. AMD ponúka výkonovo optimalizované procesory s príponou "e" (Phenom II X4 900e, 905e a Phenom X4 9350e). Spoločnosť Intel predstavuje rad procesorov Core 2 Quad "S" ktoré poskytujú výkon porovnateľný so štandardnými modelmi, ale zostávajú v rámci 65W tepelného balíka namiesto 95W. Aj keď sú ekonomické verzie nákladnejšie, veľmi na nás zapôsobili poskytovaním nižšej spotreby energie pri voľnobežných otáčkach a pri zaťažení.

Urob si sám?

Je možné vlastnými rukami zmeniť procesor na ekonomickú verziu? Pretaktovanie a prepätie sa stali veľmi populárnymi, ale čo podpätie? Zobrali sme dve základné dosky MSI, ktoré sme mali v držbe: P45D3 Neo, ktoré sme používali nájdenie optimálneho pretaktovania pre Core 2 Duo tentokrát však v kombinácii s procesorom Core 2 Extreme QX9650, ako aj s modelom 790FX-GD70 pre benchmarky AMD Phenom II X4 955.

Platformy: AMD 790FX a Intel P45

Na preskúmanie poklesu napätia v modeli Phenom II X4 955 sme vzali základnú dosku MSI 790FX-GD70. Táto doska je najvyšším modelom spoločnosti MSI pre Socket AM3, využíva čipset AMD 790FX, ktorý podporuje všetky najnovšie procesory AMD; doska je vybavená technológiou ATI CrossFireX (vďaka štyrom slotom x16 PCI Express 2.0) a množstvom funkcií užitočných pre nadšencov. Výrobca sa rozhodol vybaviť dosku hardvérovou funkciou pretaktovania, regulátorom napätia so 4 + 1 fázami s dynamickým prepínaním, ako aj veľkým (ale nie nadmerne) chladiacim systémom na tepelných trubiciach pre čipset a regulátory napätia. Systém BIOS umožňuje nastavenie frekvencie pamäte DDR3 až na 2 333 MT / s. RAID je podporovaný na všetkých šiestich portoch SATA 3Gb / s cez južný most SB750; sú tu ďalšie porty SATA, FireWire 400 a dve ethernetové zásuvky 1 Gb / s, nehovoriac o zvukovom kodeku HD s frekvenciou 192 kHz.

Tentokrát však je nepravdepodobné, že by sme potrebovali taký súbor funkcií, pretože cieľom projektu bola úspora energie. Päťfázový regulátor napätia musí byť efektívny a samotná doska nadšenca je nabitá kvalitnými komponentmi, ktoré uspokoja naše ambície. Stále sme však boli trochu sklamaní, že napätie čipsetu a pamäte by sa nemalo znižovať pod nominálnu hodnotu. Možno by MSI mala túto funkciu pridať do ďalších revízií systému BIOS.

Pre procesor Core 2 Quad na Socket 775 (použili sme Core 2 Extreme QX9650) sme si vzali základnú dosku P45D3 Neo, ktorá sa v našej optimálne testy pretaktovania pre Core 2 Duo ... Doska je postavená na čipsete P45, ale nejde o produkt pre nadšencov: musíte sa uspokojiť s tromi fázami regulátora napätia, na tepelných trubiciach nie je žiadny zložitý chladiaci systém a iba niekoľko možností dopĺňa štandardné funkcie čipsetu. Viac informácií na nástenke nájdete v článku „ Intel Core 2 Duo: Analýza pretaktovania, výkonu a efektívnosti „Ale túto dosku sme stále používali pre náš projekt znižovania napätia, pretože aj iné produkty (vrátane Gigabyte X48T-DQ6 a Asus P5Q Deluxe) okrem procesora neposkytovali možnosti zníženia napätia ani pre ďalšie komponenty.

Ako správne znížiť stres?

Skúsení pretaktovatelia môžu túto časť preskočiť, ale všetkým ostatným odporúčame, aby ste sa oboznámili s niektorými zvláštnosťami spojenými so znížením napätia procesora.

Ovisnuté

Prvá vec, ktorú treba vedieť: napätie procesora, ktoré je nastavené v systéme BIOS (automaticky alebo používateľom), nemusí zodpovedať napätiu Vcore, pri ktorom bude procesor pracovať. Systém BIOS v skutočnosti definuje maximálne napätie procesora a efektívne napätie je zvyčajne nižšie. Môže sa dokonca meniť v závislosti od prevádzkových podmienok procesora (napríklad teploty), ktoré sa menia pri prechode procesora z režimu nečinnosti do režimu načítania a naopak.

Toto správanie je celkom opodstatnené, pretože vodivosť matrice sa zlepšuje, keď sa CPU zahrieva pri zaťažení. Ak sa napätie nezmení, potom sa zvýši prúd, to znamená, že sa prúd a teplota navzájom zvýšia. Špeciálny klesajúci mechanizmus mierne znižuje napätie CPU pri zaťažení, aby udržal CPU v medziach elektrických špecifikácií.

Ak na čítanie efektívneho napätia procesora používate nástroje ako CPU-Z, skúste skontrolovať cieľové napätie pomocou nástroja CoreTemp - a všimnete si, že tieto dve hodnoty sa líšia. Rozdiel medzi nastaveným a efektívnym napätím v pohotovostnom režime sa nazýva „offset“ (Voffset) a rozdiel napätia medzi voľnobežným a špičkovým zaťažením sa nazýva „droop“ (Vdroop).

Skontrolujte

Procesor dosiahne svoje špičkové napätie pri prechode zo stavu zaťaženia do pokojového stavu, pretože napätie nikdy nejde presne z jednej úrovne na druhú, ale úroveň „preskočí“ a potom vyrovná. Práve v tomto „skoku“ procesor dosiahne určené špičkové napätie.

Z rovnakého dôvodu je celkom ľahké skontrolovať, či podpäťový procesor bude alebo nebude stabilne pracovať pri špičkových zaťaženiach: spôsobí to Vdroop a zníži prevádzkové napätie tak, aby bolo pod stanoveným napätím. Použili sme Prime95, čo je skvelá utilita na využitie CPU. Po 30 minútach prevádzky v špičkovom zaťažení bez prekročenia sme dospeli k záveru, že systém podpätia je pri zaťažení stabilný. To zvyčajne znamená, že prevádzka bude stabilná aj v pohotovostnom režime, pretože potom sa použije mierne vyššie napätie. To sa však netýka režimov úspory energie, ako je Intel SpeedStep, ktoré ďalej znižujú frekvenciu (multiplikátor) a napätie. Všetky testy podpätia sme vykonali s aktívnou technológiou SpeedStep, čo však nebolo potrebné pre technológiu AMD Cool „n“ Quiet, pretože pri nečinnosti používa nominálne napätie a frekvencie.

Ako obvykle, výsledky nášho pretaktovania alebo zníženia napätia by sa nemali brať ako konečná pravda. Všetko závisí od vás: musíte buď vykonať rozsiahlu sadu testov, alebo podstúpiť riziko, že systém nemusí byť vždy stabilný. Áno, a vaše výsledky môžu byť úplne odlišné - pre istotu môže byť lepšie vrátiť sa k konzervatívnejším nastaveniam (tj. Mierne zvýšiť napätie). V každom prípade bude potenciál úspor energie stále značný.

CPU AMD Phenom II X4 955 zostáva vlajkovou loďou spoločnosti od jej oznámenia v apríli 2009. Vďaka podpore pamätí DDR3 a taktu 3,2 GHz dokázala AMD v niektorých testoch konkurovať Intel Core 2 Quad, pričom procesor aj platforma sú lacnejšie. Výkon Core i7 však k tomu má ešte ďaleko.

Modely Phenom II X4 sú k dispozícii s frekvenciami medzi 2,5 a 3,2 GHz (pozri. stránke AMD). Linka 800 má 4x 512 KB L2 cache na jadro a 4 MB zdieľanú L3 cache, zatiaľ čo linka 900 má o 50% viac L3 cache. Všetky procesory Phenom II sa vyrábajú v továrňach Globalfoundries pomocou 45nm procesu DSL SOI pre nízku spotrebu energie a dobré možnosti pretaktovania. Bude zaujímavé sledovať, ako veľmi môžeme znížiť napätie.

Vďaka automatickému nastaveniu systému BIOS pracoval procesor Phenom II X4 955 od 1,32 V podľa CPU-Z. Zároveň bola maximálna spotreba energie systému 216 wattov pri plnom zaťažení procesora. Je celkom zrejmé, že vo výsledku je čo vylepšovať.

Všetky procesory AMD s aktívnou technológiou Cool „n“ Quiet môžu v pokojovom režime prepnúť na 800 MHz, zatiaľ čo nominálne napätie jadra klesne na 0,96 V. Ako je zrejmé z nižšie uvedenej súhrnnej tabuľky, procesor Phenom II sa pri režime Cool prepne na 0,96 V „n“ Tichý režim bez ohľadu na to, aké napätie procesora je nastavené v systéme BIOS. Preto bola spotreba energie systému v pohotovostnom režime vždy rovnaká: 99 W. V tomto prípade nie je čo zlepšovať, pokiaľ systém BIOS nezačne povoľovať zmeny napätia v pohotovostnom režime.

Pokúsili sme sa nastaviť niekoľko úrovní napätia (pozri tabuľku nižšie) a testovali sme ich zaťaženie pomocou benchmarku Prime95 najmenej 30 minút. Ukázalo sa, že menovité napätie 1,32 V je možné znížiť až o 12% na 1,1175 V. Zároveň sme znížili príkon systému z 216 na 179 W, čo je pokles o 17,2% . Nie zlé.

Súhrnná tabuľka

AMD Phenom II X4 955
Napätie systému BIOS					Bodnutie
Auto	0,96 V *	99 wattov	1,32 V	216 wattov	Áno
1,3125	0,96 V *	99 wattov	1,288 V	205 wattov	Áno
1,2875	0,96 V *	99 wattov	1,264V	199 wattov	Áno
1,2625	0,96 V *	99 wattov	1,24 V	196 wattov	Áno
1,2375	0,96 V *	99 wattov	1,216V	192 wattov	Áno
1,2125	0,96 V *	99 wattov	1,192 V	186 Watt	Áno
1,1875	0,96 V *	99 wattov	1,168 V	181 wattov	Áno
1,175	0,96 V *	99 wattov	1,152 V	179 wattov	Áno
1,1625	0,96 V *	99 wattov	1,136V	177 wattov	Nie

* vystavuje Cool „n“ Quiet.

Teraz je čas zvážiť Intel Core 2 Quad. Použili sme procesor Core 2 Extreme QX9650, pretože sme nemali k dispozícii bežný Core 2 Quad.

Rad Core 2 Quad naďalej poskytuje solídny výkon pri prijateľných úrovniach výkonu. Linky Q8000 a Q9000 sú postavené na 45nm dizajne Yorkfield. Q8000 používa 4 MB L2 cache, zatiaľ čo Q9000 má 6 MB alebo dokonca 12 MB L2 cache.

Všetky štvorjadrové procesory Core 2 Quad sú zostavené z dvoch 45nm dvojjadrových nástrojov Wolfdale.

Keď sme v systéme BIOS nastavili napätie na „automatické“, dostali sme z Core 2 Extreme QX9650 1,256 V, čo malo za následok, že systém pri plnom zaťažení spotreboval 185 wattov.

Voľnobežné napätie nemožno priamo zmeniť, vždy sa určí v závislosti od napätia CPU, ktoré zadáte. S predvoleným nastavením systému BIOS sme dostali 1,192 V po povolení technológie SpeedStep, ktorá znížila multiplikátor na 6-násobok, a taktovací kmitočet jadra bol 2,0 GHz. Výsledná nečinná spotreba energie 94 W (pozri tabuľku nižšie) je stále nižšia ako spotreba energie spoločnosti AMD na iba 0,96 V a 800 MHz CPU, čo je zvláštne.

Najnižšie stabilné napätie bolo 1,072 V, čo sme dosiahli pri nastavení BIOSu na 1,0785 V. Pri plnom zaťažení to malo za následok celkovú spotrebu energie systému iba 148 W, tj dosiahli sme 20% zníženie spotreby energie so 16,3% pokles jadrového napätia procesora. Ďalším krokom mal byť 1,0655 V, pri ktorom sme už stratili stabilitu. Našťastie to viedlo k rovnakým výsledkom zlyhania pri zaťažení aj v režime nečinnosti, vďaka čomu bolo ďalšie znižovanie napätia zbytočné.

Voľnobežné napätie, ktoré bolo výsledkom napätia 1,0785 V nášho procesora, bolo 0,1008 V, čo malo za následok spotrebu energie pri nečinnosti systému 87 W. Vylepšenie je necelých 11%, ale dostalo ho zadarmo, systém v testoch fungoval stabilne.

Intel Core 2 Extreme QX9650
Napätie systému BIOS	Účinné napätie (neprítomné)	Efektívna spotreba energie (č.)	Účinné napätie (záťaž)	Efektívna spotreba energie (naložiť)	Bodnutie
Auto	1,192 V	94 wattov	1,25 V	185 wattov	Áno
1,1955V	1,128 V	93 Watt	1,184 V	172 wattov	Áno
1,1695V	1,104 V	92 wattov	1,16 V	166 hmot	Áno
1,1435V	1,008 V	91 wattov	1,136V	162 wattov	Áno
1,175 V	1,048 V	90 wattov	1,104 V	158 hm	Áno
1,0915V	1,016V	88 wattov	1,08 V	151 wattov	Áno
1,0785V	1,008 V	87 wattov	1,072 V	148 wattov	Áno
1,0655V	0,992 V	87 wattov	1,056 V	148 wattov	Nie

Systémový hardvér
CPU AMD	AMD Phenom II X4 955 (45nm, 3,2GHz, 4x 512K L2 a 6 MB L3 cache, TDP 125W, Rev. C2)
CPU Intel	Intel Core 2 Extreme QX9650 (45nm, 3,0GHz, 12MB L2 Cache, TDP 130W, Rev. D0)
Základná doska (pätica 775)	MSI P45D3 Neo-F (Rev. 1.0), Čipová sada: Intel P45, ICH10R, BIOS: 4.2 (18. 2. 2009)
Základná doska (Socket AM3)	MSI 790FX-GD70 (Rev. 1.0), Čipová sada: AMD 790FX, SB750, BIOS: 1.3 (01.01.2009)
Pamäť DDR3	2 x 2 GB DDR3-1600 (Corsair TR3X6G-1600C8D 8-8-8-24)
Grafická karta	Zotac Geforce GTX 260², GPU: GeForce GTX 260 (576 MHz), videopamäť: 896 MB DDR3 (1998 MHz), 216 stream procesorov, shaderová frekvencia 1242 MHz
HDD	Western Digital VelociRaptor, 300 GB (WD3000HLFS) 10 000 otáčok za minútu, SATA / 300, 16 MB vyrovnávacia pamäť
Jednotka Blu-ray	LG GGW-H20L, SATA / 150
Zdroj	Napájanie a chladenie na PC, tlmič výfuku 750EPS12V 750W
Systémový softvér a ovládače
Operačný systém	Windows Vista Enterprise verzia 6.0 x64 Service Pack 2 (zostava 6000)
Ovládač čipsetu AMD	Katalyzátor 9.4
Ovládač Nvidia GeForce	GeForce 185,85
Ovládač čipovej sady Intel	Chipset Installation Utility ver. 9.1.0.1012
Ovládače úložiska Intel	Matrix Storage Drivers Ver. 8.8.0.1009

Testy a nastavenia

Testy a nastavenia
PCMark Vantage	Verzia: 1.00 Benchmark PCMark
Prime 95	Verzia: 25.7 Veľké FFT na mieste

Výsledky testu

Nemáme graf, ktorý ukazuje spotrebu energie pri voľnobehu u AMD Phenom II X4 955, pretože sa nemení napätie procesorov AMD. Po aktivácii funkcie Cool „n“ Quiet pracuje procesor vždy pri nečinnosti na 800 MHz pri 0,96 V (minimálne na našej základnej doske MSI 790FX-GD70). Preto systém AMD v pohotovostnom režime vždy spotreboval 99 W.

Graf zobrazuje voľnobežnú spotrebu energie Core 2 Extreme QX9650 pri všetkých testovaných úrovniach napätia. Pri 1,008 V možno dosiahnuť príkon 87 W, zatiaľ čo pri 1,192 V je predvolená spotreba 94 W.

Úspora energie zo zníženia napätia v prípade vlajkovej lode procesora AMD sa ukázala byť dosť výrazná. Začali sme s menovitým napätím 1,32 V, čo dávalo systému špičkovú spotrebu energie 216 W, po ktorej sme dostali iba 179 W pod záťažou pri napätí 1,175 V. Úspora energie bola 37 W alebo 17,2% - dosť významné , pretože ušetrená energia postačuje napríklad na napájanie 20-palcového moderného displeja!

Môže systém Intel prekonať 17,2% úspory energie pri špičkovom zaťažení? Možno: v tomto prípade bolo minimálne stabilné napätie pri zaťažení 1,078 V namiesto 1,255 V a spotreba energie celého systému bola 148 W namiesto 185 W - zníženie o 20%.

Spotreba energie a účinnosť značky PCMark

Merali sme výkon a spotrebu energie PCMark Vantage pri predvolenom nastavení a optimalizovali sme napätie pre systémy AMD a Intel.

V prípade modelu Phenom II X4 955 sa priemerná spotreba energie znížila zo 157 wattov na 141 wattov, čo je zlepšenie o 10,2%. Systém Core 2 Extreme QX9650 dokázal znížiť spotrebu energie z 135 W na 117 W, čo je pôsobivý výsledok vzhľadom na to, že výpočtový výkon prevyšuje špičkový procesor AMD, ktorý sme používali. Systém Intel znížil priemernú spotrebu energie o 13,1%.

V dôsledku toho sa znížila aj celková energia (vo watthodinách) vynaložená na prevádzku: o 11,4% pre systém AMD a 12,4% pre systém Intel. Nie zlé!

Nakoniec sme korelovali výsledky PCMark Vantage s priemernou spotrebou energie týchto dvoch systémov (výkonové body na watt). Pamätajte, že dva stroje poskytujú rovnaký výkon po optimalizácii stresu. Systém AMD Phenom II X4 955 bol schopný dosiahnuť 11,6% zlepšenie energetickej účinnosti v teste PCMark Vantage. Systém Intel vylepšil skóre efektívnosti o 13,8%.

Záver

Testovali sme dva špičkové procesory od spoločností AMD a Intel na moderných základných doskách MSI, aby sme analyzovali potenciálne úspory energie, ktoré je možné dosiahnuť znížením napätia procesora. Samozrejme, mali sme v úmysle tiež znížiť napätie v pamäti alebo čipsetoch, aby sme dosiahli ďalšie úspory, ale žiadna z preskúmaných základných dosiek nám neumožnila upraviť napätie komponentov. Skontrolovali sme základné dosky Asus P6T a Rampage II Gene, Gigabyte MA790FXT-UD5P a X48T-DQ6, ale nakoniec sme sa usadili na MSI 790FX-GD70 pre Socket AM3 a P45D3 Neo pre Socket LGA775.

AMD Phenom II X4: o 17% nižšia spotreba energie, o 11,6% vyššia účinnosť

Špičková spotreba energie pri zaťažení klesla až o 17% pri minimálnom stabilnom napätí, ktoré sme našli na modeli Phenom II X4 955. Pretože sa výkon nezmenil, v benchmarku PCMark Vantage sme dosiahli 11,6% zvýšenie efektívnosti (výkon na watt). Technológia Cool „n“ Quiet od spoločnosti AMD trochu spomalila naše úsilie o zníženie napätia, pretože pri nečinnosti sa vždy prepla do normálneho režimu bez ohľadu na nastavenie napätia. A spotreba energie pri voľnobehu bola vždy 99 W.

Intel Core 2 Extreme: O 20% nižšia spotreba energie, o 13,8% vyššia účinnosť

Výsledky boli ešte významnejšie u nášho testovacieho systému Core 2 Extreme QX9650, kde bola spotreba energie pri špičkovom zaťažení znížená o pôsobivých 20% bez akejkoľvek straty výkonu. To zlepšilo výkon PCMark Vantage na watt až o 13,8%. Pretože napätie procesora Intel v režime úspory energie SpeedStep závisí od nastaveného napätia jadra, je tiež znateľne znížená spotreba energie v pohotovostnom režime - iba na 1 008 V. Tým bola v pohotovostnom režime dosiahnutá úspora energie 8%.

Oplatí sa šetriť energiou?

Boli sme ohromení relatívne širokými toleranciami poklesu napätia, pretože sme očakávali, že problémy sa začnú oveľa skôr. Systémy AMD a Intel však ukázali, že moderné procesory môžu pracovať pri výrazne nižšom napätí. Dokázali sme dodať o 16% nižšie napätie pre procesor AMD Phenom II X4 a o 16,6% nižšie napätie pre procesor Intel Core 2 Extreme. To všetko umožnilo úsporu 17-20% pri špičkovom zaťažení oboch systémov.

Musíte sa však ubezpečiť, že vaše nastavenia podpätia poskytujú spoľahlivú prevádzku, preto vám odporúčame, aby ste k tomuto procesu pristupovali opatrne. Nemusíte však dosiahnuť 16% zníženie napätia - dokonca aj 10% zníženie zníži spotrebu energie systému zadarmo, bez toho, aby ste obetovali výkon.

Na internete diskutovať o veľmi zaujímavom programe s názvom RMClock. Predtým som sa s programom už stretol viackrát, ale nastavenia, ktoré nie sú na prvý pohľad jasné a absencia akejkoľvek dokumentácie spôsobujú odmietnutie a odrádzajú od akejkoľvek túžby zaoberať sa touto utilitou. Program je napriek tomu veľmi zaujímavý a zaslúži si pozornosť. Teraz vám poviem prečo a ako to môže prilákať priemerného majiteľa notebooku.

Vývojár RightMark

Veľkosť súboru na stiahnutie 463 kB

Účel programu

Malý nástroj, ktorý v reálnom čase monitoruje rýchlosť hodín, škrtenie, zaťaženie procesora, napätie a teplotu jadra procesora. Môže tiež spravovať výkon a spotrebu energie procesorov, ktoré podporujú funkcie správy napájania. V automatickom režime nepretržite monitoruje zaťaženie procesora a automaticky upravuje jeho takt, napätie jadra procesora a / alebo úroveň škrtenia v súlade s koncepciou „výkonu na požiadanie“.

Prínos pre bežného používateľa

Znížte tým napätie dodávané do centrálneho procesora znížiť spotrebu energie, znížiť výrobu tepla a zvýšiť autonómiu.

Bez toho, aby sme zachádzali do technických podrobností, je myšlienka celkom jednoduchá - znížiť spotrebu energie centrálnej procesorovej jednotky (CPU). Metóda nie je univerzálna a nie stopercentná, pretože každý procesor má jedinečné fyzikálne vlastnosti a je vysoká pravdepodobnosť, že pri rovnakom takte vyžaduje menej energie, ako je predvolené nastavenie pre všetky procesory tohto typu. Koľko energie je možné znížiť, závisí od šťastia a od vášho procesora. Mal som šťastie, že výsledky boli veľmi odhaľujúce.

Inštalácia

Stačí postupovať podľa pokynov a nič viac. Nezabudnite, že program sa automaticky načíta do spustenia a stane sa štandardným softvérom na správu profilov spotreby energie. Ak ste teda nainštalovali ďalší softvér (proprietárne pomocné programy v spoločnostiach Acer, ASUS), je potrebné ich úplne deaktivovať, aby nedochádzalo ku konfliktom.

Prispôsobenie

nastavenie

Na tejto karte musíte skontrolovať dve položky v bloku Začiatokmožnosti... Aby sa aplikácia mohla spustiť automaticky pri spustení systému Windows.

Zvládanie

Štandardne tiež necháme všetko a skontrolujeme, či je položka PovoliťOSmoczvládanieintegrácia aktivovaný.

Profily

Tu sa zábava začína. Pre stavy striedavé napájanie (napájanie zo siete) a batéria (napájanie z batérie) nastavte požadované profily. Pri práci v sieti odporúčam nastavenie na dopyt (požadovaný výkon) a pri napájaní z batérie Moc Ukladá sa.

Hneď pod profilmi sa zobrazia všetky možné stavy procesora (multiplikátory, FID), ako aj napätie (VID) privedené na CPU v tomto stave. Frekvencia hodín, pri ktorej procesor pracuje, závisí od aktuálneho stavu; schopnosť meniť frekvenciu sa vykonáva tak, aby sa znížila spotreba energie v okamihoch malého zaťaženia alebo nečinnosti.

Teraz je našou úlohou nastaviť nižšie napätie pre každý multiplikátor. Dlho som neexperimentoval a nastavoval som minimálne napätie pre každý multiplikátor. Okamžite odpovedám na otázku o škodlivosti takýchto akcií - vášmu procesoru sa nič nestane, v najhoršom prípade systém zamrzne. V mojom prípade všetko fungovalo dobre, ale ak máte nejaké problémy, skúste v malých krokoch znížiť napätie na minimálnu hodnotu, pri ktorej bude systém stabilne fungovať.

Teraz musíte nakonfigurovať profily Výkon na požiadanie a Úspora energie. Za týmto účelom vyberte príslušné položky. V obidvoch prípadoch začiarknite políčko Použite P- štát prechody ( PST), profil, v ktorom sa momentálne nachádzate. Navyše pre profil na dopyt, vyberte všetky faktory zo zoznamu a pre profil Moc Ukladá sa iba prvý (to znamená, že pri napájaní z batérie bude procesor vždy pracovať na minimálnej frekvencii, samozrejme si môžete zvoliť iný multiplikátor, čím sa zvýši maximálna povolená frekvencia). Zvyšné možnosti nechajte neaktívne.

Job

To je všetko. Teraz musíte aktivovať výkonový profil RMClock Power Management. Ak to chcete urobiť, kliknite ľavým tlačidlom myši na batériu v zásobníku a vyberte požadovaný profil. Ak tam nie je, musíte kliknúť na Extra možnostispotreba energie a vyberte to tam. Teraz pri pripojení napájania použije laptop profil na dopyt a pri napájaní z batérie - Moc Ukladanie, pomocou nastavení, ktoré sme vykonali skôr. Zároveň sme znížili spotrebu energie procesora a zaistili jeho jasnú reakciu na nastavenie programu (pri použití štandardného riadiaceho programu môže frekvencia skákať hore a dole aj pri nečinnosti a mení sa aj napätie).

Prebieha kontrola

Ak ste urobili všetko správne, tak na karte Monitorovanie môžete vidieť výsledok práce. Graf FID-VID zobrazuje aktuálny multiplikátor a napätie. Skontrolujte tieto hodnoty z hľadiska napájania zo siete a batérie, musia zodpovedať nastaveným hodnotám v profile.

Teraz je vhodné vyskúšať všetky nastavenia pomocou nejakého programu, napríklad Prime95. Výzvou je zabezpečiť, aby procesor bežal bez problémov pri nami zvolenom nastavení napätia.

Testovanie

Teoreticky je všetko v pohode ako vždy, ale ako tieto akcie ovplyvnia skutočnú prácu?

Testovací systém: Terra 1220 (Intel Core 2 Duo T7300)

Otestoval som obidva režimy prevádzky a porovnal ich s podobnými režimami štandardného programu správy napájania.

Vyvážený VS Výkon na požiadanie

Autonómia bola testovaná pomocou programu BatteryEater v režime maximálneho zaťaženia (klasický). Bezdrôtové rozhrania sú zakázané, jas obrazovky je nastavený na maximum.

Ako vidíte, prevádzková doba sa vôbec nezmenila a predstavovala 88 minút. Každý test bol vedený dvakrát, aby sa potvrdili výsledky. V mojom konkrétnom prípade teda zníženie napätia nemalo vplyv na výdrž batérie. Ale hodnoty teploty sú zaujímavé, maximálna teplota počas testu pri použití RMClock sa znížila o 23 ° C! Proste vynikajúci výsledok, ktorý pre koncového používateľa znamená banálne zníženie teploty puzdra na notebook, ako aj zníženie hlučnosti (ventilátor sa nezapne na plné otáčky).

Výkon v programe PCMark sa tiež nezmenil, rozdiel v meraniach je v rámci hranice chyby. Ale s teplotou pozorujeme rovnaký obrázok - maximálna teplota sa znížila o 17 ° C