Увеличение энергоэффективности в процессе атмосферной перегонки нефти

Core Parking что это? (парковка ядер)

Core Parking — функция парковки ядер, которая позволяет переносить все задачи на одно ядро, а остальные ядра переводить в режим бездействия. Функция создана для оптимизации работы процессора в плане экономии использовать энергии.

То есть зачем работать 4 ядрам на 50%, если могут работать 2 ядра на 100%, это если грубо говоря.

Вы можете со мной быть не согласны, но мое мнение, что используя современную Windows 10 и новые процессоры не стоит заморачиваться о парковке ядер. Все и так уже продумано, возможно раньше, когда была актуальна Windows 7, в этом смысл был. Но сейчас, мое мнение — не стоит заморачиваться.

Примерно как-то так работает Core Parking

Чтобы в настройках Электропитания появилось управление парковкой ядер (Core Parking), то нужно внести некоторые параметры в реестр. После этого появятся такие настройки:

Настройки парковки ядер (будут доступны после внесения правок в реестр)

Но что именно нужно внести в реестр и как вообще это все настроить? Я бы написал, но вряд ли у меня получится лучше, чем написано про Core Parking здесь:

Это крупнейший компьютерный форум OSzone. Очень советую перейти по ссылке — там все детально описано.

Core parking index

Core parking index — ползунок регулировки парковки ядер. Чем правее тем меньше ядер будет бездействовать. Если выставить 100%, то в итоге все ядра будут работать.

Ползунок можно найти в программе CPU Core Parking Manager:

Frequency scaling index

Frequency scaling index в CPU Core Parking Manager задает рабочую частоту процессора. Например у вас процессор с частотой 4 ГГц. Если выставить в ползунке.. 75%, то процессор будет работать на 25% меньше — то есть на 3 ГГц. Полезно чтобы уменьшить производительность, из-за чего снизиться температура, и как результат — шум компьютера или ноутбука.

Вот сам ползунок:

Мне кажется, что управлением Frequency scaling index занимается какой-то драйвер в Windows. Драйвер посылает команды процессору и тот их выполняет. Но может быть такое, что параметр работать не будет — в таком случае причина может быть в настройках биоса. Там стоит запрет на изменение частоты, нужно разбираться.

Еще есть интересная программа ParkControl — парковка ЦП и перерасчет частоты:

Внешний вид ParkControl и описание

Изменение рабочей частоты процессора штатными средствами Windows

Да, есть такие настройки. Работают, если в биосе не отключено. Позволяет изменить рабочую частоту процессора прямо в Windows, или задать минимальное состояние и максимальное, здесь имеется ввиду частота.

Возможно что изменение частоты не будет работать в Windows, если в биосе отключены энергосберегающие технологии, например Enhanced Intel SpeedStep (EIST) или AMD CooPn’Quiet.

Итак, как попасть в эти настройки? Зажимаете кнопки Win + R, появится окошко Выполнить, вставляете одну из этих команд:

Нажали ОК. Далее выбираете Настройка перехода в спящий режим:

Потом нажимаете Изменить дополнительные параметры питания:

Появится окошко Электропитание. Здесь в процентах можно задать минимальное и максимальное состояние процессора:

1. Минимально — 0%, максимально — 100%. Процессор в простое будет скидывать максимально частоту. При нагрузке частота будет повышаться до 100%.
2. Минимально и максимально — 100%. Процессор всегда будет работать на максимальной частоте.
3. Минимально и максимально — 0%. Процессор будет постоянно работать на минимальной частоте.

Если задать 0% в обоих параметрах, то могут быть глюки в компе — так как процессор будет слабый, ведь частота будет минимальна. Очень хорошая опция чтобы снизить нагрев процессора, правда и производительность уменьшиться. Но можно найти оптимальный баланс, например выставить 50%.

Не по теме, но хочу написать. Вот я так подумал — можно купить б/у процессор дешево от AMD, серия FX, те что 8-ядерные. Эта серия славится тем что процессоры греются и много потребляют энергии. А вот если взять такой процессор и снизить частоту в Windows до 50% — то нагрев будет меньше, частота тоже, но все таки каких никаких, но 8 ядер.. а цена на б/у можно найти даже в районе $50.. ну это просто мысли вслух)

Форум

«TERA» — официальный форум онлайн игры в России

• Начало
• » Руководства
• » Парковка ядер или увеличение производительности.

#1 Дек. 30, 2014 13

Парковка ядер или увеличение производительности.

На форуме в гайдах увеличения ФПС обсуждалось про парковку ядер, но там грубая настройка. Хочу предложить гайдик для более тонкой настройки парковки ядер с детальными обьяснениями. Сразу говорю гайд не является панацеей и результаты бывают разные от 50 до 2000.

Windows 7 и у Вас фризы в играх
Некоторые уже наверное слышали, что одним из источников фризов в tera(и не только в этой игре) является технология от Интел “Парковка ядер”. Из за того что в Windows 7 эта технология работает, скажем так — не лучшим образом. Она снижает производительность процессора.
Те кто пытался решить эту проблему, наверное слышали о программе UnparkCPU. И в результате её использования видели положительный результат, в производительности вашего ПК.
А хотите, что бы производительность вашего компьютера, процессора, стала ещё выше? Знаете ли Вы, что UnparkCPU коряво реализует отключение технологии “Парковка ядер”?
Хотите проверить быстро производительность Вашего ЦП в любом из двух режимов работы вашего ЦП? Первый режим работы ЦП этот тот режим, в котором Вы вообще ничего не меняли в опции “Управление питания процессора”. А второй режим работы это когда Вы применяли программу UnparkCPU.
Тогда делаем так. Качаем программу WinRAR 5.00. И проверяем Тестом на производительность, Ваш ЦП. Какая цифра получилась?
WinRAR 5.00 (64 bit). А у меня:

Далее, собственно повышаем производительность ЦП.
Качаем файлик сохранённых настроек реестра “*.reg” отсюда. Распаковываем, и запускаем его. Соглашаемся с изменением настроек реестра. Теперь у вас в настройках электропитания процессра появились дополнительные опции.
Теперь запускаем и идём в: Панель управления>Электропитание>(галочка)Высокая производительность> Настройка плана электропитания>Изменить дополнительные параметры питания>(выпадающее меню)Управление питанием процессора.
Зашли?

Теперь делаем такие настройки:
1)Минимальное число ядер в состоянии простоя: 99%.
2)Разрешить состояния снижения питания: Вкл.
3)Отключение простоя процессора: Включить состояние простоя.
4)Минимальное состояние процессора: 0%.
5)Политика охлаждение системы: Активный.
6)Переопределение ядра приостановки ядра производительности процессора: Включено.
7)Максимальное состояние процессора: 100%.
8)Максимальное число ядер в состоянии простоя: 100%.
Теперь объясняю по каждому пункту, почему именно так.

1)Если сделать 100%, или сделать ниже 94% опцию, то одно из ядер у Вас будет приостановлено системой. Чем меньше % поставите тем больше ядер будут в простое. Зависит от количества ядер в вашей системе. У меня 8 виртуальных.
2)Что бы процессор был холоднее. На производительность не влияет.
3)Что бы процессор был холоднее. Негативно влияет на производительность процессора, если выключить.
4)У меня ни на что не влияет. Но у некоторых пользователей отключает энергосберегающие технологии (понижение частоты ЦП и снижение напряжения). По этому в ноль значение.
5)Что бы процессор был холоднее. Что интересно, латентность в работе с оперативной памятью системы повышается, если эту опцию деактивировать. Проверял в AIDA64.
6)Немного снижает производительность ЦП.
7)Хотите что бы ядра работали на все 100%? Тогда и ставьте 100% в этой опции. Это ограничение максимальной нагрузки процессора.
8)Очень интересная опция. Если сделать например 0%, то не все ядра будут грузиться системой. А например только лишь 4 из 8, тем же WinRAR 5.00 . И это при том, что активны будут все(!) ядра, не одно не будет приостановлено.

Теперь о программе UnparkCPU.

Не забывайте. Все результаты были исследованный на моей конфигурации компьютера. А вдруг у Вас будет другой результат? Хотя не должно быть по другому. Старался учесть любое количество ядер в ЦП, этими настройками.

Спасибо за внимание. С наилучшими пожеланиями к Вам — помочь. Приятной игры! ops:

ЗЫ: Тема будет дополняться, и возможно изменяться. Я не оставлю её.

Дополнение №1:
Мне в личку поступают сообщения. В ЛС потому что нет регистрации у пользователей, тут.
Люди отчитываются о результатах. Результаты разные. И меня радует, что у многих исчезают фризы. Так же повышается производительность в Винрар. Есть результаты ошеломляющие, положительные. А у кого то результат незначительный, или его совсем нет. Но тут роль играет сам тип модели ЦП.
Дополнение №2
Благодаря важной информации от Ligas и KROOM (спасибо Вам!) 4-ый пункт в настройках питания “Минимальное состояние процессора” выставлен в 0%. Так как на некоторые типы процессоров этот параметр влияет, и не даёт работать функции энергосбережения по частоте и вольтажу процессора, повышая частоту процессора и напряжение на нём до максимума, который выставлен в настройках БИОС. Тем более как я ранее выяснил у себя, этот параметр не влияет на производительность процессора. 🙂

Примечание: Данная функция работает только для многоядерных процессоров. Если процессе игры у вас ЦП загружен на 100% то тоже не поможет.

так уж получилось что пришлось снести 10 и поставить 8.1. Решил сделать пару скринов так сказать на себе.
до

после

Отредактировано ReadMe (Янв. 4, 2015 23:02)

Как увеличить производительность процессора за счет настроек электропитания (парковка ядер, как включить все ядра ЦП ✔)

Долго думал, стоит ли публиковать сегодняшнюю статью, т.к. вопрос довольно спорный (и результат после настройки у всех может быть разным, в зависимости от оборудования и ПО). И всё же, попрошу к статье отнестись критически и как к «экспериментальной».

И так, ближе к теме. Windows не всегда «идеально» работает с многоядерными процессорами. В целях снижения энергопотребления, ряд процессов может выполняться на том ядре, на котором они были запущены изначально (такой подход позволяет: с одной стороны (позитивной) — не использовать постоянно все ядра (и за счет этого снизить энергопотребление) , а с другой (негативной) — не позволяет процессору работать на полную «катушку»).

К тому же функция парковки ядер позволяет процессору (при определенной нагрузке) переносить все задачи на одно ядро, а остальные переводить в режим ожидания (т.е. работать будет фактически только одно ядро). Естественно, это снижает общую производительность (правда, делает систему более отзывчивой, но незначительно). Отмечу, что Windows к тому же не совсем корректно работает с парковой ядер на процессорах Intel (по крайней мере Windows 7).

Так вот, задав определенные настройки электропитания, можно ограничить работу функции парковки ядер и повысить общую производительность (в некоторых случаях до 20%!). На мой взгляд есть смысл попробовать потратить 3-5 мин. на «эксперимент»!

Примечание : в первую очередь эта тема касается многоядерных процессоров от Intel (на AMD, честно говоря, адекватной статистики не имею. Но попробовать можно. ).

Как настроить тонко электропитание процессора

Чтобы не быть голословным о повышении производительности, приведу один небольшой тест быстродействия в WinRAR (офиц. сайт архиватора). На скриншоте ниже: в левой части приведена общая скорость до оптимизации настроек; справа — после. Даже невооруженным глазом видно, что в тестах ЦП начинает работать быстрее (что положительно сказывается и в реальных задачах, тех же играх, например) .

Разница в производительности

Примечание : рекомендую вам запустить тест в WinRAR сначала до оптимизации настроек (и запомнить общую скорость), и затем провести тест после оптимизации. Далее просто сравнить эти числа, в ряде случаев удается выжать из ЦП еще 10-20%!

Как уже сказал выше, в первую очередь этот вопрос касается многоядерных процессоров (4 ядра и выше). Чтобы узнать количество ядер своего ЦП — просто запустите утилиту CPU-Z, и посмотрите в нижнюю часть окна: в графе Cores увидите кол-во ядер (пример ниже).

CPU-Z — 4 Cores (4 ядра, 8 потоков)

1) И так, начать нужно с настройки реестра.

Тут дело в том, что Windows по умолчанию скрывает часть настроек электропитания. Чтобы их открыть для редактирования, необходимо внести определенные изменения в реестр. Проще всего это сделать с помощью уже готового файла настроек, который нужно просто запустить и согласиться с добавлением параметров в системный реестр. Вот подготовленный файл: core_parking (нужно извлечь его из архива и запустить. Архив запакован с помощью WinRAR, актуален для Windows 7-10) .

Редактор реестра — настройки успешно внесены в реестр

На всякий случай приведу текст этого файла чуть ниже (в целях безопасности, вдруг кто-то усомниться в файле, и пожелает вносить изменения в реестр вручную).

2) Настройка схемы электропитания

Теперь необходимо открыть панель управления Windows раздел «Оборудование и звук/Электропитание» . После перейти в настройки текущей схемы электропитания (т.е. ту, которая сейчас у вас используется). В моем случае это сбалансированная (см. скриншот ниже).

Настройка текущей схемы электропитания

Далее нужно открыть дополнительные настройки питания.

Изменить дополнительные параметры питания

Теперь самое главное (см. скриншот ниже):

1. минимальное число ядер в состоянии простоя: рекомендуется выставить значение в 99% (почему-то если выставить 100% — Windows часто отправляет одно ядро «отдыхать»);
2. разрешить состояние снижения питания: переведите в режим выкл. (не дает процессору экономить энергию);
3. отключение простоя процессора: переведите режим в откл.;
4. минимальное состояние процессора: 100% (незначительно ускоряет работу ЦП (кстати, в некоторых случаях позволяет уменьшить писк от дросселей )) .
5. политика охлаждения системы: активная (более эффективно охлаждает ЦП);
6. максимальное состояние процессора: 100% (очень сильно влияет на производительность! Обязательно выставите на 100%);
7. максимальное число ядер в состоянии простоя: 100% (противоречивая опция. Если выставить что-то отличное от 100% — то грузятся почему-то не все ядра, несмотря на то что активны все. ).

Дополнительные параметры электропитания

Сохраните настройки и перезагрузите компьютер!

3) Еще раз о режиме питания (касается в первую очередь ноутбуков)

После перезагрузки компьютера (ноутбука) — обратите внимание на режим питания (кликните по батарейке в трее). Выставите производительность на 100%!

Кроме этого, обратите внимание на центры управления ноутбуком, которые могут идти в комплекте к вашим драйверам (например, такие есть у устройств от Lenovo, Sony и пр.). В них также устройство нужно перевести в режим высокой производительности.

Питание ноутбука // менеджер ноутбука

4) Тестирование быстродействия

После чего можно запустить WinRAR и провести тест быстродействия. Как правило, после точечной настройки электропитания наблюдается рост цифр (т.к. система перестает ограничивать ЦП, и он может начать работать на весь свой потенциал).

Тестирование — WinRAR / Кликабельно

Чтобы посмотреть, как идет нагрузка на ядра ЦП — откройте «Диспетчер задач» (Ctrl+Shift+Esc) и перейдите во вкладку «Производительность» . Далее щелкните правой кнопкой мышки по графику загрузки ЦП и в меню выберите «Изменить график/Логические процессы» . См. скрин ниже.

Диспетчер задач — производительность

В результате у вас будет не один график, а несколько, в зависимости от количества ядер (потоков).

Все ядра загружены

Обратите внимание, при нагрузке (например, тестировании) — в идеале все ядра должны быть загружены (как на скриншоте ниже).

Для более показательного теста работы ЦП рекомендую воспользоваться утилитой AIDA64 (ссылку на инструкцию привожу ниже).

Как выполнить стресс-тест процессора и системы в целом, держит ли он частоты, нет ли перегрева (AIDA 64) — https://ocomp.info/kak-vyipolnit-stress-test-videokartyi-noutbuka-v-aida-64.html

В рамках этой статьи не могу не порекомендовать еще одну статью на похожую тему. Она касается в первую очередь ноутбуков (т.к. в ряде случаев у них в настройках по умолчанию отключен Turbo Boost, в следствии чего устройство работает медленнее, чем потенциально могло бы. ).

Windows не всегда «идеально» работает с многоядерными процессорами. В целях снижения энергопотребления, ряд процессов может выполняться на том ядре, на котором они были запущены изначально (такой подход позволяет: с одной стороны (позитивной) — не использовать постоянно все ядра (и за счет этого снизить энергопотребление), а с другой (негативной) — не позволяет процессору работать на полную «катушку»). 👀

К тому же функция позволяет процессору (при определенной нагрузке) переносить все задачи на одно ядро, а остальные переводить в режим ожидания (т.е. работать будет фактически только одно ядро). Естественно, это снижает общую производительность (правда, делает систему более отзывчивой, но незначительно). Отмечу, что Windows к тому же не совсем корректно работает с парковой ядер на процессорах Intel (по крайней мере Windows 7).

Так вот, задав определенные настройки электропитания, можно ограничить работу функции парковки ядер и повысить общую производительность (в некоторых случаях до 20%!). На мой взгляд есть смысл попробовать потратить 3-5 мин. на «эксперимент»! 😉

Как настроить тонко электропитание процессора

Чтобы не быть голословным о повышении производительности, приведу один небольшой тест быстродействия в WinRAR (👉 офиц. сайт архиватора).

На скриншоте ниже: в левой части приведена общая скорость до оптимизации настроек; справа — после. Даже невооруженным глазом видно, что в ЦП начинает работать быстрее (что положительно сказывается и в реальных задачах, тех же играх, например).

Разница в производительности

: рекомендую вам запустить тест в WinRAR сначала до оптимизации настроек (и запомнить общую скорость), и затем провести тест после оптимизации. Далее просто сравнить эти числа, в ряде случаев удается выжать из ЦП еще 10-20%!

👉

Как уже сказал выше, в первую очередь этот вопрос касается многоядерных процессоров (4 ядра и выше). Чтобы узнать количество ядер своего ЦП — просто запустите утилиту 👉 CPU-Z, и посмотрите в нижнюю часть окна: в графе Cores увидите кол-во ядер (пример ниже 👇).

CPU-Z — 4 Cores (4 ядра, 8 потоков)

1) Итак, начать нужно с настройки реестра.

Тут дело в том, что Windows по умолчанию скрывает часть настроек электропитания. Чтобы их открыть для редактирования, необходимо внести определенные изменения в реестр. Проще всего это сделать с помощью уже готового файла настроек, который нужно просто запустить и согласиться с добавлением параметров в системный реестр.

Вот подготовленный файл: 👉 core_parking (нужно извлечь его из архива и запустить. Архив запакован с помощью WinRAR, актуален для Windows 7-10).

Редактор реестра — настройки успешно внесены в реестр

На всякий случай приведу текст этого файла чуть ниже (в целях безопасности, вдруг кто-то усомниться в файле, и пожелает вносить изменения в реестр вручную 👇).

2) Настройка схемы электропитания

Теперь необходимо открыть 👉 панель управления Windows раздел «Оборудование и звук/Электропитание». После перейти в настройки текущей схемы электропитания (т.е. ту, которая сейчас у вас используется). В моем случае это (см. скриншот ниже 👇).

Настройка текущей схемы электропитания

Далее нужно открыть дополнительные настройки питания.

Изменить дополнительные параметры питания

Теперь самое главное (см. скриншот ниже 👇):

1. минимальное число ядер в состоянии простоя: рекомендуется выставить значение в 99% (почему-то если выставить 100% — Windows часто отправляет одно ядро «отдыхать»);
2. разрешить состояние снижения питания: переведите в режим выкл. (не дает процессору экономить энергию);
3. отключение простоя процессора: переведите режим в откл.;
4. минимальное состояние процессора: 100% (незначительно ускоряет работу ЦП (кстати, в некоторых случаях позволяет уменьшить писк от дросселей.
5. политика охлаждения системы: активная (более эффективно охлаждает ЦП);
6. максимальное состояние процессора: 100% (очень сильно влияет на производительность! Обязательно выставите на 100%);
7. максимальное число ядер в состоянии простоя: 100% (противоречивая опция. Если выставить что-то отличное от 100% — то грузятся почему-то не все ядра, несмотря на то что активны все…).

Дополнительные параметры электропитания

Сохраните настройки и перезагрузите компьютер!

3) Еще раз о режиме питания (касается в первую очередь ноутбуков)

После перезагрузки компьютера (ноутбука) — обратите внимание на режим питания (кликните по батарейке в трее). Выставите производительность на 100%!

Кроме этого, обратите внимание на центры управления ноутбуком, которые могут идти в комплекте к вашим драйверам (например, такие есть у устройств от Lenovo, Sony и пр.). В них также устройство нужно перевести в режим высокой производительности.

Питание ноутбука // менеджер ноутбука

4) Тестирование быстродействия

После чего можно запустить WinRAR и провести тест быстродействия. Как правило, после точечной настройки электропитания наблюдается рост цифр (т.к. система перестает ограничивать ЦП, и он может начать работать на весь свой потенциал). 👇

Тестирование — WinRAR / Кликабельно

Чтобы посмотреть, как идет нагрузка на ядра ЦП — откройте (Ctrl+Shift+Esc) и перейдите во вкладку . Далее щелкните правой кнопкой мышки по графику загрузки ЦП и в меню выберите «Изменить график/Логические процессы». См. скрин ниже. 👇

Диспетчер задач — производительность

В результате у вас будет не один график, а несколько, в зависимости от количества ядер (потоков).

Все ядра загружены

Обратите внимание, при нагрузке (например, тестировании) — в идеале все ядра должны быть загружены (как на скриншоте ниже). 👇

Для более показательного теста работы ЦП рекомендую воспользоваться утилитой AIDA64 (ссылку на инструкцию привожу ниже).

👉

👉 В помощь! 

Из-за чего низкая производительность процессора Intel на ноутбуке. Как его можно ускорить? (про Turbo Boost).

Доброго времени суток, уважаемые хабражители. 3 месяца назад я столкнулся с тем, что мой новый ноутбук, не сочтите за рекламу и антирекламу, Lenovo y570 (4gb ram, Intel Core I3 2330m, gt555m 1gb, Windows 7 Корпоративная х64) ужасно тормозил даже в не очень требовательных играх. Сам я далеко не фанат различных «стрелялок и гонялок», но порой хочется расслабиться или просто посмотреть, на что способен твой аппарат. Я перепробовал уйму различных драйверов для видеокарт Intel и Nvidia, а так же драйверы для чипсета материнской платы. Пару раз относил ноутбук в сервис, но там сказали, что никаких поломок нет.

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\0cc5b647-c1df-4637-891a-dec35c318583]
"Attributes"=dword:00000000

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\3b04d4fd-1cc7-4f23-ab1c-d1337819c4bb]
"Attributes"=dword:00000000

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\5d76a2ca-e8c0-402f-a133-2158492d58ad]
"Attributes"=dword:00000000

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\a55612aa-f624-42c6-a443-7397d064c04f]
"Attributes"=dword:00000000

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\ea062031-0e34-4ff1-9b6d-eb1059334028]
"Attributes"=dword:00000000 

И тут меня осенило, а почему бы не включить все настройки, связанные с питанием процессора? Возможно там мне удастся запретить снижение частоты в простое. И я был прав. Поправив записи в реестре я увидел это:

Моей радости не было предела. кстати, настроек там куда больше, чем представлено на скриншоте. И у каждой настройки есть свои всплывающие подсказки. Пожалуй я просто перечислю, какие оптимальные параметры я подобрал опытным путем:

• Минимальное число ядер в состоянии простоя — 50%
• Порог уменьшения производительности процессора — 20%
• Политика увеличения производительности процессора — реактивное
• Пороговое значение понижения состояния простоя — 25%

Хочу отметить, что лучше самому попробовать различные настройки. Только сразу предупреждаю — могут быть проблемы с перегревом. Так что всегда следите за температурой.

Ну вот и все, чем я хотел сегодня с вами поделиться. Прошу простить за манеру изложения статьи, просто очень хотелось передать все то, что я чувствовал в этих ситуациях. Искренне надеюсь, что данная статья кому-нибудь пригодится, ведь подобных случаев с процессором i3 достаточно много. А теперь откланиваюсь и спешу обрадовать друзей по несчастью. Всего вам доброго. До новых встреч!

MSI Afterburner — мониторинг и разгон видеокарт Nvidia
Everest — мониторинг всех компонентов пк
Та самая спасительная статья 🙂
Таблица сравнения видеокарт
Еще одна интересная ссылка по теме

Рассматриваются UEFI настройки для ASUS Z77 материнских плат на примере платы ASUS PZ77-V LE с процессором Ivy Bridge i7. Оптимальные параметры выбирались для некоторых сложных UEFI-настроек, которые позволяют получить успешный разгон без излишнего риска. Пользователь последовательно знакомится с основными понятиями разгона и осуществляет надежный и не экстремальный разгон процессора и памяти материнских плат ASUS Z77. Для простоты используется английский язык UEFI.
Пост прохладно принят на сайте оверклокеров. Это понятно, так как на этом сайте в основном бесшабашные

безбашенные

пользователи, занимающиеся экстремальным разгоном.

AI Overclock Tuner

Все действия, связанные с разгоном, осуществляются в меню AI Tweaker (UEFI Advanced Mode) установкой параметра AI Overclock Tuner в Manual (рис. 1).

BCLK/PEG Frequency

Параметр BCLK/PEG Frequency (далее BCLK) на рис. 1 становится доступным, если выбраны Ai Overclock Tuner\XMP или Ai Overclock Tuner\Manual. Частота BCLK, равная 100 МГц, является базовой. Главный параметр разгона – частота ядра процессора, получается путем умножения этой частоты на параметр – множитель процессора. Конечная частота отображается в верхней левой части окна Ai Tweaker (на рис. 1 она равна 4,1 ГГц). Частота BCLK также регулирует частоту работы памяти, скорость шин и т.п.
Возможное увеличение этого параметра при разгоне невелико – большинство процессоров позволяют увеличивать эту частоту только до 105 МГц. Хотя есть отдельные образцы процессоров и материнских плат, для которых эта величина равна 107 МГц и более. При осторожном разгоне, с учетом того, что в будущем в компьютер будут устанавливаться дополнительные устройства, этот параметр рекомендуется оставить равным 100 МГц (рис. 1).

ASUS MultiCore Enhancement

Когда этот параметр включен (Enabled на рис. 1), то принимается политика ASUS для Turbo-режима. Если параметр выключен, то будет применяться политика Intel для Turbo-режима. Для всех конфигураций при разгоне рекомендуется включить этот параметр (Enabled). Выключение параметра может быть использовано, если вы хотите запустить процессор с использованием политики корпорации Intel, без разгона.

Turbo Ratio

Рис. 2
Возвращаемся к меню AI Tweaker и проверяем значение множителя (рис. 1).
Для очень осторожных пользователей можно порекомендовать начальное значение множителя, равное 40 или даже 39. Максимальное значение множителя для неэкстремального разгона обычно меньше 45.

Internal PLL Overvoltage

Увеличение (разгон) рабочего напряжения для внутренней фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) позволяет повысить рабочую частоту ядра процессора. Выбор Auto будет автоматически включать этот параметр только при увеличении множителя ядра процессора сверх определенного порога.
Для хороших образцов процессоров этот параметр нужно оставить на Auto (рис. 1) при разгоне до множителя 45 (до частоты работы процессора 4,5 ГГц).
Отметим, что стабильность выхода из режима сна может быть затронута, при установке этого параметра в состояние включено (Enabled). Если обнаруживается, что ваш процессор не будет разгоняться до 4,5 ГГц без установки этого параметра в состояние Enabled, но при этом система не в состоянии выходить из режима сна, то единственный выбор – работа на более низкой частоте с множителем меньше 45. При экстремальном разгоне с множителями, равными или превышающими 45, рекомендуется установить Enabled. При осторожном разгоне выбираем Auto. (рис. 1).

CPU bus speed: DRAM speed ratio mode

Этот параметр можно оставить в состоянии Auto (рис. 1), чтобы применять в дальнейшем изменения при разгоне и настройке частоты памяти.

Memory Frequency

Этот параметр виден на рис. 3. С его помощью осуществляется выбор частоты работы памяти.

Рис. 3
Параметр Memory Frequency определяется частотой BCLK и параметром CPU bus speed:DRAM speed ratio mode. Частота памяти отображается и выбирается в выпадающем списке. Установленное значение можно проконтролировать в левом верхнем углу меню Ai Tweaker. Например, на рис. 1 видим, что частота работы памяти равна 1600 МГц.
Отметим, что процессоры Ivy Bridge имеют более широкий диапазон настроек частот памяти, чем предыдущее поколение процессоров Sandy Bridge. При разгоне памяти совместно с увеличением частоты BCLK можно осуществить более детальный контроль частоты шины памяти и получить максимально возможные (но возможно ненадежные) результаты при экстремальном разгоне.
Для надежного использования разгона рекомендуется поднимать частоту наборов памяти не более чем на 1 шаг относительно паспортной. Более высокая скорость работы памяти дает незначительный прирост производительности в большинстве программ. Кроме того, устойчивость системы при более высоких рабочих частотах памяти часто не может быть гарантирована для отдельных программ с интенсивным использованием процессора, а также при переходе в режим сна и обратно.
Рекомендуется также сделать выбор в пользу комплектов памяти, которые находятся в списке рекомендованных для выбранного процессора, если вы не хотите тратить время на настройку стабильной работы системы.
Рабочие частоты между 2400 МГц и 2600 МГц, по-видимому, являются оптимальными в сочетании с интенсивным охлаждением, как процессоров, так и модулей памяти. Более высокие скорости возможны также за счет уменьшения вторичных параметров – таймингов памяти.
При осторожном разгоне начинаем с разгона только процессора. Поэтому вначале рекомендуется установить паспортное значение частоты работы памяти, например, для комплекта планок памяти DDR3-1600 МГц устанавливаем 1600 МГц (рис. 3).
После разгона процессора можно попытаться поднять частоту памяти на 1 шаг. Если в стресс-тестах появятся ошибки, то можно увеличить тайминги, напряжение питания (например на 0,05 В), VCCSA на 0,05 В, но лучше вернуться к номинальной частоте.

EPU Power Saving Mode

Автоматическая система EPU разработана фирмой ASUS. Она регулирует частоту и напряжение элементов компьютера в целях экономии электроэнергии. Эта установка может быть включена только на паспортной рабочей частоте процессора. Для разгона этот параметр выключаем (Disabled) (рис. 3).

OC Tuner

Когда выбрано (OK), будет работать серия стресс-тестов во время Boot-процесса с целью автоматического разгона системы. Окончательный разгон будет меняться в зависимости от температуры системы и используемого комплекта памяти. Включать не рекомендуется, даже если вы не хотите вручную разогнать систему. Не трогаем этот пункт или выбираем cancel (рис. 3).

DRAM Timing Control

DRAM Timing Control – это установка таймингов памяти (рис. 4).

Рис. 4.
Все эти настройки нужно оставить равными паспортным значениям и на Auto, если вы хотите настроить систему для надежной работы. Основные тайминги должны быть установлены в соответствии с SPD модулей памяти.

Рис. 5
Большинство параметров на рис. 5 также оставляем в Auto.

MRC Fast Boot

Включите этот параметр (Enabled). При этом пропускается тестирование памяти во время процедуры перезагрузки системы. Время загрузки при этом уменьшается.
Отметим, что при использовании большего количества планок памяти и при высокой частоте модулей (2133 МГц и выше) отключение этой настройки может увеличить стабильность системы во время проведения разгона. Как только получим желаемую стабильность при разгоне, включаем этот параметр (рис. 5).

DRAM CLK Period

Определяет задержку контроллера памяти в сочетании с приложенной частоты памяти. Установка 5 дает лучшую общую производительность, хотя стабильность может ухудшиться. Установите лучше Auto (рис. 5).

CPU Power Management

DIGI+ Power Control

На рис. 7 показаны рекомендуемые значения параметров. Некоторые параметры рассмотрим отдельно.

CPU Load-Line Calibration

Сокращённое наименование этого параметра – LLC. При быстром переходе процессора в интенсивный режим работы с увеличенной мощностью потребления напряжение на нем скачкообразно уменьшается относительно стационарного состояния. Увеличенные значения LLC обуславливают увеличение напряжения питания процессора и уменьшают просадки напряжения питания процессора при скачкообразном росте потребляемой мощности. Установка параметра равным high (50%) считается оптимальным для режима 24/7, обеспечивая оптимальный баланс между ростом напряжения и просадкой напряжения питания. Некоторые пользователи предпочитают использовать более высокие значения LLC, хотя это будет воздействовать на просадку в меньшей степени. Устанавливаем high (рис. 7).

VRM Spread Spectrum

При включении этого параметра (рис. 7) включается расширенная модуляция сигналов VRM, чтобы уменьшить пик в спектре излучаемого шума и наводки в близлежащих цепях. Включение этого параметра следует использовать только на паспортных частотах, так как модуляция сигналов может ухудшить переходную характеристику блока питания и вызвать нестабильность напряжения питания. Устанавливаем Disabled (рис. 7).

Current Capability

Значение 100% на все эти параметры должны быть достаточно для разгона процессоров с использованием обычных методов охлаждения (рис. 7).

CPU Voltage

Есть два способа контролировать напряжения ядра процессора: Offset Mode (рис. 8) и Manual. Ручной режим обеспечивает всегда неизменяемый статический уровень напряжения на процессоре. Такой режим можно использовать кратковременно, при тестировании процессора. Режим Offset Mode позволяет процессору регулировать напряжение в зависимости от нагрузки и рабочей частоты. Режим Offset Mode предпочтителен для 24/7 систем, так как позволяет процессору снизить напряжение питания во время простоя компьютера, снижая потребляемую энергию и нагрев ядер.
Уровень напряжения питания будет увеличиваться при увеличении коэффициента умножения (множителя) для процессора. Поэтому лучше всего начать с низкого коэффициента умножения, равного 41х (или 39х) и подъема его на один шаг с проверкой на устойчивость при каждом подъеме.
Установите Offset Mode Sign в “+”, а CPU Offset Voltage в Auto. Загрузите процессор вычислениями с помощью программы LinX и проверьте с помощью CPU-Z напряжение процессора. Если уровень напряжения очень высок, то вы можете уменьшить напряжение путем применения отрицательного смещения в UEFI. Например, если наше полное напряжение питания при множителе 41х оказалась равным 1,35 В, то мы могли бы снизить его до 1,30 В, применяя отрицательное смещение с величиной 0,05 В.
Имейте в виду, что уменьшение примерно на 0,05 В будет использоваться также для напряжения холостого хода (с малой нагрузкой). Например, если с настройками по умолчанию напряжение холостого хода процессора (при множителе, равном 16x) является 1,05 В, то вычитая 0,05 В получим примерно 1,0 В напряжения холостого хода. Поэтому, если уменьшать напряжение, используя слишком большие значения CPU Offset Voltage, наступит момент, когда напряжение холостого хода будет таким малым, что приведет к сбоям в работе компьютера.
Если для надежности нужно добавить напряжение при полной нагрузке процессора, то используем “+” смещение и увеличение уровня напряжения. Отметим, что введенные как “+” так и “-” смещения не точно отрабатываются системой питания процессора. Шкалы соответствия нелинейные. Это одна из особенностей VID, заключающаяся в том, что она позволяет процессору просить разное напряжение в зависимости от рабочей частоты, тока и температуры. Например, при положительном CPU Offset Voltage 0,05 напряжение 1,35 В при нагрузке может увеличиваться только до 1,375 В.
Из изложенного следует, что для неэкстремального разгона для множителей, примерно равных 41, лучше всего установить Offset Mode Sign в “+” и оставить параметр CPU Offset Voltage в Auto. Для процессоров Ivy Bridge, ожидается, что большинство образцов смогут работать на частотах 4,1 ГГц с воздушным охлаждением.
Больший разгон возможен, хотя при полной загрузке процессора это приведет к повышению температуры процессора. Для контроля температуры запустите программу RealTemp.

DRAM Voltage

Устанавливаем напряжение на модулях памяти в соответствии с паспортными данными. Обычно это примерно 1,5 В. По умолчанию – Auto (рис. 8).

VCCSA Voltage

Параметр устанавливает напряжение для System Agent. Можно оставить на Auto для нашего разгона (рис. 8).

CPU PLL Voltage

Для нашего разгона – Auto (рис. 8). Обычные значения параметра находятся около 1,8 В. При увеличении этого напряжения можно увеличивать множитель процессора и увеличивать частоту работы памяти выше 2200 МГц, т.к. небольшое превышение напряжения относительно номинального может помочь стабильности системы.

PCH Voltage

Можно оставить значения по умолчанию (Auto) для небольшого разгона (рис. 8). На сегодняшний день не выявилось существенной связи между этим напряжением на чипе и другими напряжениями материнской платы.

CPU Spread Spectrum

При включении опции (Enabled) осуществляется модуляция частоты ядра процессора, чтобы уменьшить величину пика в спектре излучаемого шума. Рекомендуется установить параметр в Disabled (рис. 9), т.к. при разгоне модуляция частоты может ухудшить стабильность системы.

Автору таким образом удалось установить множитель 41, что позволило ускорить моделирование с помощью MatLab.

Как центральный процессор может сокращать собственное энергопотребление? Основы этого процесса — в статье.

Центральный процессор (CPU) спроектирован на бесконечно долгую работу при определенной нагрузке. Практически никто не проводит вычисления круглые сутки, поэтому большую часть времени он не работает на расчетном максимуме. Тогда какой смысл держать его включенным на полную мощность? Здесь стоит задуматься об управлении питанием процессора. Эта тема включает в себя оперативную память, графические ускорители и так далее, но я собираюсь рассказать только про CPU.

Если вы знаете про C-состояния (C-states), P-состояния (P-states) и то, как процессор переходит между ними, то, возможно, в этой статье вы не увидите ничего нового. Если это не так, продолжайте читать.

Я планировал добавить реальные примеры из ОС Linux, но статья становилась все больше, так что я решил приберечь это для следующей статьи.

Основные источники информации, использованные в этом тексте:

• Intel® Xeon Processor E3–1200 v5 Product Family Datasheets;
• Intel® Xeon Processor E3–1245 v5 Product Specification;
• Software Impact to Platform Energy-Efficiency (Intel White Paper);
• Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual;
• ACPI Specification v6.2;
• страница ACPI на Википедии;
• Linux Kernel Sources версии 4.13.0.

Все таблицы и изображения взяты из даташита, если не указано иного.

Особенности CPU

официальной странице продукта

• состояния простоя (Idle States);
• усовершенствованная технология Intel® SpeedStep (Enhanced Intel® SpeedStep Technology).

На этой странице вы можете видеть, что «Режим состояния простоя (C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует» и «Стандартная технология Intel® SpeedStep позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор».

Теперь выясним, что значит каждое из этих определений.

Как снизить энергопотребление процессора во время его работы?

• Сократить энергопотребление подсистемы (ядра или другого ресурса, такого как тактовый генератор или кэш) путем отключения питания (уменьшив напряжение до нуля).
• Снизить энергопотребление путем снижения напряжения и/или таковой частоты подсистемы и/или целого процессора.

Первый вариант легко понять: если питания нет, то и потребления не будет.

Второй вариант требует чуть больше объяснений. Энергопотребление интегральной схемы, которой является процессор, линейно пропорционально тактовой частоте и квадратично напряжению.

Примечание для тех, кто разбирается в цифровой электронике: P_cpu = P_dynamic + P_{short circuit} + P_leak. При работающем процессоре P_dynamic является наиболее важной составляющей, именно эта часть зависит линейно от частоты и квадратично от напряжения. P_{short circuit} пропорционально частоте, а P_leak — напряжению.

Более того, напряжение и тактовая частота связаны линейной зависимостью.

Высокая производительность требует повышенной тактовой частоты и увеличения напряжения, что еще больше влияет на энергопотребление.

Каков предел энергопотребления процессора?

80 ватт

Как видно на изображении выше, процессор в состоянии PL2 потребляет больше энергии, чем заявлено в TDP. Процессор может находиться в этом состоянии до 100 секунд, а это достаточно долго.

Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)

• отключить некоторые подсистемы;
• снизить напряжение/частоту.

Они достигаются с помощью:

• C-состояний;
• P-состояний.

С-состояния описывают первый способ снижения энергопотребления процессора, поэтому они называются состояниями простоя. Чтобы отключить какую-то подсистему, на ней ничего не должно выполняться, подсистема должна простаивать. Таким образом, С-состояние, C[X], означает, что одна или несколько подсистем процессора отключены.

P-состояния описывают второй случай. Подсистемы процессора работают, но не требуют максимальной производительности, поэтому напряжение и/или тактовая частота для этой подсистемы может быть снижена. Таким образом, P-состояния, P[X], обозначают, что некоторая подсистема (например, ядро), работает на заданной паре (частота, напряжение).

Так как большинство современных процессоров состоит из нескольких ядер, то С-состояния разделены на С-состояния ядра (Core C-states, CC-states) и на С-состояния процессора (Package C-states, PC-states). Причина появления PC-состояний очень проста. Существуют компоненты с общим доступом (например, общий кэш), которые могут быть отключены только после отключения всех ядер, имеющих доступ к этому компоненту. Однако мы в роли пользователя или программиста не можем взаимодействовать с состояниями пакета напрямую, но можем управлять состояниями отдельных ядер. Таким образом, управляя CC-состояниями, мы косвенно управляем и PC-состояниями.

Состояния нумеруются от нуля по возрастанию, то есть C0, C1… и P0, P1… Большее число обозначает большее энергосбережение. C0 означает, что все компоненты включены. P0 означает максимальную производительность, то есть максимальные тактовую частоту, напряжение и энергопотребление.

С-состояния

• C0: Active, процессор/ядро выполняет инструкции. Здесь применяются P-состояния, процессор/ядро могут работать в режиме максимальной производительности (P0) или в режиме энергосбережения (в состоянии, отличном от P0).
• C1: Halt, процессор не выполняет инструкций, но может мгновенно вернуться в состояние С0. Поскольку процессор не работает, то P-состояния не актуальны для состояний, отличных от С0.
• C2: Stop-Clock, схож с C1, но требует больше времени для возврата в C0.
• С3: Sleep. Возврат в C0 требует ощутимо большего времени.

Современные процессоры имеют гораздо больше C-состояний. Согласно даташиту, семейство процессоров Intel® Xeon® E3-1200 v5 поддерживает состояния C0, C1, C1E (C1 Enhanced), C2, C3, C6, C7 и C8. Состояния C1 и C1E поддерживаются только ядрами, а состояние C2 — только процессором. Остальные состояния поддерживаются и ядром, и процессором.

Примечание: Из-за технологии Intel® Hyper-Threading существуют также С-состояния потоков. Хотя отдельный поток может работать с С-состояниями, изменения в энергопотреблении происходят, только когда ядро входит в нужное состояние. В данной статье тема C-состояний на потоках рассматриваться не будет.

Вот описание состояний из даташита:

Примечание: LLC обозначает Last Level Cache, кэш последнего уровня и обозначает общий L3 кэш процессора.

Визуальное представление состояний:

^{Источник: Software Impact to Platform Energy-Efficiency White Paper}

Последовательность C-состояний простыми словами:

• Нормальная работа при C0.
• Сначала останавливается тактовый генератор простаивающего ядра (С1).
• Затем локальные кэши ядра (L1/L2) сбрасываются и снимается напряжение с ядра (С3).
• Как только все ядра отключены, общий кэш (L3/LLC) ядер сбрасывается и процессор (почти) полностью может быть обесточен. Я говорю «почти», потому что, по моим предположениям, какая-то часть должна быть активна, чтобы вернуть процессор в состояние С0.

Как вы могли догадаться, CC-состояния и PC-состояния зависят друг от друга, поэтому некоторые их комбинации невозможны. Следующий рисунок демонстрирует это.

Однако если ядро работает (C0), то единственное состояние, в котором может находиться процессор, — C0. С другой стороны, если ядро полностью выключено (C8), процессор может находиться в C0, если другое ядро работает.

Примечание: Intel Software Developer’s Manual упоминает про суб-C-состояния (sub C-state). Каждое С-состояние состоит из нескольких суб-С-состояний. После изучения исходного кода модуля ядра intel_idle я понял, что состояния C1 и C1E являются состоянием С1 с подтипом 0 и 1 соответственно.

Число подтипов для каждого из восьми С-состояний (0..7) определяется с помощью инструкции CPUID. Для моего процессора утилита cpuid выводит следующую информацию:

MONITOR/MWAIT (5):
      smallest monitor-line size (bytes)       = 0x40 (64)
      largest monitor-line size (bytes)        = 0x40 (64)
      enum of Monitor-MWAIT exts supported     = true
      supports intrs as break-event for MWAIT  = true
      number of C0 sub C-states using MWAIT    = 0x0 (0)
      number of C1 sub C-states using MWAIT    = 0x2 (2)
      number of C2 sub C-states using MWAIT    = 0x1 (1)
      number of C3 sub C-states using MWAIT    = 0x2 (2)
      number of C4 sub C-states using MWAIT    = 0x4 (4)
      number of C5 sub C-states using MWAIT    = 0x1 (1)
      number of C6 sub C-states using MWAIT    = 0x0 (0)
      number of C7 sub C-states using MWAIT    = 0x0 (0)

Замечание из инструкции Intel: «Состояния C0..C7 для расширения MWAIT — это специфичные для процессора C-состояния, а не ACPI C-состояния». Поэтому не путайте эти состояния с ACPI C-состояниями, они явно связаны и между ними есть соответствие, но это не одно и то же.

Я создал гистограмму, представленную ниже, из исходного кода драйвера intel_idle для моего процессора (модель 0x5e). Подписи горизонтальной оси:

Имя C-состояния: специфичное для процессора состояние: специфичное суб-состояние.

Вертикальная ось обозначает задержку выхода и целевые резидентные значения из исходного кода. Задержка выхода используется для оценки влияния данного состояния в реальном времени (то есть сколько времени потребуется для возвращения в С0 из этого состояния). Целевое резидентное значение обозначает минимальное время, которое ядро должно находиться в данном состоянии, чтобы оправдать энергетические затраты на переход в это состояние и обратно. Обратите внимание на логарифмический масштаб вертикальной оси. Задержки и минимальное время нахождения в состоянии увеличивается экспоненциально с увеличением номера состояния.

^{Константы задержок выхода и целевых резидентных значении C-состояний в исходном коде intel_idle}
Примечание: Хотя состояния С9 и С10 включены в таблицу, они имеют 0 суб-состояний и поэтому не используются в моем процессоре. Остальные процессоры из семейства могут поддерживать эти состояния.

Состояния питания ACPI

^{Источник: ACPI Specification v6.2}
Также существует специальное глобальное состояние G1/S4, Non-Volatile Sleep, когда состояние системы сохраняется на энергонезависимое хранилище (например, диск) и затем производится выключение. Это позволяет достичь минимального энергопотребления, как в состоянии Soft Off, но возвращение в состояние G0 возможно без перезагрузки. Оно более известно как гибернация.

Существует несколько состояний сна (Sx). Всего таких состояний шесть, включая S0 — отсутствие сна. Состояния S1-S4 используются в G1, а S5, Soft Off, используется в G2. Краткий обзор:

• G0/S0: Компьютер работает, не спит.
• G1: Sleeping.
  • G1/S1: Power on Suspend. Состояние системы сохраняется, питание процессора и кэшей поддерживается.
  • G1/S2: Процессор отключен, кэши сброшены.
  • G1/S3: Standby или Suspend to RAM (STR). Оперативная память остается практически единственным компонентом с питанием.
  • G1/S4: Hibernation или Suspend to Disk. Все сохраняется в энергонезависимую память, все системы обесточиваются.
• G2/S5: Soft Off. Как механическое отключение, но компоненты, необходимые для пробуждения компьютера, потребляют минимум энергии. Состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.
• G3: Mechanical Off. Блок питания отключен. Лишь компоненты, типа часов реального времени (RTC), работают, потому что у них есть собственный источник питания в виде маленькой батарейки. Очевидно, состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.

Как показано на рисунке ниже, для моего процессора все С-состояния, упомянутые ранее, используются в G0/S0. Другими словами, при входе в состояние сна (G1) процессор выключается.

Вот поддерживаемые состояния ACPI.

Комбинации состояний ACPI G/S и С-состояний процессора

В состоянии G0/S0/C8 системы процессора запущены, но все ядра отключены.

В G1 (S3 или S4) некорректно говорить про С-состояния (это касается как CC-состояний, так и PC-состояний), так как процессор полностью обесточен.

Для G3 не существует S-состояний. Система не спит, она физически отключена и не может проснуться. Ей необходимо сначала получить питание.

Как программно запросить переход в энергосберегающее С-состояние?

Инструкция MWAIT (Monitor Wait) заставляет процессор перейти в оптимизированное состояние (C-состояние) до тех пор, пока по указанному (с помощью другой инструкции, MONITOR) адресу не будет произведена запись. Для управления питанием MWAIT работает с регистром EAX. Биты 4-7 используются для указания целевого С-состояния, а биты 0-3 указывают суб-состояние.

Примечание: Я думаю, что на данный момент только AMD обладает инструкциями MONITORX/MWAITX, которые, помимо мониторинга записи по адресу, работают с таймером. Это еще называется Timed MWAIT.

Инструкция HLT (halt) останавливает выполнение, и ядро переходит в состояние HALT до тех пор, пока не произойдет прерывание. Это означает, что ядро переходит в состояние C1 или C1E.

Что вынуждает ядро входить в определенное С-состояние?

• В состояние С0 ядро входит при загрузке, когда происходит прерывание, или после записи по адресу памяти, который отслеживается инструкцией MWAIT.
• Состояния C1/C1E достижимы с помощью инструкций HLT и MWAIT.
• Войти в состояние С3 можно с помощью инструкции MWAIT. Затем кэши L1 и L2 сбрасываются в кэш верхнего уровня (LLC), и все тактовые генераторы процессора останавливаются. Тем не менее, ядро сохраняет свое состояние, так как не обесточено.
• Вход в состояние С6 возможен через инструкцию MWAIT. Ядро сохраняет состояние на выделенную SRAM и напряжение на ядре снижается до нуля. В этом состоянии ядро обесточено. При выходе из C6 состояние ядра восстанавливается из SRAM.
• Для C7 и C8 аналогично C6.

Хочу напомнить еще раз, я не затрагиваю гипертрединг в этом ответе.

Как отмечалось ранее, переходы между глубокими С-состояниями имеют высокие задержки и высокие энергетические затраты. Таким образом, такие переходы должны выполняться с осторожностью, особенно на устройствах, работающих от аккумуляторов.

Возможно ли отключить С-состояния (всегда использовать С0)?

Как прерывания влияют на процессор\ядро в состоянии сна?

• для энергосбережения прерывание может быть переадресовано работающему ядру, чтобы не будить спящее ядро;
• для производительности прерывание может быть переадресовано от работающего на полную мощность ядра к простаивающему (С1) ядру.

P-состояния

Процессор Intel® Xeon® E3–1200 v5 позволяет контролировать P-состояния из операционной системы (Intel® SpeedStep Technology) или оставить это оборудованию (Intel® Speed Shift Technology). Вся информация ниже специфична для семейства Intel® Xeon® E3-1200 v5, но я полагаю, это в той или иной степени актуально и для других современных процессоров.

P-состояния, управляемые операционной системой

Смена P-состояния мгновенна, поэтому в секунду можно выполнять множество переходов. Это отличает от переходов C, которые выполняются дольше и требуют энергетических затрат.

P-состояния, управляемые оборудованием

Я хочу рассказать об этом подробнее в следующей статье, но сейчас я поделюсь с вами своими мыслями. Мой домашний компьютер работает в этом режиме, я узнал это, проверив IA32_PM_ENABLE. Максимальный (но не гарантированный) уровень производительности — 39, минимальный — 1. Можно предположить, что существует 39 P-состояний. На данный момент уровень 39 установлен ОС как минимальный и как максимальный, потому что я отключил динамическое изменение частоты процессора в ядре.

Заметки про Intel® Turbo Boost

Применима ли эта информация о C-состояниях и P-состояниях к мобильным и встраиваемым процессорам?

Как это все работает, например, на Linux?

Как я могу узнать состояние процессора?

CoreFreq

Вот какую информацию можно получить (это не весь вывод).

$ ./corefreq-cli -s
Processor                            [Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1245 v5 @ 3.50GHz]
|- Architecture                                                      [Skylake/S]
|- Vendor ID                                                      [GenuineIntel]
|- Microcode                                                        [       198]
|- Signature                                                            [ 06_5E]
|- Stepping                                                             [     3]
|- Online CPU                                                           [  4/4 ]
|- Base Clock                                                           [100.12]
|- Frequency            (MHz)                      Ratio
                 Min    800.94                    [   8 ]
                 Max   3504.10                    [  35 ]
|- Factory                                                              [100.00]
                       3500                       [  35 ]
|- Turbo Boost                                                          [UNLOCK]
                  1C   3904.57                    <  39 >
                  2C   3804.45                    <  38 >
                  3C   3704.33                    <  37 >
                  4C   3604.22                    <  36 >
|- Uncore                                                               [UNLOCK]
                 Min    800.94                    <   8 >
                 Max   3904.57                    <  39 >

...

Technologies:
|- System Management Mode                                   SMM-Dual       [ ON]
|- Hyper-Threading                                               HTT       [OFF]
|- SpeedStep                                                    EIST       < ON>
|- Dynamic Acceleration                                          IDA       [ ON]
|- Turbo Boost                                                 TURBO       < ON>
|- Virtualization                                                VMX       [ ON]
   |- I/O MMU                                                   VT-d       [OFF]
   |- Hypervisor                                                           [OFF]


Performance Monitoring:
|- Version                                                        PM       [  4]
|- Counters:          General                   Fixed
|                     8 x 48 bits             3 x 48 bits
|- Enhanced Halt State                                           C1E       <OFF>
|- C1 Auto Demotion                                              C1A       < ON>
|- C3 Auto Demotion                                              C3A       < ON>
|- C1 UnDemotion                                                 C1U       < ON>
|- C3 UnDemotion                                                 C3U       < ON>
|- Frequency ID control                                          FID       [OFF]
|- Voltage ID control                                            VID       [OFF]
|- P-State Hardware Coordination Feedback                MPERF/APERF       [ ON]
|- Hardware-Controlled Performance States                        HWP       [ ON]
|- Hardware Duty Cycling                                         HDC       [ ON]
|- Package C-State
   |- Configuration Control                                   CONFIG   [   LOCK]
   |- Lowest C-State                                           LIMIT   [      0]
   |- I/O MWAIT Redirection                                  IOMWAIT   [Disable]
   |- Max C-State Inclusion                                    RANGE   [      0]
|- MWAIT States:    C0    C1    C2    C3    C4    C5    C6    C7
|                    0     2     1     2     4     1     0     0
|- Core Cycles                                                         [Present]
|- Instructions Retired                                                [Present]
|- Reference Cycles                                                    [Present]
|- Last Level Cache References                                         [Present]
|- Last Level Cache Misses                                             [Present]
|- Branch Instructions Retired                                         [Present]
|- Branch Mispredicts Retired                                          [Present]


Power & Thermal Monitoring:
|- Clock Modulation                                             ODCM   <Disable>
   |- DutyCycle                                                        <  6.25%>
|- Power Management                                         PWR MGMT   [   LOCK]
   |- Energy Policy                                        Bias Hint   [      0]
|- Junction Temperature                                        TjMax   [  0:100]
|- Digital Thermal Sensor                                        DTS   [Present]
|- Power Limit Notification                                      PLN   [Present]
|- Package Thermal Management                                    PTM   [Present]
|- Thermal Monitor 1                                         TM1|TTP   [ Enable]
|- Thermal Monitor 2                                         TM2|HTC   [Present]
|- Units
   |- Power                                               watt   [  0.125000000]
   |- Energy                                             joule   [  0.000061035]
   |- Window                                            second   [  0.000976562]

Вот информация о ядре, включая информацию о драйвере idle.

$ ./corefreq-cli -k
Linux:
|- Release                                                   [4.15.0-45-generic]
|- Version                         [#48-Ubuntu SMP Tue Jan 29 16:28:13 UTC 2019]
|- Machine                                                              [x86_64]
...
Idle driver                                                        [@intel_idle]
   |- State:          POLL    C1      C1E     C3      C6      C7s     C8
   |- Power:          -1      0       0       0       0       0       0
   |- Latency:        0       2       10      70      85      124     200
   |- Residency:      0       2       20      100     200     800     800

Мониторинг процессора:

$ ./corefreq-cli -g
                Cycles                State(%)
PC02                1121802850          32.49
PC03                1298328500          37.83
PC06                         0           0.00
PC07                         0           0.00
PC08                         0           0.00
PC09                         0           0.00
PC10                         0           0.00
PTSC                3503877892
UNCORE                    150231

Мониторинг счетчиков С-состояний (для ядра):

$ ./corefreq-cli -c
CPU Freq(MHz) Ratio  Turbo  C0(%)  C1(%)  C3(%)  C6(%)  C7(%)  Min TMP:TS  Max
#00  355.67 ( 3.55)  10.15  10.28  26.43   0.04  11.49  51.77  41 / 45:55 / 56
#01  355.64 ( 3.55)  10.15  10.38  19.21   0.68  15.44  54.28  42 / 45:55 / 55
#02  389.95 ( 3.89)  11.13  11.35  15.67   0.16  18.17  54.65  40 / 43:57 / 54
#03  365.38 ( 3.65)  10.43  10.61  19.77   0.18  13.93  55.51  40 / 43:57 / 54


    Averages:        Turbo  C0(%)  C1(%)  C3(%)  C6(%)  C7(%)    TjMax:    Pkg:
                     10.46  10.66  20.27   0.27  14.76  54.05     100 C    46 C

Мониторинг напряжения:

$ ./corefreq-cli -V
CPU Freq(MHz) VID  Vcore
#00  130.70     0  0.0000
#01  120.08     0  0.0000
#02  124.18     0  0.0000
#03  103.46  9784  1.1943


              Package        Cores          Uncore         Memory
Energy(J):   13.415222168    2.248596191    0.000000000    0.951416016
Power(W) :   26.830444336    4.497192383    0.000000000    1.902832031

Обеспечение оптимального питания и производительности

Эффективность энергопотребления в корпоративных средах и центрах обработки данных все равно важна, и она добавляет еще один набор компромиссов к сочетаниям параметров конфигурации. При управлении серверами важно убедиться, что они выполняются максимально эффективно, при этом удовлетворяют потребности в производительности рабочих нагрузок. Windows Server оптимизирован для обеспечения высокой эффективности энергопотребления с минимальным влиянием на производительность в самых разных рабочих нагрузках клиентов. настройка управления питанием процессора (система УПП) для схемы управления питанием с балансировкой Windows Server описывает рабочие нагрузки, используемые для настройки параметров по умолчанию в нескольких версиях Windows Server, а также предоставляет рекомендации по настройке.

В этом разделе разворачиваются компромиссы, помогающие принимать взвешенные решения, если необходимо изменить параметры управления питанием по умолчанию на сервере. однако большинство серверного оборудования и рабочих нагрузок не должны требовать настройки управления питанием администратора при работе Windows server.