- C-Dövlətləri boş rejimdə qənaət edir (daha dərin = daha çox gecikmə), P-Dövlətləri yük altında tezlik/gərginliyi tənzimləyir.
- Hər ikisi ortoqonaldır: CPU yüksək tezlikdə işlədikdən sonra dərindən yata bilər.
- C6/C7 gecikmələri oyuna, audioya və şəbəkəyə təsir edir; yükə əsasən maksimum C-Dövlətini tənzimləyin.
- Sabitliyi itirmədən ölçmək və idarə etmək üçün alətlərdən (Windows və Linux) və BIOS/OS profillərindən istifadə edin.
Müasir prosessorlarda gücün idarə edilməsi tək keçid deyil, bir dəstdir əlaqələndirilmiş mexanizmlər (C-Dövlətləri və CPU-nun P-Dövlətləri, digərləri arasında) əməliyyat sistemi, proqram təminatı və CPU-nun özünün real vaxt rejimində enerji istehlakını, temperaturu və performansı tənzimləmək üçün istifadə etdiyi. Bu məqalə bu qısaltmalar dolaşıqlığını distillə edir və təşkil edir ki, kompüteriniz enerjiyə qənaət etdikdə və ya sürətləndirdikdə başlıq altında nə baş verdiyini başa düşəsiniz.
Hər bir istehsalçı və CPU ailəsi öz toxunuşunu əlavə etsə də, təməl ümumidir: ACPI standart "dövlətləri" müəyyənləşdirir sistem, cihazlar və prosessor üçün. Burada siz C-Dövlətləri və P-Dövlətləri arasındakı fərqləri, onların G/S/D-Dövlətləri ilə necə əlaqəli olduğunu, gecikmə müddətinə real dünya təsirini, oyunçular və peşəkar audiofillərin niyə tez-tez dərin yuxunu söndürdüyünü və Windows, Linux və ESXi kimi mühitlərdə istifadə üçün hansı praktik vasitələrin mövcud olduğunu görəcəksiniz.
Bir sözlə ACPI
ACPI (Qabaqcıl Konfiqurasiya və Güc İnterfeysi) kompüterlərdə və serverlərdə enerjini təşkil edən standartdır və bu APM-i daha böyük nəzarət və detallılıqla əvəz etdi. O, 90-cı illərdə Intel, Microsoft və Toshiba-nın əlindən doğuldu və 64-bit, çox emal, müasir avtobuslar (PCIe, SATA, USB 3.x) və hadisələrin aşkarlanması (məsələn, güc düyməsi) daxil olmaqla inkişaf etdi.
ACPI əsasən x86 ailəsində istifadə olunsa da, digər arxitekturalarda da tətbiq edilmişdir. Bununla belə, ARM mobil cihazlarında mülkiyyət strategiyaları istifadə olunur (məsələn, big.LITTLE və heterojen klasterlər) yükdən asılı olaraq səmərəliliyi və cavabı tarazlaşdırmaq.
Qlobal və dayandırılmış dövlətlər (G-Dövlətləri və S-Dövlətləri)
Qlobal dövlətlər sistemin tam vəziyyətini təsvir edir. Ən əsası G0/S0 (İşləyir), kompüterin aktiv olduğu yer. Son hardware var S0ix (S0-ın alt dövlətləri) xüsusilə noutbuklarda SoC-nin bir hissəsi ilə çox gözəl yuxu rejimlərinə imkan verir.
- G0/S0: sistem işləyir.
- G1 (Yuxu): S1, S2, S3 (RAM-da dayandır) və S4 (diskdə qışlama rejimi) əhatə edir. S3 RAM-ı enerji ilə təmin edir tez bərpa etmək; S4 yaddaşı uçucu olmayan yaddaşa təmizləyir.
- G2/S5 (Söndürmə): Hadisələr (klaviatura, şəbəkə və s.) ilə oyanmağa imkan vermək üçün minimum güclə məntiqi bağlanma.
- G3 (Mexaniki söndürülmüş): Fiziki bağlanma; batareya başına yalnız RTC sağ qalır.
Unutmayın Prosessorun C-Dövlətləri G0/S0 daxilində yaşayır: Sistem G1-ə daxil olduqda, CPU paketi bağlanır və C-Dövlətləri oynamağı dayandırır.
Cihaz Dövlətləri (D-Ştatları)
ACPI həmçinin periferik cihazların necə yatdığını və ya oyandığını müəyyənləşdirir. D0 “tam işləməyə” bərabərdir, D1/D2 isə aralıqdır (cihazdan asılıdır) və D3 İsti (köməkçi güclə, avtobusa cavab verən) və ya Soyuq (tamamilə sönük, cavab vermir) halına gəlir. Bu, məsələn, digər qurğular yuxuda qalarkən şəbəkə kartına kompüteri oyatmağa imkan verir.
T-Dövlətləri: Saat Modulyasiyası, Son Kurort
P və C ilə yanaşı, var saat modulyasiyası (T-Dövlətləri): bir növ PWM daxili saat impulslarını bir modeldə (məsələn, hər 8-dən 1-i) sıxışdıraraq, reklam edilən əsas tezliyi dəyişmədən fəaliyyəti azaldır. O, termal və ya fövqəladə əks tədbir (PROCHOT) kimi nəzərdə tutulub və MSR_*_PERF_LIMIT_REASONS-da səbəblər/loqlar ilə IA32_CLOCK_MODULATION vasitəsilə idarə olunur.
Baxmayaraq ki, bəzi sənədlər bunu praktikada “aidiyyətsiz” hesab edir Ədalətli istilik dizaynı olan noutbuklarda görünməyə davam edir və davamlı yüklər altında. Windows-un minimum EIST-dən aşağı bir "sürət" bildirdiyini görürsünüzsə, ehtimal ki, T-State aktivdir (saat qapısı).
M-Dövlətləri: Yaddaşa qənaət
ACPI həmçinin sistem boş olduqda DRAM alt sisteminin enerji istehlakını azaltmaq üçün yaddaş vəziyyətlərini təmin edir. M0 normal işdirM1/M2 və digər rejimlər yaddaşı özünü yeniləməyə məcbur edir və vaxtı yavaşlatır, daha uzun oyanma gecikmələri ilə gücü azaldır. Bunlar istifadəçi üçün daha az görünür, lakin ümumi qənaətə töhfə verir.
Prosessor C-Dövlətləri: Başla yatın
İndi məqalənin mövzusuna müraciət edək: C-Dövlətləri və P-Dövlətləri. C-Dövlətləri nüvənin və ya paketin boş vəziyyətləridir. Sayı nə qədər çox olarsa, yuxu bir o qədər dərin olar və daha çox qənaət, həm də daha yüksək oyanma gecikməsi. Onlar HLT və ya MWAIT kimi imtiyazlı təlimatlarla tələb olunur (sonuncu açıq şəkildə Cx və alt status tələb edə bilər) və imkanların xəritəsi ACPI (_CST) vasitəsilə ƏS-ə çatır.
- C0: normal icra. P-Dövlətləri burada işə düşür.
- C1/C1E (Dayandır): nüvə dayanır, demək olar ki, dərhal geri qayıdır C0-a qədər; C1E istehlakı daha da azaldır.
- C2 (Stop-Saat): Saat siqnalları dayandırılır, qayıtmaq bir az daha uzun çəkir.
- C3 (Yuxu/Dərin Yuxu): L1/L2 son önbelleğe (LLC) yuyulur və əsas saatlar söndürülür; nüvənin yalnız əsas vəziyyəti saxlanılır.
- C6 və yuxarı: nüvəni söndürmək və onun kontekstini xüsusi SRAM-da saxlamaqla nüvə gərginliyini ~0 V-a endirmək olar; çıxdıqdan sonra əsas vəziyyət bərpa olunur. Bəzi modellər son platformalarda C10-a qədər ifşa edir.
Nüvə başına C-Dövlətlərinə (CC-dövlətlərinə) əlavə olaraq, müstəvi var. Paket C-Dövlətləri (PC vəziyyətləri) bütün nüvələr icazə verdikdə paylaşılan blokları (MMC kimi) söndürür. Etibarsız kombinasiyalar var (əgər nüvə C0-dadırsa, paket PC6-da ola bilməz) və CPU hədəf gecikmələri və rezidentliklər əsasında səviyyəsini avtomatik olaraq "təşviq edə" və ya "azalda" bilər.
Gecikmə məsələləri: C1 yalnız bir neçə onlarla dövrədə tərk edilir, C6/C7 isə yüzlərlə mikrosaniyəyə başa gələ bilər. Beləliklə, prosessor tez-tez dərin yuxuya düşərsə, gecikməyə həssas yüklər (oyun, real vaxt səsi, tələb olunan şəbəkə) əziyyət çəkir.
Performans P-Dövlətləri: Tezlik və Gərginlik
C-Dövlətləri "iş olmayanda yuxuda olarkən", P-Dövlətləri "iş olmayanda sürəti tənzimləyir" Bəli, iş var, amma maksimumu götürmür.”. P0 ən yüksək performans vəziyyətidir (ən yüksək tezlik/gərginlik), sonra P1, P2… hər biri azalan tezlik-gərginlik cütləri ilə gəlir. Bu cədvəllər ACPI (_PSS) vasitəsilə ƏS-ə elan edilir və IA32_PERF_CTL/IA32_PERF_STATUS kimi MSR-lər tərəfindən idarə olunur.
Tarixən əməliyyat sistemi P-Stateləri (Intel-də EIST/SpeedStep, AMD-də PowerNow!) tələb edirdi, lakin bu gün bu, adi haldır. Avadanlıq tərəfindən idarə olunan Performans Dövlətləri (HWP/Speed Shift): ƏS üstünlükləri (performans/qənaət) göstərir və CPU millisaniyələrlə dəqiq nöqtəyə qərar verir, hər nüvə üçün çox incə qranularlıq.
Əsas detal: P-Dövlətləri və C-Dövlətləri "ortoqonaldır"Siz P0 (yüksək tezlik) ola bilərsiniz və qeyri-aktiv olduqdan sonra C6-nı daxil edin. Əksinə, P2-də davamlı yük altında C-Dövlətləri yoxdur, çünki nüvə işləyir (C0). Buna görə də "tezlik/gərginlik" (P) ilə "boş" (C) zehni olaraq ayırmaq yaxşı fikirdir.
APM-dən ACPI-yə: paradiqma dəyişikliyi
APM, ilk növbədə BIOS və sürücülərdən idarə olunan əvvəlki API idi. İcazə verdi Qeyri-aktiv periferiyaları söndürün və sadə qlobal vəziyyətləri təyin edin, lakin təhlükəsizlik səbəbiylə CPU birbaşa ƏS-nin nəzarətindən kənarda idi. ACPI daha zəngin, daha standartlaşdırılmış modelə çevrildi, cədvəl təsvirləri, dənəvər nəzarət və mikroproqram, OS və aparat arasında sıx əməkdaşlıq.
C-Dövlətlərinə necə daxil olmaq və çıxmaq olar
Planlayıcının hazır mövzuları olmadıqda, hədəf C-Dövlətinin işarəsi ilə HLT və ya MWAIT-i icra edir; Fasilələr yuxunu "pozur" və nüvəni C0-a qaytarın. Şəxsi keşlər C3-də yuyulur; kontekst C6-da SRAM-da saxlanılır və gərginlik sıfıra endirilir. Bəzi CPU-lar kəsilmələri istiqamətləndirmək üçün Power Aware Interrupt Routing (PAIR) tətbiq edir artıq aktiv nüvələr (saxlamaq üçün) və ya boş nüvələrə (performans üçün) uyğun olaraq.
Turbo, TDP və güc məhdudiyyətləri
Prosessorlar soyutma sisteminin davamlı olaraq dağa bilməsi üçün TDP müəyyən edir (PL1: təhlükəsiz orta güc). Yuxarıda, daha yüksək elektrik pəncərələri daxil ola bilər (PL2, və platformadan asılı olaraq PL3/PL4 kimi əlavə səviyyələr) məhdud müddətlər üçün. Termal və elektrik boşluqları varsa, nüvə Turbo vasitəsilə baza tezliyini belə keçə bilər asimmetrik forma (daha az aktiv nüvə ilə daha çox turbo).
Temperatur həddi aşdıqda və ya VRM/güc bunu tələb etdikdə, PROCHOT aktivləşdirilə bilər və çipi qorumaq üçün T-State və ya tezlik kəsimi daxil edin. Bu davranış nazik noutbuklarda yaygındır.
Windows: Enerji Planları, Oxumalar və Sayğaclar
Windows təklif edir “Enerjiyə qənaət” kimi planlar, “Balanslı” və “Yüksək Performans”. Birincisi meyl edir P-Dövlətlərini aqressiv şəkildə aşağı salın və sağlam yatınÜçüncüsü yüksək tezlikləri qoruyur və səmərəlilik hesabına gecikmənin azalmasının qarşısını alır. "Balanslı" orta yerə cəhd edir.
Tapşırıq menecerində "sürət" sintetik metrikdir nüvə başına orta hesablanır və modulyasiya vəzifəsini nəzərə alır T-Dövlətləri varsa. O, bazanı (Turbo) keçə və ya minimum EIST-dən (qapı) aşağı düşə bilər. Qabaqcıl telemetriya üçün “\Prosessor Məlumatı(_Total)\% Prosessor Performansı” sayğacı CPU tərəfindən effektiv performansın faizini əks etdirir.
Diaqnoz qoymaq və ya tənzimləmək üçün köməkçi proqramlar var: CPU‑Z (əsas məlumatlar), HWiNFO (sensorlar), Qaz dayandırmaq (saatlar, hər nüvəyə C-States və PROCHOT/modulyasiya nəzarəti) və ya Park nəzarət gizli güc planı parametrlərinə toxunan (əsas parkinq tənzimləməsi/C‑Dövlətləri) (powercfg “IDLE_PROMOTE/DEMOTE” və s. redaktə etməyə imkan verir).
Linux: CPU gücü, turbostat və CoreFreq
Linux-da alətlər kimi CPU gücü qubernatorları, tezlik diapazonlarını və keçid gecikmələrini göstərin; turbostat C-State tərəfindən MSR-ləri, əsas mükəmməl məhdudiyyət səbəblərini (MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS) və rezidentlikləri göstərir; və CoreFreq nüvə/paket başına mütləq tezliklərin, C-Dövlətlərinin və Turbo-nun ətraflı görünüşünü təqdim edir.
Praktik bir nüans: bəzi kompüterlərdə sürücü intel_idle BIOS məhdudiyyətlərinə məhəl qoymur C-Dövlətləri üzərində və öz cədvəllərindən istifadə edin. Digərlərində mikroproqram MSR vasitəsilə ƏS üçün icazə verilən ən dərin C-Dövlətini “kilifləyir”.
BIOS/UEFI və Profillər: Həqiqətən Kim Məsuldur?
BIOS/UEFI parametrlərində onlar adətən görünür açar açarları: EIST/SpeedStep, TurboBoost və CPU C-StatesBundan əlavə, bir çox server sizə güc profillərini seçməyə imkan verir: “Maksimum Performans” (hər şey ən yaxşı halda, minimum gecikmələrlə) və ya hipervizor və ya ƏS P/C-Statelərini idarə etdiyi “ƏS Nəzarətli/Xüsusi”. “ƏS İdarəetmə Modu”nun seçilməsi kəşfiyyatı əməliyyat sisteminə həvalə edir.
ESXi kimi hipervizorlardan istifadə edirsinizsə, birləşdirmək yaxşı fikirdir “Yüksək Performans” planı ilə BIOS-da ƏS İdarəetmə Rejimi məqsəd performansı sıxmaq olduqda hipervizorun (məsələn, NSX-T, Edge Nodes və ya gecikməyə həssas funksiyaları ilə). Bu ssenaridə siz daha tez-tez P-State 0-ı və C0/C1 ilə məhdudlaşan C-Dövlətlərini görəcəksiniz; “Balanslı” planla ev sahibi daha çox aşağı P-Dövlətlərinə və daha dərin C-Dövlətlərinə etibar edəcək.
Bütün bu C-States və P-States qarışıqlığını ümumiləşdirmək üçün: ACPI çərçivəni müəyyənləşdirir, C-Dövlətləri iş olmadıqda enerjiyə qənaət edir, P-Dövlətləri yük altında yüksək/aşağı dişliləri tənzimləyir, T-Dövlətləri həddindən artıq istidə günü qənaət edir və M-Dövlətləri yaddaşdan vatları qırxır. Əsas odur ki, istifadəniz üçün düzgün profil seçin., düzgün alətlərlə ölçün və zərurət yaranarsa, dincəlmə dərinliyinə həssas məhdudiyyətlər qoyun.
Müxtəlif rəqəmsal mediada on ildən çox təcrübəsi olan redaktor texnologiya və internet məsələləri üzrə ixtisaslaşmışdır. Mən e-ticarət, kommunikasiya, onlayn marketinq və reklam şirkətlərində redaktor və məzmun yaradıcısı kimi çalışmışam. İqtisadiyyat, maliyyə və digər sektorlara aid saytlarda da yazmışam. İşim həm də həvəsimdir. İndi məqalələrim vasitəsilə Tecnobits, texnologiya dünyasının həyatımızı yaxşılaşdırmaq üçün hər gün bizə təqdim etdiyi bütün xəbərləri və yeni imkanları araşdırmağa çalışıram.