Waa maxay faraqa u dhexeeya C-States iyo P-States ee CPU?

Processor-yaasha casriga ah, maamulka korantadu maaha hal shid, laakiin waa qayb hababka la isku duway (C-States iyo P-States of the CPU, iyo kuwo kale) in nidaamka hawlgalka, firmware, iyo CPU lafteedu ay isticmaalaan si ay u hagaajiyaan isticmaalka tamarta, heerkulka, iyo waxqabadka wakhtiga dhabta ah. Maqaalkani waxa uu kala firdhiyaa oo habeeyaa isku dhafka erayada la soo gaabiyey si aad u fahmi karto waxa ka dhacaya daboolka hoostiisa marka kombuyuutarku uu badbaadiyo awoodda ama uu dedejiyo.

In kasta oo soo-saare kasta iyo qoyska CPU ay ku daraan taabasho u gaar ah, aasaasku waa mid caadi ah: ACPI waxay qeexdaa heerka "goboleedyada" nidaamka, qalabka, iyo processor. Halkan waxaad ku arki doontaa farqiga u dhexeeya C-States iyo P-States, sida ay ula xiriiraan G/S/D-States, waxa saamaynta dhabta ah ee aduunka ay ku leeyihiin latency, sababta ciyaartoyda iyo audiophiles xirfadeed inta badan u diidaan hurdo qoto dheer, iyo waxa qalab wax ku ool ah ayaa diyaar u ah isticmaalka Windows, Linux, iyo deegaanka sida ESXi.

ACPI oo kooban

ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) waa halbeegga abaabula awoodda kombuyuutarrada iyo server-yada, iyo taas APM waxay ku bedeshay kontorool weyn iyo granularity. Waxay ka dhalatay gacanta Intel, Microsoft iyo Toshiba ee 90-meeyadii waxayna u kobcisay inay ku jiraan 64-bit, farsamaynta badan, basaska casriga ah (PCIe, SATA, USB 3.x) iyo ogaanshaha dhacdada (tusaale, badhanka awoodda).

In kasta oo ACPI ugu horrayn loo isticmaalo qoyska x86, waxa kale oo la geeyay dhismooyin kale. Qalabka mobilada ee ARM, si kastaba ha ahaatee, Istaraatiijiyado gaar ah ayaa la adeegsadaa (sida waa weyn. YAR iyo kooxo kala duwan) si loo dheelitiro waxtarka iyo jawaab celinta iyadoo ku xiran culeyska.

Caalami iyo Dawladaha Laalista (G-States iyo S-States)

Dawladaha caalamku waxay qeexayaan xaalada dhamaystiran ee nidaamka. Waxa ugu muhiimsan G0/S0 (Shaqada), halkaas oo kombuyuutarku ka shaqeeyo. Qalabkii ugu dambeeyay waxaa jira S0ix (hoosaadka S0) Kaas oo u oggolaanaya habab hurdo oo aad u fiican oo leh qayb ka mid ah SoC-da oo hurda, gaar ahaan laptops-yada.

• G0/S0: nidaamka ku shaqeeya.
• G1 (hurdo): daboolaya S1, S2, S3 (hakinta RAM) iyo S4 (hibernate to disk). S3 waxay ku haysaa RAM-ka tamarta in si degdeg ah dib loo bilaabo; S4 waxay ku shubtaa xusuusta kaydinta aan kacsanayn.
• G2/S5 (Jilicsan): Xiritaanka macquulka ah ee leh awoodda ugu yar si loogu oggolaado hurdada dhacdooyinka (keyboard, network, iwm.).
• G3 (Mechanical-off)Xiritaanka jirka; kaliya RTC ayaa badbaadaya batari kasta.

Maskaxda ku hay in Processor-rada C-State waxay ku nool yihiin gudaha G0/S0: Marka nidaamku galo G1, xirmada CPU waa la xirayaa C-States waxay joojiyaan ciyaarta.

Gobolada Qalabka (D-Gobolada)

ACPI waxay sidoo kale qeexdaa sida durugsan u seexdaan ama u kacaan. D0 waxay u dhigantaa "howlgal buuxa", D1/D2 waa dhexdhexaad (qalabka ku tiirsan) iyo laamaha D3 ee Hot (oo leh awood kaalmeed, ka jawaabista baska) ama Qabow (gebi ahaanba maqan, aan ka jawaabin). Tani waxay u ogolaaneysaa, tusaale ahaan, kaarka shabakadu inuu kiciyo kombuyuutarka inta qalabyada kale ay hurdaan.

T-State: Modulation Clock, Dalxiiska Ugu Dambeeyay

Marka lagu daro P iyo C, waxaa jira habaynta saacada (T-States): nooc ka mid ah PWM kaas oo xakameynaya garaaca wadnaha gudaha ee qaabka (tusaale, 1 ka mid ah 8 kasta), hoos u dhigista dhaqdhaqaaqa iyada oo aan la beddelin inta jeer ee saldhigga la xayeysiiyay. Waxaa loogu talagalay sidii kulaylka ama ka-hortagga degdegga ah (PROCHOT) waxaana lagu xakameynayaa iyada oo loo marayo IA32_CLOCK_MODULATION, oo leh sababaha/loogyada gudaha MSR_*_PERF_LIMIT_REASONS.

Inkasta oo dukumentiyada qaarkood ay u tixgeliyaan "aan khusayn", ficil ahaan Waxay ka soo muuqanaysaa laptop-yada leh naqshad heerkulbeeg ah oo cadaalad ah iyo culeys joogto ah. Haddii aad aragto Windows oo ka warbixinaysa "xawaaraha" ka hooseeya EIST, waxay u badan tahay inay jirto T-State firfircoon (saac gating).

M-Gobolada: Kaydinta xusuusta

ACPI sidoo kale waxay bixisaa xaaladaha xusuusta si loo yareeyo isticmaalka awoodda DRAM subsystem marka uu nidaamku shaqo la'aan yahay. M0 waa hawlgal caadi ahM1/M2 iyo hababka kale waxay ku qasbaan xusuusta inay is-cusboonaysiiso oo ay hoos u dhigto wakhtiga, yaraynta awoodda oo leh daahsoon kacsi dheer. Kuwani waa kuwo aan si yar u arkin isticmaaluhu, laakiin waxay gacan ka geystaan ​​kaydinta guud.

Processor C-State: La seexo madax

Aynu hadda ka hadalno mowduuca maqaalka: C-States iyo P-States. C-State waa xaaladaha aan shaqayn ee kernel-ka ama xirmada. Inta uu tiradu sarreeyo, hurdadu way sii yaraanaysaa iyo kayd badan, laakiin sidoo kale kac latency sare. Waxaa lagu codsadaa tilmaamo mudnaan leh sida HLT ama MWAIT (kan dambe wuxuu si cad u codsan karaa Cx iyo beddelka), iyo khariidaynta awoodda waxay ku gaartaa OS iyada oo loo marayo ACPI (_CST).

• C0: dil caadi ah. Tani waa meesha P-State ay ka ciyaaraan.
• C1/C1E (joojin): xudunta ayaa istaagta, ku dhawaad ​​soo laabasho degdeg ah ilaa C0; C1E waxay sii yaraynaysaa isticmaalka.
• C2 (saacad-joojin): Calaamadaha saacada waa la joojiyay, soo noqoshada wax yar ayay qaadataa.
• C3 (hurdo/hurdo qoto dheer)L1/L2 waxaa lagu shubay kaydka ugu dambeeya (LLC) saacadaha xudunta ahna waa la damiyay; Kaliya xaaladda muhiimka ah ee xudunta ayaa la ilaaliyaa.
• C6 iyo wixii ka sareeya: Xuddunta waa la dami karaa oo macnaha guud ayaa lagu keydin karaa SRAM, taasoo hoos u dhigaysa korantada asaasiga ah ~ 0 V; Marka laga baxo, gobolka xudunta u ah waa la soo celinayaa. Moodooyinka qaarkood waxay soo bandhigaan ilaa C10 dhufto ee dhawaa.

Marka lagu daro C-States per nucleus (CC-states), waxaa jira diyaarad Xidhmada C-Gobolada (PC-goboleedyada) kaas oo dami baloogyada la wadaago (sida LLC) marka ay dhammaan xudunta u oggolaadaan. Waxaa jira isku-dar aan sax ahayn (haddii xuduntu ku taal C0, baakidhku kuma jiri karo PC6), CPU-gu si toos ah ayuu u "kor u qaadi karaa" ama "hoos u dhigi karaa" heerka ku salaysan daahitaanka iyo deganaanshaha.

Arrimaha qarsoon C1 waxa lagu dayaa dhawr iyo toban wareeg oo kaliya, halka C6/C7 ay ku kici karto boqollaal ilbiriqsi. Sidaa darteed, culeysyada xasaasiga ah ee daahitaanka (ciyaaraha, maqalka waqtiga-dhabta ah, isku xirka baahida) ayaa dhibaya haddii processor-ku uu si joogto ah u seexdo hurdo qoto dheer.

Waxqabadka P-State: Soo noqnoqda iyo Voltage

Halka C-States ay "seexdaan marka aysan shaqo jirin," P-States waxay "hagaajiyaan xawaaraha marka Haa shaqo ayaa jirta, laakiin ma qaadato ugu badnaan"P0 waa heerka waxqabadka ugu sarreeya (frequency/voltage-ka ugu sarreeya), ka dib yimaad P1, P2… mid kasta oo leh lammaanaha-voltage-ka-soo-celinta oo yaraada. Jadwalladan waxaa loogu dhawaaqaa OS iyada oo loo marayo ACPI (_PSS) waxaana gacanta ku haya MSR-yada sida IA32_PERF_CTL/IA32_PERF_STATUS.

Taariikh ahaan nidaamka qalliinka wuxuu waydiistay P-States (EIST/SpeedStep on Intel, PowerNow! on AMD), laakiin maanta waa wax caadi ah in Dawladaha Waxqabad ee lagu maamulo Hardware (HWP/Speed ​​​​Shift): OS-ku waxa uu tilmaamayaa doorbid (waxqabad/ kaydin) CPU-gu waxa uu go'aansadaa millise-ilbiriqsi halka saxda ah, oo leh muuqaal aad u fiican halkii-core.

Faahfaahin muhiim ah: P-States iyo C-States waa "orthogonal"Waxaad joogi kartaa P0 (soo noqnoqoshada sare) oo, markaad noqoto mid firfircoon, geli C6. Taa beddelkeeda, culeyska joogtada ah ee P2, ma jiraan C-States sababtoo ah xudunta ayaa fulinaysa (C0). Tani waa sababta ay fikrad fiican u tahay in maskax ahaan loo kala saaro "frequency/voltage" (P) iyo "idle" (C).

Laga soo bilaabo APM kuna socda ACPI: isbeddelka paradigm

APM waxay ahayd API-gii hore ee laga maamuli jiray BIOS iyo darawallada. Way ogolaatay Demi meelaha aan firfircoonayn oo qeex dawladaha fudud ee caalamiga ah, laakiin CPU-gu wuxuu ahaa mid ka baxsan xakamaynta tooska ah ee OS sababo ammaan dartood. ACPI waxa ay u xuubsiibtey mid qani ah, moodal la jaanqaad badan, oo leh sharraxaad miis, kontorool kooban, iyo wada shaqayn dhow oo ka dhaxaysa firmware, OS, iyo hardware.

Sida loo galo loogana baxo C-States

Marka jadwalku aanu lahayn dunta diyaarsan, waxa ay fulisaa HLT ama MWAIT oo leh tilmaanta bartilmaameedka C-State; Joojinta "jabiya" hurdo oo xudunta u soo celi C0. Xirmooyinka gaarka ah waxaa lagu daadiyaa C3; macnaha guud waxa lagu kaydiyaa SRAM marka la joogo C6 waxaana hoos loo dhigayaa danabka ilaa eber. Qaar ka mid ah CPU-yada waxay hirgeliyaan Power Aware Interrupt Routing (PAIR) si ay u maraan kala goynta Koofiyadaha horeba u firfircoon (si loo badbaadiyo) ama kuwa aan shaqaynayn (waxqabadka), sida ku habboon.

Turbo, TDP iyo xadka awoodda

Soo-saareyaashu waxay qeexaan TDP in nidaamka qaboojinta ay tahay inuu awood u yeesho inuu u firdhiyo si joogto ah (PL1: awoodda celceliska badbaadada). Xagga sare, daaqadaha awoodda sare ayaa geli kara (PL2, iyo heerar dheeraad ah sida PL3/PL4 oo ku xiran goobta) muddo xaddidan. Haddii uu jiro qolka kulaylka iyo korantada, xudunta udubdhexaadku waxay dhaafi kartaa inta jeer ee saldhigga Turbo, xitaa qaab asymmetric ah (turbo badan oo leh koofiyadaha firfircoon ee yar).

Marka heerkulku dhaafo xadka ama VRM/korontadu ay dalbato, PROCHOT waa la hawlgelin karaa oo geli T-State ama gooynta inta jeer si aad u ilaaliso jajabka. Dabeecaddani waxay ku badan tahay laptops khafiif ah.

Daaqadaha: Qorshayaasha Korontada, Wax-akhriska, iyo Xisaabta

Daaqadaha ayaa bixiya Qorshayaasha sida "Kaydinta Tamarta", "Miisaansan" iyo "Waxqabad Sare". Marka hore waxay u janjeertaa P-State-ka hoose si adag oo hurdo hurdo lehMidka saddexaad wuxuu ilaaliyaa soo noqnoqoshada sare wuxuuna ka ilaaliyaa hoos u dhac ku yimaada waxtarka. "Miisaan leh" waxay isku daydaa meel dhexe.

Maamulaha Hawsha, "xawaaraha" waa mitirka synthetic kaas oo celceliska xudunta kasta oo waxay tixgelisaa waajibaadka beddelka haddii ay jiraan T-Gobolada. Waxa laga yaabaa inay dhaafto saldhigga (Turbo) ama waxay ka hoos mari kartaa ugu yaraan EIST (gating). Telemetry horumarsan, counter "\ Processor Information(_Total)\% Processor Performance" waxay ka tarjumaysaa boqolkiiba waxqabadka waxtarka leh ee CPU.

Waxa jira utility si loo baadho ama loo hagaajiyo: CPU-Z (xogta aasaasiga ah), HWiNFO (dareemayaasha), CajiibStopStop (saacadaha, C-States per core iyo PROCHOT/modulation control), ama ParkControl (habaynta baarkinka xudunta u ah baarkinka/C-State) taabata cabirada qorshaha awooda qarsoon (powercfg waxay ogolaataa tafatirka "IDLE_PROMOTE/DEMOTE", iwm.).

Linux: cpupower, turbostat iyo CoreFreq

Linux, aaladaha sida Awoodda CPU tuso gudoomiyaasha, tirada soo noqnoqda iyo daahitaanka kala guurka; turbostat soo bandhiga MSR-yada, sababaha xadka perf xudunta u ah (MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS), iyo deganaanshaha C-State; iyo CoreFreq waxay bixisaa aragti tafatiran oo ku saabsan soo noqnoqoshada buuxda, C-State-ka iyo Turbo xudunta/xirmo kasta.

Nuance wax ku ool ah: kombiyuutarada qaar, darawalka intel_idle way iska indho tiri kartaa xaddidaadaha BIOS ka badan gobolada C-da oo isticmaal miis iyaga u gaar ah. Kuwa kale, firmware-ku wuxuu "xiraa" gobolka ugu qoto dheer ee loo ogol yahay OS iyada oo loo sii marayo MSR.

BIOS/UEFI iyo Profiles: yaa runtii masuul ka ah?

Goobaha BIOS/UEFI waxay badanaa ka muuqdaan furayaasha furaha ah: EIST/SpeedStep, TurboBoost iyo CPU C-StatesIntaa waxaa dheer, adeegayaal badan ayaa kuu oggolaanaya inaad doorato astaamaha awoodda: "Waxqabadka ugu sarreeya" (wax kasta oo ugu fiican, oo leh daahitaanka ugu yar) ama "OS Controlled/ Custom," halkaasoo hypervisor ama OS ay maamusho P/C-States. Doorashada "Mode Control Mode" waxay u igmatay sirdoonka nidaamka hawlgalka.

Haddii aad isticmaasho hypervisors sida ESXi, waa fikrad wanaagsan in la isku daro Habka Xakamaynta OS ee BIOS oo leh qorshaha "Waxqabad Sare". ee hypervisor marka ujeedadu tahay in la tuujiyo waxqabadka (tusaale NSX-T, Edge Nodes, ama hawlaha xasaasiga ah). Xaaladdaas, waxaad arki doontaa P-State 0 si joogto ah iyo C-States ku xaddidan C0/C1; oo leh qorshe "dheeman", martigeliyaha wuxuu aad ugu tiirsanaan doonaa P-State-ka hoose iyo C-States-ka qoto dheer.

Si loo soo koobo dhammaan C-States iyo P-States qasan: ACPI waxay qeexaysaa qaabka, C-States waxay badbaadiyaan awoodda marka aysan jirin wax shaqo ah, P-States waxay hagaajiyaan qalabka sare / hoose ee culeyska, T-States waxay badbaadiyaan maalinta kuleyl aad u daran, iyo M-States waxay xiiraan watts xusuusta. Furaha ayaa ah inaad doorato astaanta saxda ah ee isticmaalkaaga., ku cabbir qalabka saxda ah oo, haddii loo baahdo, deji xad macquul ah qoto dheer ee nasashada.

Maqaal la xiriira:

Istaagista Casriga ah waxay daadisaa baytariyada inta lagu jiro hurdada: sida loo joojiyo

Daniel Terrasa

Tafatiraha ku takhasusay tignoolajiyada iyo arrimaha internetka oo leh in ka badan toban sano oo khibrad u leh warbaahinta dhijitaalka ah ee kala duwan. Waxaan u shaqeeyay sidii tifaftire iyo abuuraha nuxurka ganacsiga e-commerce, isgaarsiinta, suuqgeynta internetka iyo shirkadaha xayeysiiska. Waxa kale oo aan wax ka qoray mareegaha dhaqaalaha, maaliyadda iyo qaybaha kale. Shaqadaydu sidoo kale waa dareenkeyga. Hadda, iyada oo loo marayo maqaalladayda gudaha Tecnobits, Waxaan isku dayaa in aan sahamiyo dhammaan wararka iyo fursadaha cusub ee dunida tignoolajiyada ay ina siiso maalin kasta si aan u wanaajino nolosheena.