Phapano ke efe lipakeng tsa C-States le P-States tsa CPU?

Ho li-processor tsa sejoale-joale, taolo ea matla ha se sesebelisoa se le seng, empa ke sehlopha sa mekhoa e hokahaneng (C-States le P-States ea CPU, har'a tse ling) eo sistimi e sebetsang, firmware, le CPU ka boeona li e sebelisang ho fetola tšebeliso ea matla, mocheso le ts'ebetso ka nako ea nnete. Sengoliloeng sena se hlakola le ho hlophisa tangle ea li-acronyms hore u utloisise se etsahalang ka har'a hood ha komporo ea hau e boloka matla kapa e potlakisa.

Leha moetsi e mong le e mong oa lelapa la CPU a eketsa ts'ebetso ea hae, motheo o tloaelehile: ACPI e hlalosa "maemo" a tloaelehileng bakeng sa sistimi, lisebelisoa le processor. Mona u tla bona phapang pakeng tsa C-State le P-Stes, hore na li amana joang le G/S/D-Stes, hore na li na le phello efe ea lefatše ea sebele ho latency, hore na ke hobane'ng ha libapali le litsebi tsa li-audiophiles li atisa ho thibela boroko bo tebileng, le lisebelisoa life tse sebetsang tse fumanehang bakeng sa ho sebelisoa Windows, Linux, le libaka tse kang ESXi.

ACPI ka bokhutšoanyane

ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) ke tekanyetso e hlophisang matla ho li-PC le li-server, le hore e nkile sebaka sa APM ka taolo e kholo le granularity. E tsoetsoe ho tloha letsohong la Intel, Microsoft le Toshiba lilemong tsa bo-90 'me ea fetoha ho kenyelletsa 64-bit, multiprocessing, libese tsa morao-rao (PCIe, SATA, USB 3.x) le ho lemoha liketsahalo (mohlala, konopo ea matla).

Leha ACPI e sebelisoa haholo lelapeng la x86, e boetse e kentsoe meahong e meng. Leha ho le joalo, ho lisebelisoa tsa mohala tsa ARM, ho sebelisoa maano a beng ba matlo (joalo ka lihlopha tse kholo. LITTLE le mefuta e fapaneng) ho leka-lekanya katleho le karabelo ho latela mojaro.

Linaha tsa Lefatše le tse Emisoang (G-States le S-State)

Linaha tsa lefats'e li hlalosa boemo bo feletseng ba tsamaiso. Ea bohlokoa ka ho fetisisa ke G0/S0 (E sebetsa), moo komporo e sebetsang teng. Ho hardware ea morao tjena ho na le S0ix (likarolo tsa S0) e lumellang mekhoa e metle haholo ea ho robala ka karolo ea SoC ea ho robala, haholo lilaptop.

• G0/S0: sistimi e sebetsa.
• G1 (Ho robala): e koahela S1, S2, S3 (ho emisa ho RAM) le S4 (hibernate ho disk). S3 e boloka RAM e sebetsa ho qala hape kapele; S4 e kenya mohopolo polokelong e sa fetoheng.
• G2/S5 (E bonolo): Ho koala ka mokhoa o utloahalang ka matla a fokolang a ho lumella ho tsosoa ke liketsahalo (keyboard, marang-rang, joalo-joalo).
• G3 (Ho tima mochini): Ho koala ha 'mele; ke RTC feela e pholohang betri ka 'ngoe.

Hopola hore C-States ea processor e phela ka har'a G0/S0: Ha sistimi e kena G1, sephutheloana sa CPU se koalehile 'me C‑State e emisa ho bapala.

Lisebelisoa (D-States)

ACPI e boetse e hlalosa hore na li-peripherals li robala kapa li tsoha joang. D0 e lekana le "ts'ebetso e felletseng", D1 / D2 li lipakeng (e itšetlehileng ka sesebelisoa) le makala a D3 ho Hot (ka matla a thusang, a arabelang bese) kapa a batang (a tima ka ho feletseng, ha a arabe). Sena se lumella, mohlala, karete ea marang-rang ho tsosa k'homphieutha ha lisebelisoa tse ling li ntse li robetse.

T-States: Modulation oache, Setsi sa ho Qetela sa Resort

Ho phaella ho P le C, ho na le ho feto-fetoha ha nako (T-States): mofuta oa PWM o hatellang maqhubu a oache ea ka hare ka mokhoa (mohlala, 1 ho tse ling le tse ling tse 8), ho fokotsa ts'ebetso ntle le ho fetola maqhubu a setsi sa papatso. E reretsoe ho thibela mocheso kapa boemo ba tšohanyetso (PROCHOT) 'me e laoloa ka tsela ea IA32_CLOCK_MODULATION, ka lisosa/loko ho MSR_*_PERF_LIMIT_REASONS.

Le hoja litokomane tse ling li nka hore "ha li na thuso", ka ts'ebetso E lula e hlaha ho lilaptop tse nang le moralo o nepahetseng oa mocheso le tlas'a meroalo e tsitsitseng. Haeba u bona Windows e tlaleha "lebelo" ka tlase ho bonyane ba EIST, ho ka etsahala hore ebe T-State e sebetsa (ho kengoa ha nako).

M‑ States: Poloko ea Memori

ACPI e boetse e fana ka lintlha tsa memori ho fokotsa tšebeliso ea matla ea tsamaiso ea DRAM ha sistimi e sa sebetse. M0 ke ts'ebetso e tloaelehilengM1/M2 le mekhoa e meng e qobella mohopolo hore o ikhatholle le ho liehisa nako, o fokotsa matla ka litekanyo tse telele tsa ho tsoha. Tsena ha li bonahale ho mosebelisi, empa li kenya letsoho ho bolokong ka kakaretso.

Processor C-States: Robala ka hlooho

Joale ha re bue ka sehlooho sa sengoloa: C-States le P-States. C-States ke libaka tse sa sebetseng tsa kernel kapa sephutheloana. Ha palo e phahame, boroko bo tebileng haholoanyane le ho boloka chelete e ngata, empa hape le nako ea ho tsoha e phahameng. Ba kopuoa ka litaelo tse khethehileng tse kang HLT kapa MWAIT (ea morao-rao a ka kopa Cx le boemo bo tlase), 'me 'mapa oa bokhoni o fihla ho OS ka ACPI (_CST).

• C0: phethahatso e tloaelehileng. Mona ke moo P‑States e kenang teng.
• C1/C1E (Emisa): mantlha e emisa, e batla e khutla hang hang ho ea ho C0; C1E e fokotsa tšebeliso ho feta.
• C2 (Stop-clock): Matšoao a oache a emisitsoe, ho khutla ho nka nako e teletsana.
• C3 (Boroko/Boroko bo tebileng): L1 / L2 e phunyeletsoa ho cache ea ho qetela (LLC) 'me lioache tsa mantlha lia tima; ke boemo ba bohlokoa feela ba khubu bo bolokiloeng.
• C6 le ka holimo: Motheo o ka theoleloa fatše 'me moelelo oa oona oa bolokoa ho SRAM e inehetseng, e tlisang motlakase oa mantlha ho ea ho ~ 0 V; ha o tsoa, ​​boemo ba mantlha bo khutlisoa. Mefuta e meng e pepesa ho fihla ho C10 sethaleng sa morao-rao.

Ho phaella ho C-States per nucleus (CC-states), ho na le sefofane sa Pakete ea C-State (PC-states) e koalang li-block tse arolelanoang (joalo ka LLC) ha li-cores tsohle li e lumella. Ho na le metsoako e sa nepahalang (haeba konokono e le ho C0, pakete e ke ke ea ba ho PC6), 'me CPU e ka "khothatsa" kapa ea "theola" boemo ho ipapisitsoe le litebello le libaka tsa bolulo.

Latency e bohlokoa: C1 e lahloa kherehloa ka makhetlo a 'maloa feela, athe C6/C7 e ka bitsa makholo a li-microseconds. Ka hona, meroalo e boima e liehang (lipapali, molumo oa nako ea nnete, marang-rang a hlokang kelello) a utloa bohloko haeba processor e lula e robala haholo.

Ts'ebetso ea P-States: Frequency le Voltage

Le ha C-States e "robala ha ho se na mosebetsi," P-States e "fetola lebelo ha E, mosebetsi o teng, empa ha o nke boholo.". P0 ke boemo bo phahameng ka ho fetisisa ba ts'ebetso (maqhubu a phahameng ka ho fetisisa / motlakase), ebe o tla P1, P2 ... e 'ngoe le e' ngoe e na le lipara tse fokotsehang tsa frequency-voltage.

Ho latela nalane, sistimi ea ts'ebetso e ne e kopa P-States (EIST/SpeedStep on Intel, PowerNow! ho AMD), empa kajeno ho tloaelehile ho Linaha tsa Ts'ebetso tse laoloang ke Hardware (HWP/Speed ​​​​Shift): OS e bonts'a khetho (ts'ebetso / polokelo) 'me CPU e etsa qeto ka milliseconds ntlha e nepahetseng, ka granularity e ntle haholo ea mantlha.

Lintlha tsa bohlokoa: P-States le C-States ke "orthogonal"U ka ba ho P0 (maqhubu a phahameng) 'me, ha u se u sa sebetse, kenya C6. Ka lehlakoreng le leng, tlas'a mojaro o tsitsitseng ho P2, ha ho na C-States hobane mantlha ke ho phethahatsa (C0). Ke ka lebaka lena e leng mohopolo o motle ho arola ka kelello "frequency/voltage" (P) ho "ho se sebetse" (C).

Ho tloha ho APM ho ea ho ACPI: phetoho ea paradigm

APM e ne e le API e fetileng e laoloang haholo-holo ho tsoa ho BIOS le bakhanni. E ile ea lumella Koala li-peripheral tse sa sebetseng 'me u hlalose maemo a bonolo a lefatše, empa CPU e ne e le ka ntle ho taolo e tobileng ea OS ka mabaka a tšireletso. ACPI e fetohile ea mofuta o ruileng, o emeng haholoanyane, o nang le litlhaloso tsa litafole, taolo ea granular, le tšebelisano e haufi lipakeng tsa firmware, OS, le Hardware.

Mokhoa oa ho kena le ho tsoa C-States

Ha sehlophisi se se na likhoele tse lokisitsoeng, se sebelisa HLT kapa MWAIT ka leseli la sepheo sa C-State; Litšitiso "ho roba" boroko ebe u khutlisetsa mantlha ho C0. Li-cache tsa poraefete li hlatsuoa ho C3; moelelo o bolokoa ho SRAM ho C6 mme motlakase o theoleloa ho zero. Li-CPU tse ling li kenya tšebetsong Power Aware Interrupt Routing (PAIR) ho sitisa tsela ho li-cores tse seng li ntse li sebetsa (ho boloka) kapa ho li-cores tse sa sebetseng (bakeng sa tshebetso), kamoo ho loketseng.

Turbo, TDP le meeli ea matla

Bahlahisi ba hlalosa TDP eo tsamaiso ea pholileng e tlamehang ho khona ho e senya ka mokhoa o tsitsitseng (PL1: matla a tloaelehileng a sireletsehileng). Ka holimo, lifensetere tse phahameng tsa matla li ka kena (PL2, le maemo a eketsehileng a kang PL3/PL4 ho itšetlehile ka sethala) ka nako e lekanyelitsoeng. Haeba ho na le hlooho ea motlakase le ea motlakase, mantlha e ka feta maqhubu a motheo ka Turbo, esita le sebopeho sa asymmetric (turbo e eketsehileng e nang le li-cores tse fokolang tse sebetsang).

Ha mocheso o feta moeli kapa VRM / matla a e batla, PROCHOT e ka sebelisoa ebe o kenya T-State kapa frequency clipping ho sireletsa chip. Boitšoaro bona bo tloaelehile ho li-laptops tse tšesaane.

Windows: Merero ea Matla, Libali, le Libali

Windows e fana ka merero e kang "Poloko ea Matla", "Ho leka-lekana" le "Ts'ebetso e Phahameng". Ea pele e atisa ho theola P-States ka mabifi le ho robala hantleEa boraro e boloka maqhubu a phahameng 'me e qoba ho theoha ha latency ka litšenyehelo tsa katleho. "Ho leka-lekana" ho leka boemo bo bohareng.

Ho Task Manager, "lebelo" ke metric ea maiketsetso e karolelano ea mantlha 'me e nka mosebetsi oa ho feto-fetoha ha maemo haeba ho na le T-States. E ka feta botlaaseng (Turbo) kapa ea oela ka tlase ho bonyane ba EIST (gating). Bakeng sa telemetry e tsoetseng pele, k'haonte ea "\Processor Information(_Total)\% processor Performance" e bonts'a liperesente tsa ts'ebetso e sebetsang ea CPU.

Ho na le lisebelisoa tsa ho hlahloba kapa ho lokisa: CPU‑Z (lintlha tsa motheo), HWiNFO (li-sensor), ThrottleStop (lioache, C-States ka konokono le PROCHOT / modulation control), kapa ParkControl (core parking tuning/C‑States) e amang paramente ea matla a patiloeng (powercfg e lumella ho hlophisoa "IDLE_PROMOTE/DEMOTE", joalo-joalo).

Linux: cpupower, turbostat le CoreFreq

Ho Linux, lisebelisoa tse joalo Matla a CPU bonts'a babusi, li-frequency ranges le transition latencies; turbostat e hlahisa li-MSR, mabaka a mantlha a moeli (MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS), le libaka tsa bolulo ka C-State; le CoreFreq e fana ka pono e qaqileng ea maqhubu a felletseng, C-States le Turbo ka konokono / sephutheloana.

A nuance e sebetsang: lik'homphieutha tse ling, mokhanni Intel_idle e ka hlokomoloha lithibelo tsa BIOS ho feta C‑S mme ba sebelise tafole ea bona. Ho tse ling, firmware "e notlela" sebaka se tebileng sa C-State se lumelletsoeng bakeng sa OS ka MSR.

BIOS/UEFI le Profiles: Hantle-ntle ke Mang ea Laolang?

Litlhophisong tsa BIOS/UEFI hangata lia hlaha li-switches tsa bohlokoa: EIST/SpeedStep, TurboBoost le CPU C-StatesHo feta moo, li-server tse ngata li u lumella ho khetha li-profiles tsa matla: "Ts'ebetso e Phahameng" (ntho e 'ngoe le e' ngoe e ntle ka ho fetisisa, e nang le li-latencies tse fokolang) kapa "OS Controlled / Custom," moo hypervisor kapa OS e laolang P / C-States. Ho khetha "OS Control Mode" ho fana ka bohlale ho sistimi e sebetsang.

Haeba u sebelisa hypervisors joaloka ESXi, ke khopolo e ntle ho kopanya OS Control Mode ho BIOS ka moralo oa "High Performance". ea hypervisor ha sepheo e le ho pepeta tshebetso (mohlala ka NSX-T, Edge Nodes, kapa latency-sensitive function). Boemong boo, u tla bona P-State 0 khafetsa le C-States e lekanyelitsoe ho C0/C1; ka moralo oa "Ho leka-lekana", moamoheli o tla itšetleha haholo ka li-P-State tse tlase le C-States tse tebileng.

Ho akaretsa pherekano ena eohle ea C-States le P-States: ACPI e hlalosa foreimi, C-States e boloka matla ha ho se na mosebetsi, P-States e lokisa lisebelisoa tse phahameng / tse tlase tlas'a mojaro, T-States e boloka letsatsi mochesong o feteletseng, 'me M-State e kuta li-watts ho tloha mohopolong. Ntho ea bohlokoa ke ho khetha profil e nepahetseng bakeng sa tšebeliso ea hau., lekanya ka lisebelisoa tse nepahetseng 'me, ha ho hlokahala, beha meeli e utloahalang botebong ba ho phomola.

Sengoloa se amanang:

Boemo ba Sejoale-joale bo hula betri nakong ea boroko: mokhoa oa ho e tima

Daniel Terrasa

Mohlophisi ea ikhethileng litabeng tsa theknoloji le marang-rang ea nang le boiphihlelo bo fetang lilemo tse leshome mecheng ea litaba tse fapaneng tsa dijithale. Ke sebelitse ke le mohlophisi le moetsi oa dikahare bakeng sa khoebo ea e-commerce, puisano, papatso ea marang-rang le lik'hamphani tsa papatso. Ke ngotse hape ka liwebsaete tsa moruo, tsa lichelete le tsa makala a mang. Mosebetsi oa ka le ona ke takatso ea ka. Joale, ka lingoliloeng tsa ka ho Tecnobits, Ke leka ho hlahloba litaba tsohle le menyetla e mecha eo lefatše la theknoloji le re fang eona letsatsi le leng le le leng ho ntlafatsa bophelo ba rona.