Kini iyato laarin C-States ati P-States ti awọn Sipiyu?

Ni igbalode nse, agbara isakoso ni ko kan nikan yipada, ṣugbọn a ti ṣeto ti awọn ọna ṣiṣe iṣọkan (C-States ati P-States ti Sipiyu, laarin awọn miiran) pe ẹrọ ṣiṣe, famuwia, ati Sipiyu funrararẹ lo lati ṣatunṣe agbara agbara, iwọn otutu, ati iṣẹ ni akoko gidi. Nkan yii n ṣalaye ati ṣeto tangle ti awọn acronyms ki o le loye ohun ti n ṣẹlẹ labẹ hood nigbati kọnputa rẹ ba fipamọ agbara tabi iyara.

Botilẹjẹpe olupese kọọkan ati idile Sipiyu ṣafikun ifọwọkan tirẹ, ipilẹ jẹ wọpọ: ACPI n ṣalaye “ipinlẹ” boṣewa fun eto, awọn ẹrọ, ati isise. Nibiyi iwọ yoo ri awọn iyato laarin C-States ati P-States, bi wọn ti relate si G/S/D-States, ohun ti gidi-aye ikolu ti won ni lori lairi, idi ti awọn osere ati awọn ọjọgbọn audiophiles igba mu awọn jin orun, ati ohun ti wulo irinṣẹ wa o si wa fun lilo lori Windows, Lainos, ati agbegbe bi ESXi.

ACPI ni kukuru

ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) ni boṣewa ti o orchestrates agbara ni PC ati awọn olupin, ati awọn ti o rọpo APM pẹlu iṣakoso nla ati granularity. A bi lati ọwọ Intel, Microsoft ati Toshiba ni awọn ọdun 90 ati pe o wa pẹlu 64-bit, multiprocessing, awọn ọkọ akero ode oni (PCIe, SATA, USB 3.x) ati wiwa iṣẹlẹ (fun apẹẹrẹ, bọtini agbara).

Botilẹjẹpe ACPI jẹ lilo akọkọ ni idile x86, o tun ti ran lọ si awọn ile ayaworan miiran. Lori awọn ẹrọ alagbeka ARM, sibẹsibẹ, Awọn ọgbọn ohun-ini jẹ lilo (bii big.LITTLE ati orisirisi awọn iṣupọ) lati dọgbadọgba ṣiṣe ati idahun da lori fifuye.

Lagbaye ati Awọn ipinlẹ Idaduro (G-States ati S-State)

Awọn ipinlẹ agbaye ṣe apejuwe ipo pipe ti eto naa. Pataki julọ ni G0/S0 (Nṣiṣẹ), nibiti kọnputa ti n ṣiṣẹ. Lori to šẹšẹ hardware nibẹ ni S0ix (awọn ipin ti S0) eyiti o gba laaye fun awọn ipo oorun ti o dara pupọ pẹlu apakan ti oorun SoC, pataki ni awọn kọnputa agbeka.

• G0/S0: eto ni isẹ.
• G1 (Osun): eeni S1, S2, S3 (daduro to Ramu) ati S4 (hibernate to disk). S3 ntọju Ramu agbara lati bẹrẹ pada ni kiakia; S4 ṣan iranti si ibi ipamọ ti kii ṣe iyipada.
• G2/S5 (Asọ): Tiipa ọgbọn pẹlu agbara to kere julọ lati gba ji dide nipasẹ awọn iṣẹlẹ (bọtini, nẹtiwọọki, ati bẹbẹ lọ).
• G3 (Mechanical-pipa): Tiipa ti ara; nikan RTC ye fun batiri.

Má gbàgbé pé Awọn ipinlẹ C ti ero isise n gbe laarin G0/S0: Nigbati eto naa ba wọ G1, package Sipiyu ti wa ni pipade ati pe awọn ipinlẹ C-da iṣere duro.

Awọn ipinlẹ Ẹrọ (D-State)

ACPI tun n ṣalaye bi awọn agbeegbe ṣe sun tabi ji. D0 jẹ deede si “iṣẹ kikun”, D1/D2 jẹ agbedemeji (ẹrọ ti o gbẹkẹle) ati awọn ẹka D3 sinu Gbona (pẹlu agbara iranlọwọ, dahun si ọkọ akero) tabi Tutu (patapata, ko dahun). Eyi ngbanilaaye, fun apẹẹrẹ, kaadi nẹtiwọọki lati ji kọnputa lakoko ti awọn ẹrọ miiran wa sun oorun.

T-States: Aago awose, kẹhin ohun asegbeyin ti

Ni afikun si P ati C, nibẹ ni awọn awose aago (T-State)Iru PWM kan ti o dinku awọn iṣọn aago inu inu ni apẹrẹ kan (fun apẹẹrẹ, 1 ninu gbogbo 8), idinku iṣẹ ṣiṣe laisi iyipada igbohunsafẹfẹ ipilẹ ti ipolowo. O ti wa ni ipinnu bi ohun elo igbona tabi pajawiri (PROCHOT) ati pe o jẹ iṣakoso nipasẹ IA32_CLOCK_MODULATION, pẹlu awọn okunfa/awọn akọọlẹ ni MSR_*_PERF_LIMIT_REASONS.

Biotilejepe diẹ ninu awọn iwe aṣẹ ro pe o jẹ "ko ṣe pataki", ni iṣe O tẹsiwaju lati farahan lori awọn kọnputa agbeka pẹlu apẹrẹ igbona itẹtọ ati labẹ awọn ẹru idaduro. Ti o ba rii ijabọ Windows kan “iyara” ni isalẹ EIST ti o kere ju, o ṣee ṣe T-State lọwọ (gating aago).

Awọn ipinlẹ M-: Awọn ifowopamọ iranti

ACPI tun pese awọn ipinlẹ iranti lati dinku agbara agbara subsystem DRAM nigbati eto ko ṣiṣẹ. M0 jẹ iṣẹ ṣiṣe deedeM1/M2 ati awọn ipo miiran fi agbara mu iranti si isọdọtun ti ara ẹni ati fa fifalẹ akoko, dinku agbara pẹlu awọn airi jii gigun. Iwọnyi ko han si olumulo, ṣugbọn ṣe alabapin si awọn ifowopamọ gbogbogbo.

Prosessor C-States: Sun pẹlu Ori

Jẹ ki ká bayi koju awọn koko ti awọn article: C-States ati P-States. Awọn ipinlẹ C jẹ awọn ipinlẹ aiṣiṣẹ ti ekuro tabi package. Awọn ti o ga nọmba, awọn jinle orun ati awọn ifowopamọ ti o tobi ju, ṣugbọn tun ga lairi ji-soke. Wọn ti beere pẹlu awọn ilana ti o ni anfani gẹgẹbi HLT tabi MWAIT (igbẹhin le beere Cx ni gbangba ati ipo-ipo), ati pe aworan agbaye ti de OS nipasẹ ACPI (_CST).

• C0: deede ipaniyan. Eyi ni ibi ti P-State wa sinu ere.
• C1/C1E (Duro): mojuto duro, fere ese pada si C0; C1E dinku agbara siwaju sii.
• C2 (Aago-Duro)Awọn ifihan agbara aago duro, ipadabọ gba to gun diẹ.
• C3 (Orun/Orun jin): L1 / L2 ti wa ni flushed si awọn ti o kẹhin kaṣe (LLC) ati mojuto asaju ti wa ni pipa; nikan ni awọn ibaraẹnisọrọ ipinle ti awọn arin ti wa ni dabo.
• C6 ati loke: Awọn mojuto le ti wa ni agbara si isalẹ ati awọn oniwe-o tọ ti o ti fipamọ ni ifiṣootọ SRAM, kiko awọn mojuto foliteji si isalẹ lati ~ 0 V; lori exiting, awọn mojuto ipinle ti wa ni pada. Diẹ ninu awọn awoṣe ṣafihan titi di C10 lori awọn iru ẹrọ aipẹ.

Ni afikun si C-States fun arin (CC-ipinle), ọkọ ofurufu wa ti Package C-State (PC-ipinle) ti o pa awọn bulọọki pinpin (bii LLC) nigbati gbogbo awọn ohun kohun gba laaye. Awọn akojọpọ invalid wa (ti o ba jẹ pe mojuto kan wa ni C0, apo-iwe naa ko le wa ni PC6), ati Sipiyu le ṣe “igbega” tabi “dede” ipele ti o da lori awọn lairi ibi-afẹde ati awọn ibugbe.

Awọn nkan lairi: C1 ti wa ni abandoned ni o kan kan diẹ mejila iyika, nigba ti C6/C7 le na ogogorun ti microseconds. Nitorinaa, awọn ẹru ifarabalẹ idaduro (ere, ohun-akoko gidi, nẹtiwọọki n beere) jiya ti ero isise ba ṣubu sinu oorun oorun nigbagbogbo.

Performance P-States: Igbohunsafẹfẹ ati Foliteji

Lakoko ti C-States “sun nigbati ko ba si iṣẹ,” P-States “ṣatunṣe iyara nigbati Bẹẹni, iṣẹ wa, ṣugbọn ko gba o pọju.P0 jẹ ipo iṣẹ ti o ga julọ (igbohunsafẹfẹ giga julọ / foliteji), lẹhinna wa P1, P2… kọọkan pẹlu idinku awọn orisii igbohunsafẹfẹ-foliteji.

Itan-akọọlẹ ẹrọ ṣiṣe beere fun P-States (EIST/SpeedStep lori Intel, PowerNow! lori AMD), ṣugbọn loni o jẹ wọpọ lati Awọn ipinlẹ Iṣe iṣakoso Hardware (HWP/Iyipada Iyara): OS tọkasi a ààyò (išẹ / ifowopamọ) ati Sipiyu pinnu ni milliseconds gangan ojuami, pẹlu kan gan itanran fun-mojuto granularity.

Alaye bọtini kan: P-States ati C-States jẹ "orthogonal"O le wa ni P0 (igbohunsafẹfẹ giga) ati, nigbati o ba di aiṣiṣẹ, tẹ C6 sii. Lọna miiran, labẹ fifuye idaduro ni P2, ko si Awọn ipinlẹ C-ipinlẹ nitori pe mojuto n ṣiṣẹ (C0). Eyi ni idi ti o fi jẹ imọran ti o dara lati ya sọtọ “igbohunsafẹfẹ / foliteji” (P) lati “laiṣiṣẹ” (C).

Lati APM si ACPI: iyipada paradigm

APM jẹ API iṣaaju ti iṣakoso ni akọkọ lati BIOS ati awakọ. O laaye Pa awọn agbeegbe aiṣiṣẹ ati ṣalaye awọn ipinlẹ agbaye ti o rọrun, ṣugbọn Sipiyu wa ni ita iṣakoso taara ti OS fun awọn idi aabo. ACPI wa si ọlọrọ, awoṣe idiwọn diẹ sii, pẹlu awọn apejuwe tabili, iṣakoso granular, ati ifowosowopo sunmọ laarin famuwia, OS, ati ohun elo.

Bii o ṣe le wọle ati jade kuro ni Awọn ipinlẹ C

Nigbati oluṣeto ko ni awọn okun ti o ṣetan, yoo ṣiṣẹ HLT tabi MWAIT pẹlu ofiri ti ibi-afẹde C-State; Idilọwọ "fọ" orun ati ki o pada mojuto to C0. Ikọkọ caches ti wa ni flushed ni C3; o tọ ti wa ni fipamọ si SRAM ni C6 ati awọn foliteji ti wa ni lo sile si odo. Diẹ ninu awọn CPUs n ṣe ipa-ọna Idalọwọduro Agbara Aware (PAIR) si ipa awọn idilọwọ si awọn ohun kohun ti nṣiṣe lọwọ tẹlẹ (lati fipamọ) tabi si awọn ohun kohun ti ko ṣiṣẹ (fun iṣẹ ṣiṣe), bi o ṣe yẹ.

Turbo, TDP ati awọn ifilelẹ agbara

Awọn ilana n ṣalaye TDP kan pe eto itutu agbaiye gbọdọ ni anfani lati tuka lori ipilẹ imuduro (PL1: ailewu apapọ agbara). Ni oke, awọn window agbara ti o ga julọ le wọle (PL2, ati awọn ipele afikun bii PL3 / PL4 da lori pẹpẹ) fun awọn akoko to lopin. Ti o ba wa gbona ati yara ori itanna, mojuto le kọja igbohunsafẹfẹ ipilẹ nipasẹ Turbo, paapaa apẹrẹ asymmetric (diẹ turbo pẹlu awọn ohun kohun ti nṣiṣe lọwọ diẹ).

Nigbati awọn iwọn otutu ba kọja iloro tabi VRM/agbara nbeere rẹ, PROCHOT le mu ṣiṣẹ ki o si tẹ T-State tabi didasilẹ igbohunsafẹfẹ lati daabobo ërún. Iwa yii jẹ wọpọ ni awọn kọǹpútà alágbèéká tinrin.

Windows: Awọn ero Agbara, Awọn kika, ati Awọn iṣiro

Windows ipese Awọn eto bii “Awọn ifowopamọ Agbara”, "Iwontunwonsi" ati "Iṣẹ giga". Ni igba akọkọ ti ṣọ lati isalẹ P-States aggressively ati ki o sun ohunẸkẹta n ṣetọju awọn igbohunsafẹfẹ giga ati yago fun awọn isubu lairi ni laibikita ṣiṣe. "Iwontunwonsi" igbiyanju a aarin.

Ninu Oluṣakoso Iṣẹ-ṣiṣe, “iyara” jẹ metiriki sintetiki pe awọn iwọn fun mojuto ati ki o ka awose ojuse ti o ba ti T-State. O le kọja ipilẹ (Turbo) tabi ṣubu ni isalẹ EIST ti o kere ju (gating). Fun telemetry to ti ni ilọsiwaju, “\ Processor Information (_Total)% Performance Processor” ṣe afihan ipin ogorun ti iṣẹ ṣiṣe ti o munadoko nipasẹ Sipiyu.

Awọn ohun elo wa lati ṣe iwadii tabi ṣatunṣe: Sipiyu-Z (data ipilẹ), HWiNFO (awọn sensọ), Itẹsẹtẹ (Agogo, C-States fun mojuto ati PROCHOT / awose Iṣakoso), tabi Iṣakoso Park (tuning pa mojuto/C-States) ti o fi ọwọ kan awọn paramita ero agbara pamọ (powercfg ngbanilaaye ṣiṣatunṣe “IDLE_PROMOTE/DEMOTE”, ati bẹbẹ lọ).

Lainos: cpupower, turbostat ati CoreFreq

Ni Linux, awọn irinṣẹ bii Sipiyu agbara fihan awọn gomina, awọn sakani igbohunsafẹfẹ ati awọn latencies iyipada; turbostat ṣe afihan awọn MSRs, awọn idi opin perf mojuto (MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS), ati awọn ibugbe nipasẹ C-State; ati CoreFreq pese wiwo alaye ti awọn igbohunsafẹfẹ pipe, Awọn ipinlẹ C ati Turbo fun mojuto/package.

Nuance ti o wulo: lori diẹ ninu awọn kọnputa, awakọ naa intel_idle le foju awọn ihamọ BIOS lori awọn ipinlẹ C-ati lo tabili tiwọn. Ni awọn miiran, famuwia naa “titiipa” Ipinle C-ijinle ti o gba laaye fun OS nipasẹ MSR.

BIOS/UEFI ati Awọn profaili: Tani Ni agbara gaan?

Ninu awọn eto BIOS/UEFI wọn nigbagbogbo han bọtini yipada: EIST/SpeedStep, TurboBoost ati Sipiyu C-StatesNi afikun, ọpọlọpọ awọn olupin n gba ọ laaye lati yan awọn profaili agbara: “Iṣẹ ti o pọju” (ohun gbogbo ni o dara julọ, pẹlu awọn lairi kekere) tabi “Ṣakoso OS / Aṣa,” nibiti hypervisor tabi OS ṣe akoso P/C-States. Yiyan “Ipo Iṣakoso OS” ṣe aṣoju oye si ẹrọ ṣiṣe.

Ti o ba lo awọn hypervisors bi ESXi, o jẹ imọran ti o dara lati darapo Ipo Iṣakoso OS ni BIOS pẹlu eto “Iṣẹ giga”. ti hypervisor nigbati ibi-afẹde ni lati fun pọ iṣẹ (fun apẹẹrẹ pẹlu NSX-T, Awọn Nodes Edge, tabi awọn iṣẹ ifamọ lairi). Ninu oju iṣẹlẹ yẹn, iwọ yoo rii P-State 0 nigbagbogbo ati C-States ni opin si C0/C1; pẹlu "Iwontunwonsi" ètò, awọn ogun yoo gbekele siwaju sii lori kekere P-States ati ki o jinle C-States.

Lati ṣe akopọ gbogbo C-States ati idotin P-States: ACPI n ṣalaye fireemu, Awọn ipinlẹ C-fifipamọ agbara nigba ti ko si iṣẹ, Awọn ipinlẹ P-States ṣatunṣe giga / kekere jia labẹ fifuye, T-States fi ọjọ pamọ sinu ooru to gaju, ati awọn ipinlẹ M-ipin watts kuro ni iranti. Bọtini naa ni lati yan profaili to tọ fun lilo rẹ., wiwọn pẹlu awọn irinṣẹ to tọ ati, ti o ba jẹ dandan, ṣeto awọn opin oye lori ijinle isinmi.

Àpilẹ̀kọ tó jọra:

Imurasilẹ ode oni n fa batiri kuro lakoko oorun: bii o ṣe le mu ṣiṣẹ

Dáníẹ́lì Terrasa

Olootu amọja ni imọ-ẹrọ ati awọn ọran intanẹẹti pẹlu diẹ sii ju ọdun mẹwa ti iriri ni oriṣiriṣi awọn media oni-nọmba. Mo ti ṣiṣẹ bi olootu ati olupilẹṣẹ akoonu fun iṣowo e-commerce, ibaraẹnisọrọ, titaja ori ayelujara ati awọn ile-iṣẹ ipolowo. Mo tun ti kọ lori eto-ọrọ, iṣuna ati awọn oju opo wẹẹbu awọn apakan miiran. Iṣẹ mi tun jẹ ifẹ mi. Bayi, nipasẹ awọn nkan mi ninu Tecnobits, Mo gbiyanju lati ṣawari gbogbo awọn iroyin ati awọn anfani titun ti aye ti imọ-ẹrọ ti nfun wa ni gbogbo ọjọ lati mu igbesi aye wa dara.