Hardware 4 - inteligentní řízení frekvence procesoru

21.8.2010 22:14 | Přečteno: 1563× | hardware | poslední úprava: 21.8.2010 22:25

V poslední době často skloňovanou technologií je Intel Turbo boost. Její význam je poměrně často poněkud přeceňován, neboť se prakticky jedná o x-tou variaci na EIST, Cool'n'Quiet a kdo ví čeho všeho před tím. Současná implementace je zajímavá tím, že člověk na první pohled vlastně ani neví, jakou frekvenci jeho procesor bude mít (pravda, přečte si to v manuálu Intelu). CPU s touto techologií totiž mění frekvenci jader v závislosti na tom, kolik je jich aktivních. Intel do procesoru implementoval nějakou logiku, která se o toto řízení výkonu stará. Je poměrně známé, že rozdílnou frekvenci jader umožňovaly procesory AMD již od architektury K10, a podle diskuzí na internetu to údajně pod Linuxem zvládají i procesory Intel Core2.

U procesorů K10,5 zdá se došlo ke změně, protože rozdílné řízení frekvence Phenomů II se z recenzí na internetu nějak vytratilo, a opět z diskuzí vyvozuji, že byly frekvence jader svázány. Stalo se tak údajně proto, že Windows Sheduler neuměl s takovou situací pracovat, cyklicky přehazoval zátěž mezi jádry dokola a vůbec celkově snižoval výkon. A tak skončila nadějná éra kontroly každého jádra zvlášť. Tedy aspoň v systémech Microsoft. Windows jsou zjevně totální pohroma každého počítače.

Protože celou tuto situaci detailně neznám, rád bych na toto téma otevřel menší diskuzi, bude-li mít někdo zájem. Možnost separátního řízení jader totiž u Phenomů II zůstala zachována, jen byla zakázána ve Windows. uživatelé Windows tak mají utilitu AMD Overdrive, ale nejsem si jist jak a k čemu ji za tohoto stavu používají. AMD je u svých procesorů poměrně sdílné a tak v Linuxu existují utility jako K10ctl, které umožňují variabilní řízení procesorů AMD. Vy co máte AMD procesor, jaké používáte v Linuxu nástroje? Dokážete kontrolovat každé z jader samostatně? Docela mě zajímá například možnost jednoho aktivního jádra s tím, že zbytek procesoru je drasticky podtaktován v nečinnosti.        

Komentáře

[trekker.dk]

# cat /proc/cpuinfo 
processor       : 0
vendor_id       : AuthenticAMD
cpu family      : 16
model           : 4
model name      : AMD Phenom(tm) II X4 920 Processor
stepping        : 2

Jeden z prvních Phenomů II, frekvence každého jádra se dá měnit samostatně out-of-the-box.

[frdrx]

Nevíš, jak je to u mě?

processor	: 2
vendor_id	: AuthenticAMD
cpu family	: 16
model		: 4
model name	: AMD Phenom(tm) II X4 B55 Processor (odemčený X2 555 BE)
stepping	: 3

... 

physical id	: 0
siblings	: 3
core id		: 2
cpu cores	: 3
apicid		: 2
initial apicid	: 2
fpu		: yes
fpu_exception	: yes
cpuid level	: 5

...

power management: ts ttp tm stc 100mhzsteps hwpstate

[trekker.dk]

# cat /sys/devices/system/cpu/cpu?/cpufreq/cpuinfo_cur_freq ?

Samozřejmě je potřeba vytížit jedno jádro.

[frdrx]

burnK7 &
cat /sys/devices/system/cpu/cpu?/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
800000
800000
3200000

Takže to asi funguje.

[Michal Kubeček]

Jak už bylo řečeno v blogpostu, různé frekvence jader zvládaly už původní Phenomy, jen tam nebylo možné nastavovat frekvence úplně libovolně, ale procesor podporoval jen určité kombinace.

[optim]

A neni to nahodou tak, ze Turbo Boost narozdil od ostatnich zminovanych technologii zajistuje zvysovani frekvence jader nad nominalni takt?

BTW analogii od AMD rikaji Turbo Core.

[virt6]

Co je to nominalni takt? Dosud to byla frekvence, na ktere běží procesor při zátěži. Jenže to už teď neplatí.

Osobně jsem to nahazel všechno do jednoho pytle, neboť se pořád jedná o škálování výkonu/frekvence/spotřeby. Jen se to s přibývajícími jádry stále více komplikuje. U jednojáder je turbo Boost sám o sobě nesmysl. Tam bud jádro pracuje v zátěži, nebo se fláká, a proto vznikl Cool'n'quiet a EIST. S více jádry nastává situace, kdy mohou být zatížena jen některá jádra. Rozdílné škálování po jádrech, přetaktovávání a podtaktovávání, to je jen stále důmyslnější variace na totéž.

Osobně mě na Cool'n'Quiet u Phenomů zaujala jedna věc. Na rozdíl od TurboBoost a EIST je to plně řiditelné uživatelem.

[optim]

Nominalnim taktem myslim to, co byvalo uvedeno v nazvu procesoru, tedy takt, o kterem vyrobce tvrdi, ze na nem bude jadro procesoru pracovat za vsech okolnosti. Turbo Boost je schopen takt jadra prechodne zvysit nad uroven nominalniho taktu, ale klade si pro to podminky - ostatni jadra nejsou zatizena, teplota procesoru je nizka, apod.

[Kvakor]

Přesněji řečemo: onen "nominální takt" je frekvence, na které mohou jet naplno všechna jádra a procesor se vejde do maximální tepelné ztráty, zatímco "maximální takt" je frekvennce, na které je sice každé jádro schopno samo o sobě ještě fungovat, ale jen za podmínky, ze se celková tepelná ztráta všech jader vejde do maximální tepelné ztráty.

[pushkin]

pushkin@pushkin-pc:~> cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
vendor_id       : AuthenticAMD
cpu family      : 15
model           : 44
model name      : AMD Sempron(tm) Processor 3000+
stepping        : 2
cpu MHz         : 1800.000
cache size      : 128 KB
fpu             : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level     : 1
wp              : yes
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 syscall nx mmxext fxsr_opt lm 3dnowext 3dnow up rep_good nopl pni lahf_lm
bogomips        : 3600.11
TLB size        : 1024 4K pages
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 40 bits physical, 48 bits virtual
power management: ts fid vid ttp tm stc

pushkin@pushkin-pc:~> lsmod | grep k8
powernow_k8            14220  0
k8temp                  5160  0
processor              49648  2 powernow_k8,thermal
hwmon                   3720  3 w83627ehf,k8temp,thermal_sys

První 64-bit procesor za rozumnou cenu, a jak chodí i po těch pěti letech