Cpufreq - dynamické škálování frekvence procesoru (diskuse)

[CIJOML]

My co nechceme mit dalsi pamet sezranou dalsim procesem a navic to chceme mit presnejsi pouzijeme skalovac vestaveny primo v kernelu a to ONDEMAND. Clanek timto prohlasuji za absolutne zastaraly a zbytecny. HOWK.

[David Jaša]

A proč nepoužít na notebooku conservative?

[ext3fs]

Zase tak zbytečné se mi to nezdá. Třeba v létě kdy je už tak dost horko, na nooteboku běží delší kompilace, tak se CPU může docela dost zahřát a tím i celý notebook. Aby nedošlo k poškození nebo zybtečnému teplotnímu namáhání, tak může nějaká ta aplikace typu cpufreq (a jiné) v závyslosti na teplotě nastavit chlazení CPU (throttling) a další jiné věci. Snížení výkonu na úkor (ne)zhoření notebooku je docela dobré. A tohle právě Speedstep v jádře neřeší.

[trekker.dk]

Aby nedošlo k poškození nebo zybtečnému teplotnímu namáhání, tak může nějaká ta aplikace typu cpufreq (a jiné) v závyslosti na teplotě nastavit chlazení CPU (throttling) a další jiné věci.

Přístroj, který dlouhodobě nevydrží pracovat s výkonem, který je deklarován výrobcem, je zmetek. A je úplně jedno, jestli se jedná o notebook, hudební zesilovač nebo mixér - reklamovat.

(Pozn. Závyslost s tvrdým y to už je fakt síla.)

[l_n]

To máš sice pravdu, ale ten notebook byl svého času jeden z nejlevnějších na trhu, a určitě nejlevnější od HP, byl vybavený pouze freedosem. Těžko bych reklamoval horký NB, ve freedosu by třeba nebyl. Výrobce s přehříváním počítá a varuje před ním v manuálu radami jako zajistěte dostatečný přívod vzduchu, stavte jen na rovnou podložku, v případě přehřátí ho vypněte atd.

[ext3fs]

Tak se někdy podívejte na provozní podmínky (teploty) co uvádí výrobce notebooku, nic moc. Proč je tedy v jádře Speedstep a podobné věci? Asi ne pro srandu. Možná když už ne pro šetření notebooku samotného, tak pro šetření baterky. A když se k tomu přidá uspávání dalšího hw (wifi, bt,hdd ...) pak už to na baterku má pozitivní odezvu dost velkou. Výrobce rozhodně negarantuje nic takového, že se může HW používat permanentně na plný výkon. To by asi neřešil věci jako je Power management atp, že?

Ad má hrubka. Když někdo u nás na fakultě dělal oponenta diplomce o které nic nevěděl, tak se zaobíral pravopisem a vzhledem. Hmmm...takových lidí je asi dost.

[trekker.dk]

Výrobce rozhodně negarantuje nic takového, že se může HW používat permanentně na plný výkon. To by asi neřešil věci jako je Power management atp, že?

Power management nesouvisí s tím, jestli můžu nebo nemůžu něco používat na plný výkon. Power management je od toho, aby snížil spořebu HW, když se nepoužívá.

Ad má hrubka. Když někdo u nás na fakultě dělal oponenta diplomce o které nic nevěděl, tak se zaobíral pravopisem a vzhledem.

Když někdo neumí pravopis, tak většinou umí vymyslet sto dvacet důvodů, kterými svou nechopnost obhajuje.

[rastos]

Pri používaní ondemand som mal pocit, že je systém nejaký ospalý. Ako keby mu trvalo 0.5 až 1 sekundu než prešiel z nižšej frekvencie na vyššiu, zatiaľ čo opačným smerom prechádzal ochotnejšie. Možno to závisí od toho čo človek konkrétne robí. Ja som to nakoniec prestal používať (resp. po experimentoch som dospel k tomu, že mi to nevyhovuje). Tiež preto, že to nebol NB ale normálny desktop a nepotreboval som teda šetriť batériu.

[Pavel Píša]

Ondemand má tu vlastnost, že okamžitě snižuje rychlost procesoru na minimum, pokud zátěž klesne pod limit. Než doběhne interval pro další zjišťování zátěže CPU, tak je systém velmi rozespalý.

Conservative je v tomto směru výhodnější. Bohužel ani tento regulátor nejde nastavit tak, aby frekvenci zvyšoval velmi krátce po zvýšení zátěže. Nejde ani nastavit větší krok v procentech pro zvyšování frekvence.

Další potíží je, že přepínání frekvencí je prováděno procesem s relativně nízkou prioritou. Z toho vyplývá, že při použití systému pro RT aplikace či multimedia může při náhlém přetížení procesoru běžícího na nízké frekvenci dojít ke stavu, kdy již nemá cpufreq šanci navýšit výkon. Bylo by pěkné, vymyslet, jak by zátěž RT procesy zvyšovala frekvenci přednostně. Bohužel doba přepnutí frekvence je také pro některé případy dost dlouhá => velké latence.

Zdá se, že můj příspěvek vyznívá negativně. To jsem ovšem neměl v úmyslu. CPUfreq chodí i na embedded hardware moc hezky a je je zajímavé sledovat na ampérmetru, jak se podle zátěže proud systému mění v našem případě od 12 do 200 mA a pak zase postupně klesá.

[l_n]

Nejde ani nastavit větší krok v procentech pro zvyšování frekvence.

Právě že jde, a to parametrem freq_step popsaným v článku, ale latence zůstává.

[Pavel Píša]

Nenapsal jsem to přesně, krok nastavovat lze a pokusy jsem s ním dělal, bohužel je ale shodný pro zvyšování i snižování. Přitom zvýšit je potřeba často velmi rychle. Chělo by to buď individuální nastavení kroku pro zvyšování nebo možnost zadat mez zátěže, při které se aplikuje větší krok. Naopak u snižování je výhodnější krok menší, protože zátěž většinou kolísá a tím to není ideální ani po použití zpomalení poklesu.

[Ritchie]

Neskromně odkáži na svůj zápisek Cpufreq – pro procesory mnoha frekvencí ve svém zdejším blogu.

[AraxoN]

Mám presne ten istý noťas (HP nx9020), ale ten blahodárny vplyv na teplotu procesora som nejak nepozoroval, ani keď som nastavil governora na powersave a min. frekvenciu nechal na 162MHz. Vetrák sa vždy spustí pri dosiahnutí teploty 65˚C, a pokračuje až kým neklesne pod 60˚C. Potom sa vypne a teplota znova stúpa, takže to chodí dookola od 60 po 65 a späť. Zato odozva GUI (Gnome) je pri 162MHz pekne na pikaču...

[l_n]

Proto jsem se s tím taky páral, po nějaké půlhodině byl počítač horký a větráček se spustil každých pár minut. Mám na tom dualboot a XP-čka i Linux topili úplně stejně. Teď jsem fakt už měsíc větrák neslyšel, pokud teda nenabootuju do widlí. Z tý radosti jsem taky napsal tenhle článek. A ohledně odezvy, souhlasím, pod 350MHz je to dobrý jen na konzoli. Ale 162MHz, to máš Celeron 1296?

[Jan Olšan]

Jaj, mám PII @ 300Mhz. Nemusíte strašit. Souhlasím, že když jsem ho přiškrtil na 75 Mhz...

BTW. Neví někdo, proč "powersave -R" /nebo jak je ten přepínač pro spočítání frekvence/ ukazuje hodnoty tak od 8 do 30 Mhz? Mám to brát tak, že ten algoritmus zkrátka (v mém případě) nefunguje?

Mám opensuse 10.2 na Dell Latitude Cpi D300XT, škálování v kernelu /ačkoliv jsem měl za to, že to tento PII neumí/. Rovněž mám jakési dynamické zpomalování cpu nastavené v BIOSU, o kteréžrto možnosti za tučňáka netuším, co se pod ní myslí...

[AraxoN]

Je to Celeron M 1.3GHz... pozerám že to nie je úplne ten istý čo máš ty - ty máš 1.4GHz. Je možné že tá 1.3 je nejakej staršej revízie čo topí viac?

[Petr Hlávka]

Je to zrejme tim, ze Celeron M maji speedstep vypnuty, podporuji pouze zmenu frekvence (Pentium M umi vypinat i casti procesoru a snizovat napeti) a ta neni na setreni tak efektivni - vice info.

[AraxoN]

V oboch prípadoch sa jedná o Celeron M a moduláciu cez p4_clockmod. Akurát jeden (ten môj) je o 100MHz pomalší ale topí o poznanie viac.

[Martin]

Je tomu opravdu tak. Procesory vyrabene 90nm technologii "topi" opravedu mene. Viz CELERON M

[ext3fs]

Některé NB nespouští větrák jen dle teploty,ale také dle zatížení CPU. Aspoň tedy u mého Lenova C100 to tak zřejmě je. Na víc si hlídá teplotu a otáčky větráku sám hw a tím pádem to neřeší ACPI. To mne trochu zarazilo,ale na druhou stranu i tak dobře. Protože ne vždy je ACPI korektní :))

[Josef Kufner]

Za to, že to řeší přímo HW jsem jen rád. Tyhle věci by software (operační systém ani bios) řešit vůbec neměl.

[Valoun]

To je zajimave. Mam take HP nx9020, a pouzivam CPUFreq (nastavení). HP ma ten vetrak nastaveny napevno, nicmene jeho spusteni temer jinak nez kompilaci kernelu nebo konverzi zvuku/videa nedosahnu. Takze pri bezne praci se mi z cely den nepusti vetrak ani jednou.

Ano, pri 175 MHz toho uz moc neudelate. Ja to pouzivam pouze kdyz nemam elektrinu a baterie jde pod 25%, mam to zaroven jako signal, ze je cas prestat pracovat.

[Roman Schulz]

Děkuji za dobrý tip, přesně tento typ notebooku vlastním ale kdysi ve windows se mi nepodařilo změnu frekvence žádným programem nastavit. Doufám že teď když pracuji v linuxu tento problém vyřeším

[Petr Zelenka]

Jak moc se vám toto nastavení projeví na výdrži baterie?

[petr_p]

Fujitsu-E8020 ma maximum 2000 MHz a minimum 800 MHz. Vydrzi 2 resp. 3,5 h.

[l_n]

Bez 2,5 h, s přes tři. Přesně jsem to neměřil, ale rozdíl +- půl hodiny.

[Milan]

Změna frekvence mi funguje na notebooku jen při provozu na baterie. Pokud mám připojené napájení ze sítě, frekvence zůstává vždy maximální, přesto že se do adresáře /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/ zapisuje nastavený výkonostní profil. Čím by to mohlo být?

[mek]

proste si zedituj /etc/cpufreqd.conf a pri sekcii AC zmen mod z performance na iny, napr. na ondemand

[Milan]

Funguje to, diky.

Co to je cpu throtling (přiškrcení), k čemu je to dobré, jak se to liší od škálování frekvence?

[Martin]

Mezi instrukce procesoru se vkládají NOPy (instrukce která "nic" nedělá). Když procesor "nic" nedělá, nemění se v něm signály, nenabíjí se a nevybíjí se parazitní kapacity, neteče proud při změně signálu, šetří se tím energie.

[trekker.dk]

...šetří se tím energie.

... ale méně, než když se použije škálování frekvence (Navíc kolik energie se throttlingem ušetří, je trochu sporné, protože ta práce se nakonec stejně musí někdy udělat). U současných procesorů se throttling používá spíš když je procesor přehřátý a je potřeba ho vychladit.

[Roman]

Možná umíš pravopis, ale fyzika je pro tebe hotová španělská vesnice a o zákonu zachování energie se ti ani nesnilo.

[Jan Olšan]

No, pokud narážíte na to šetření energií, tak ono to skutečně zchladí - pamatujute na to video s pálením procesorů? Když z P4 (northwood!) sundali heatsink, tak se sice těžce zpomalilo, ale přežilo a nevypnulo, díky throttlingu.

[trekker.dk]

Zákon zachování energie s tématem souvisí jak?

A nebo ještě jinak ... jestli chceš říct, že procesor, který dělá nějakou práci a mezi to vkládá nop, spotřebuje stejně nebo dokonce méně energie, než když ho necháš tu práci udělat a pak mu snížíš takt a zastavíš ho (hlt), tak fyzice možná rozumíš teoreticky, ale v praxi je to horší...

[houska]

...a pokud budete mit smulu na notebook tak budete mit problemy

[Petr Bartel]

Mel bych par dotazu :

mam takovouhle konfiguraci

cpuinfo
model name      : Genuine Intel(R) CPU           T2300  @ 1.66GHz

cpufreq-info
hardware limits: 1000 MHz - 1.67 GHz
available frequency steps: 1.67 GHz, 1.33 GHz, 1000 MHz

.config
# CPUFreq processor drivers
#
# CONFIG_X86_ACPI_CPUFREQ is not set
# CONFIG_X86_POWERNOW_K6 is not set
# CONFIG_X86_POWERNOW_K7 is not set
# CONFIG_X86_POWERNOW_K8 is not set
# CONFIG_X86_GX_SUSPMOD is not set
CONFIG_X86_SPEEDSTEP_CENTRINO=y
CONFIG_X86_SPEEDSTEP_CENTRINO_ACPI=y
# CONFIG_X86_SPEEDSTEP_CENTRINO_TABLE is not set
CONFIG_X86_SPEEDSTEP_ICH=y
# CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI is not set
# CONFIG_X86_P4_CLOCKMOD is not set
# CONFIG_X86_CPUFREQ_NFORCE2 is not set
# CONFIG_X86_LONGRUN is not set
# CONFIG_X86_LONGHAUL is not set

#
# shared options
#
# CONFIG_X86_ACPI_CPUFREQ_PROC_INTF is not set
CONFIG_X86_SPEEDSTEP_LIB=y
# CONFIG_X86_SPEEDSTEP_RELAXED_CAP_CHECK is not set

Tak by me zajimalo jestli to mam dobre, a proc muj procesor tvrdi ze umi jen tri frekvence, popr. co bych mel udelat proto aby to fungovalo lepe ?

Diky

[Tomáš Bžatek]

Tohle je totiz samotny SpeedStep, autor v clanku popisuje frekvencni modulaci, kterou ovsem provadi chipset a neni tak ucinna jako EIST. Mam stejny procesor (Core Duo T2300e) a mam taky jen tri kroky. To ovsem staci, protoze na nejnizsim (1.0 GHz) ma procesor snizene napajeni a kdyz si tuto frekvenci locknu, ani pri zatezi se nepousti vetrak a celkova spotreba procesoru pri vyuzitych obou jadrech je minimalni.

[spectrum]

Návod dobrý, ale připadá mi to jako manuál k atomové ponorce. (I když jsem ho nikdy neviděl.) :)

[pj]

me taky, proto pouzivam toto: Notebook Hardware Control (NHC) http://www.pbus-167.com/ plne funkcni tak behem 5min

[ext3fs]

To je ale projekt pro Windows, nepletu-li se? :)

[David Jaša]

Návod je pro uživatele hardcore distribucí. Těm ostatním to funguje správně hned po instalaci.

[spectrum]

Tak proč je nahoře napsána použitá distribuce Debian Etch. To mi moc hardcor nepřijde.

[David Jaša]

s/hardcore/DoDo/

[Oldak]

Jen dodam, ze frequency scaling neni v linuxu vzdycky uplne bez problemu. Osobne mam Prestigio Nobile 157 s procesorem Pentium M 1.7 Ghz (Dothan). Jde asi o nejaky zvlastni typ, ke kteremu se speedstep-centrino z vanilla kernelu a ani ze vsech mnoh vyzkousenych distribuci (Fedora, Slax, Knoppix, Aurox, Mandriva) nezna a procesor se proste nehne pres 598 MHz. Az dlouhe googlovani a nalezeni nejake neoficialni verze souboru speedstep-centrino.c, jeho nasledna vymena a rekompilace kernelu pomohly.

Nedavno jsem zkousel FreeSBIE 2.0 a musim rict ze me velice prijemne prekvapilo. Staci kldload cpufreq a spustit powerd a je hotovo. V soucasne dobe mam na notebooku Fedoru 6 s vlastnim kernelem rady 2.6.18 a protoze me stale nebavi kompilovat novy kernel a k nemu pripadne dalsi drivery (wifi, grafika), tak s nejvetsi pravdepodobnosti bude fedora na notebooku vystridana certikem hned jak vyjde FreeBSD 7. Jinak problem jsem nahlasil do bugzilly kernelu, ale nikdo se na to uz par mesicu nejspis ani nepodival. Je to skoda. Mel jste nekdo stejny problem? A jestli ano, jak jste ho resili?

Olda

[DjAARA]

Mám Prestigio Nobile 157, s procesorm na stejném jádře, ale nižší frekvencí - 1,6GHz. Vše funguje naprosto bezproblémově již od toho co jsem notebook koupil cca 2.5 roku zpátky.

BTW: zkusil bych se podívat jak je nastaven BIOS a také na jeho revizi. A případně ze stránek AOpen.com stáhnout nový BIOS. Hledejte model AOpen 1557-J.

[Drašar]

Ja mam Pentium M 735 Dothan / 1.70 GHz a musel jsem take pouzit tento patch, abych mohl pouzit modul speedstep-centrino. Jinak mne slapal jen acpi-cpufreq a ten myslim neumi menit napeti, jenom frekvenci.

[DjAARA]

Musel? Jaký kernel používáte?

Co jsem se díval do toho patche, tak tam jsou tabulky pro získání napětí k dané frekvenci. Ale to se používalo u jádra BANIAS (proto jsou v základu v speedstep-centrino.c jen tyto tabulky), jádro DOTHAN by mělo používat ACPI pro získání správných hodnot.

Jinak nastavení kernelu by mohlo vypadat takhle:

<*>   Intel Enhanced SpeedStep
  [*]     Use ACPI tables to decode valid frequency/voltage pairs
  [ ]     Built-in tables for Banias CPUs

[Drašar]

Musel, jinak se mi ten modul speedstep-centrino vubec nezavedl. Nefunguje ani pouziti ACPI pro ziskavani techto informaci a to na zadnem kernelu rady 2.6. Vypada to, ze chyba nejspis nebude v CPU, ale selze neco jineho pri nacitani tech paru pres ACPI.

[DjAARA]

Pak bych se podíval po tom, jestli náhodou nepoužíváte nějaký předpotopní BIOS.

Já sám mám poslední betu, ale to jen kvůli Atheros Wi-Fi, kterou jsem vložil namísto původní IPW2200. Jinak mi ve Windows nefungovalo tlačítko pro její zapnutí. Dnes už bych to ani neřešil.

# dmidecode | grep "BIOS Information" -A4
BIOS Information
        Vendor: Phoenix Technologies LTD
        Version: R01-C1L
        Release Date: 03/25/2005
        Address: 0xE59F0

[Drašar]

BIOS uz jsem upgradoval, mam posledni verzi. Ale zadna zmena. Podle me timto neduhem trpi vsechny laptopy od urcitych vyrobcu, napr. Acer jako u me.

BTW nevi nekdo, jak nacitani paru frekvence/napeti resi Widle? Tam mi to totiz asi funguje :o)

# dmidecode | grep "BIOS Information" -A4 -m1
BIOS Information
        Vendor: ACER
        Version: 3A20
        Release Date: 01/31/2005
        Address: 0xE5240

[Ľubomír Host]

Aj ja si prihrejem polievocku. Mozno sa niekomu moje skriptiky a konfiguracia IceWM budu hodit: Clanok na Platon.SK

[me]

grep flags /proc/cpuinfo:

flags	:fpu vme de pse tsc msr mce cx8 apic sep mtrr pge mca
 cmov pat clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 tm pbe

Zvidaveho ctenare by jiste zajimalo, ktery z vypsanych flagu znamena, ze lze menit frekvenci CPU.

[fakenickname]

to se pry pozna v /proc/cpuinfo na radce stepping coz je udajne pocet moznych frekvenci..

[trekker.dk]

Stepping není počet možných frekvencí, ale verze procesoru. Něco jako máš verzi jádra 2.6.16, tak procesory mají verze family.model.stepping

[trekker.dk]

Tady jsou přesnější informace

[Michal Kubeček]

Zajímavá idea…

  lion:~ # egrep '^stepping' /proc/cpuinfo
  stepping        : 0

Co teď? :-)

[trekker.dk]

Máš procesor, který funguje na nemožné frekvenci.

[hubacek]

Vyzkoušel jsem na obyčejném PC několik distribucí které už po instalaci řídili CPU od 50 až po 100% frekvenci. Suse to má od verze tuším 9.0 Fox Desktop, pak také Mandriva ale u té se to musí doinstalovat a nakonfigurovat.CPU je Athlon 64 a běhá mezi 1 až 2GHz, to podle zatížení. Rozhodně je PC daleko chladnější než bez regulace. pepca

[menphis]

nevite kde v openSuSe 10.1 najit konfiguracni soubor cpufreqd.conf v /etc neni a jinde jsem ho taky nenasel ? pritom sluzbu cpufreq- v distribuci mam .

[Drašar]

A co takhle si vylistovat obsah toho baliku? Popr. mrknout do /usr/share/doc/<package_name>/.