Kulutus Intel prosessorit on ongelma, joka on aiheuttanut useiden mustepirien virtaamisen ja joka aiheuttaa hämmennystä monille käyttäjille. Siksi olemme päättäneet kirjoittaa artikkelin, jossa selitetään, kuinka prosessorin virrankulutus toimii ja jotta voit nähdä, että se ei ole aihe, jota voimme luokitella mustaksi tai valkoiseksi, vaan harmaasävyllä.
Tarkastellessamme Intel-prosessorien teknisiä tietoja, huomaamme, että useita eri energiankulutuksia on merkitty, mikä johtaa useisiin sekaannuksiin monien käyttäjien puolelta. Miten siirtyminen yhdestä toiseen tapahtuu, mitä sääntöjä noudatetaan ja mitkä ovat syyt siihen, että samalla on useita kulutusprofiileja prosessori.
Energiankulutus Intel-prosessorissa
Puhutaanpa sitten prosessorista tai a GPU nykyään pyritään siihen, että ne kuluttavat mahdollisimman vähän energiaa, mikä tarkoittaa myös niiden luovuttaman lämmön vähentämistä. Tätä varten on olemassa menetelmiä, jotka saavat kellotaajuudet ja käytettävän jännitteen jatkuvasti vaihtelemaan. Ja se johtuu siitä, että emme aina tarvitse prosessorin kaikkea tehoa, koska saatamme käyttää ympäristöä, jossa on erittäin alhainen työkuormitus, jossa prosessorin käyttäminen suuremmalla nopeudella ei käyttäjälle tarkoita näkyvää parannusta esitys.
Meidän on pidettävä mielessä, että prosessorin kulutuskaava on seuraava:
Kulutus = Kapasitanssi * Kellotaajuus * Jännitteen neliö
Prosessorin kapasitanssi on vakio, joten energiankulutuksen vaihtelua käytetään watteina (W) mitattuna kellotaajuus ja jännite. Näiden kahden välinen suhde on se, että mitä korkeamman kellonopeuden haluamme saavuttaa, sitä korkeamman jännitteen tarvitsemme, mikä aiheuttaa sen, että kulutuksen kasvu ei ole lineaarista, vaan pikemminkin eksponentiaalista.
Nyt voimme havaita, että sama kellotaajuus voidaan saavuttaa eri jännitteillä ja kulutukselle on ihanteellinen pienin arvo, vaikka tämä on kielteistä, kun otetaan huomioon kellonopeuden tilapäiset nousut, koska voi olla, että huippunopeus ei saavuttaa ilman suurempaa arvoa.
Mikä on ACPI-standardi?
Ymmärtääksemme Intel-prosessorin eri kulutustiloja meidän on ensin ymmärrettävä, miten ACPI-standardi toimii, mikä tarkoittaa Lisäasetukset ja virtaliitäntä ( ACPI ), mikä muuttaisi lisämääritykset ja virtaliittymä. Tämä antaa käyttöjärjestelmälle seuraavat ominaisuudet:
- Tutki ja löydä uusia komponentteja tai oheislaitteita, jotka on liitetty I / O-liitäntöihin. Mikä mahdollistaa myös Plug and Play- ja Hot Swappingin.
- Säädä energiankulutusta, jonka avulla ne voivat vaihdella kellonopeutta ja kunkin kuluttamaa jännitettä.
- Sinulla on mahdollisuus laittaa prosessori ja eri laitteistokomponentit nukkumaan.
- Se on avain ohjelmistojen ja laitteistojen valvonnassa.
Se on ollut olemassa oleva standardi prosessoreissa vuodesta 1996 ja määrittää seuraavat maailmanlaajuiset tilat kulutukseen PC:llä:
- G0: tietokone toimii sataprosenttisella kapasiteetilla.
- G1: järjestelmä on valmiustilassa, joten se on päällä ja kuluttaa mahdollisimman vähän
- G2: Järjestelmä on käyttämättömänä, mutta ohjelmiston suoritus on pysähtynyt kokonaan, joten taustasuoritusta ei ole.
- G3 : kun tämä tila aktivoidaan, koko tietokone sammuu.
Tässä artikkelissa puhumme siitä, mitä tapahtuu, kun tietokone on G0-tilassa, ja siksi emme ota huomioon C-Statesin kautta määritettyjä lepotila- tai horrostiloja. Ennen kaikkea siksi, että uskomme, että on tärkeää murtaa myytti Intel-suorittimien korkeasta kulutuksesta.
P-tilat ja Intel-prosessorien kulutus
Jotta P-tilat olisivat aktiivisia, PC:n on oltava G0-tilassa ja siten C0:ssa, jossa puhutaan CPU:n käymisestä ja siten koodin suorittamisesta. Eli prosessorin tavallinen käyttö, jossa sillä on pääsy kaikkeen energiaan, jonka virtalähde voi antaa sille emolevy
Alkuperäisen ACPI-standardin mukaan eri prosessien hallinnasta vastaavan käyttöjärjestelmän tulee olla vastuussa suorittimen tehon hallinnasta, vaikka Intel Sky Lake -arkkitehtuurista lähtien tärkeitä muutoksia tehtiin ja P-States käyttöjärjestelmä ei enää ohjannut niitä laitteistoyksiköksi, joka on vastuussa tilasta toiseen siirtymisestä ja ottaa tietoja sisäisestä MEMS:stä tätä varten.
P-tilojen määrä vaihtelee prosessorin ja asteikon mukaan alimmasta kellotaajuudesta ja yhden ytimen käyttämisestä sellaiseen, joka käyttää kaikkia ytimiä suurimmalla mahdollisella kellotaajuudella. On otettava huomioon, että kokonaiskellonopeus saadaan useaan kertaan kerrottavasta perustaajuudesta, jolloin ei oteta satunnaista kellotaajuutta, vaan kertoja vaihtelee tarpeen mukaan.
P-States tekee prosessoreista tehokkaampia
Kuten näet yllä olevasta kaaviosta, joka on havainnollistava esimerkki, Intel-prosessorien energiankulutus kussakin P-tilassa liittyy läheisesti jännitteeseen ja muista, että tämä liittyy kellotaajuuteen, mutta saavuttaaksesi suuremman tehokkuutta, käytetään lisämuuttujaa.
No, ei enempää eikä vähempää kuin CPU:n työkuorma, ja koska se suorittaa käskyjä, työmäärä määritellään alusta alkaen sen suoritettavien käskyjen määrällä. Nykyään meillä on moniajoympäristöjä, joissa useat ohjelmat ja niiden prosessit toimivat samanaikaisesti samanaikaisesti ja moniytimisissä järjestelmissä, joten meillä on erilaisia työkuormia, jotka jakautuvat eri ytimien kesken.
Kun käyttöjärjestelmä määrittää nämä prosessit eri ytimille, se tietää, mikä sen työkuormitustaso on kussakin. Lukon alla ei kuitenkaan säilytetä sitä, mitä kukin käsky tekee, vaan myös se, kuinka paljon kukin kuluttaa suorittaessaan. Nykyään CPU:ssa on sarja sille tilattuja laitteistoyksiköitä. Tämä tekniikka on avainasemassa Intel-prosessorien kulutuksen vähentämisessä ja niiden tehostamisessa käyttämistäsi sovelluksista riippuen.
Ja mikä määrittelee jokaisen P-tilan? No, aktiivisten ytimien määrä, kellotaajuus ja jännite jokaisessa niistä, tietysti prosessori pelaamista varten on kuin superurheiluauto, etkä halua nopeusrajoitusta, varsinkaan jos olet kilpailevien tai meidän tapauksessamme korkean suorituskyvyn sovellusten, kuten pelien, käyttäminen.
Mitä ovat PL1, PL2 ja PL4 Intel-suorittimissa?
Intel-prosessorien maksimikulutus on merkitty Power Limit -vakioilla, jotka osoittavat prosessorin kulutuksen watteina. PL1 on normaali raja, jonka suoritin voi saavuttaa 100 % ajasta.
Mitä tulee PL2:een, monet teistä ovat huomanneet, että siellä on Boost-taajuus, jota Intel-prosessoreissa kutsutaan Turboksi ja että periaatteessa analogia superurheiluauton kanssa on ihanteellinen tämän ymmärtämiseen, koska se antaa prosessorille lisätehoa. ajan rajoitetun ajan lisäämällä kellonopeuttasi samalla, yhteensä jopa 100 sekuntiin.
PL4-tila puolestaan vastaa mikrokiihdytystä, vain 10 mikrosekuntia, joten vain muutaman käskyn ja paljon pidemmän nopeuden saavuttamiseksi, mikä niiden korkeuksiensa vuoksi ei ole prosessorille kestävää pitkällä aikavälillä. Se ei ole yleisesti käytetty tila, ja Intel on tuskin dokumentoinut sitä.
PL1 = PL2 Intel Core 12:ssa, miten se vaikuttaa kulutukseen?
Yksi muutos, jonka Intel on tehnyt Alder Lake-S -arkkitehtuuriinsa, on se tosiasia, että PL1 = PL2, väite, joka on aiheuttanut paljon hämmennystä, koska yhtiön aiemmissa CPU-arkkitehtuureissa PL2-tila kesti jopa 100 sekuntia, jolloin kulutuskaavio teki sillan, jossa kulutus ensin kasvoi progressiivisesti, hyvä aika säilyi PL2:ssa ja laski sitten asteittain PL1:een.
Oletetaan, että Alder Lake-S -arkkitehtuurilla varustetuissa prosessoreissa on mahdollisuus käyttää prosessoria PL2-tilassa ikään kuin se olisi PL1-tilassa ja että maksimikellonopeudet voidaan saavuttaa ilman aikarajoitusta. Millä on ilmeiset seuraukset suorittimen kestävyyteen ja kulutukseen, mutta siksi olemme aiemmin selittäneet P-tilat.
On syytä muistaa, että Intel-prosessorien kulutuksen suhteen kullekin prosessorille määrätty PL on raja, jota ei aina saavuteta, joten prosessori muuttaa kellotaajuutta ja jännitettä tarpeidensa mukaan eivätkä ne aina kuluta. tuo maksimi. On jopa laitteita, jotka sammutetaan, kun ne eivät ole käytössä, tai niiden kellotaajuutta lasketaan, jotta ne kuluttavat vähemmän.
