SpeedStep

Enhanced SpeedStep — это серия технологий динамического масштабирования частоты (кодовое название Geyserville ^[2] и включающая SpeedStep, SpeedStep II и SpeedStep III ) , встроенных в некоторые микропроцессоры Intel , которые позволяют динамически изменять тактовую частоту процессора (в различные P-состояния ) с помощью программного обеспечения. Это позволяет процессору удовлетворять мгновенные потребности в производительности выполняемой операции, одновременно минимизируя потребление энергии и выделение тепла . EIST (SpeedStep III) была представлена ​​в нескольких сериях Prescott 6 в первом квартале 2005 года, а именно в Pentium 4 660. ^[1] Технология Intel Speed ​​Shift (SST) была представлена ​​в процессоре Intel Skylake . ^[3]

Enhanced Intel SpeedStep Technology иногда сокращается до EIST . Торговая марка Intel «Intel SpeedStep» была аннулирована из-за признания ее недействительной в 2012 году. ^[4]

Объяснение

Работа процессора на высоких тактовых частотах позволяет добиться лучшей производительности. Однако, когда тот же процессор работает на более низкой частоте (скорости), он выделяет меньше тепла и потребляет меньше энергии. Во многих случаях напряжение ядра также может быть снижено, что еще больше снижает потребление энергии и выделение тепла. Используя SpeedStep, пользователи могут выбирать баланс энергосбережения и производительности, который им больше всего подходит, или даже динамически изменять тактовую частоту по мере изменения нагрузки на процессор.

Мощность, потребляемая процессором с емкостью C , работающим на частоте f и напряжении V, составляет приблизительно: ^[5]

${\displaystyle P=CV^{2}f}$

Для данного процессора C является фиксированным значением. Однако V и f могут значительно различаться. Например, для Pentium M 1,6 ГГц тактовую частоту можно понижать с шагом 200 МГц в диапазоне от 1,6 до 0,6 ГГц. В то же время требуемое напряжение уменьшается с 1,484 до 0,956 В. В результате энергопотребление теоретически снижается в 6,4 раза. На практике эффект может быть меньше, поскольку некоторые инструкции ЦП потребляют меньше энергии за такт ЦП, чем другие. Например, когда операционная система не занята, она имеет тенденцию выдавать инструкции x86 halt ( HLT ), которые приостанавливают работу частей ЦП на определенный период времени, поэтому он потребляет меньше энергии за такт ЦП, чем при выполнении продуктивных инструкций в обычном состоянии. Для заданной скорости работы ЦП, работающий на более высокой тактовой частоте, будет выполнять большую долю инструкций HLT. Простое уравнение, связывающее мощность, напряжение и частоту выше, также не учитывает статическое потребление мощности процессором. Оно, как правило, не меняется с частотой, но меняется с температурой и напряжением.

Известные проблемы

Компания Microsoft сообщила, что могут возникнуть проблемы с предварительным просмотром видеофайлов, если SpeedStep (или эквивалент PowerNow! от AMD ) включен в Windows 2000 или Windows XP. ^[6]

Поддержка операционной системы

• Solaris поддерживает SpeedStep с версии OpenSolaris SXDE 9/07. ^[7]
• Более старые версии Microsoft Windows, Windows 2000 и более ранние, требуют специального драйвера и приложения панели управления для доступа к функции SpeedStep. На сайте Intel специально указано, что такие драйверы должны поставляться производителем компьютера; нет универсальных драйверов, поставляемых Intel, которые бы включили SpeedStep для более старых версий Windows, если невозможно получить драйвер производителя. ^{[8] [9]}
• В Microsoft Windows XP поддержка SpeedStep встроена в консоль управления питанием под панелью управления. В Windows XP пользователь может регулировать скорость процессора косвенно, изменяя схемы питания. Параметр «Home/Office Desk» отключает SpeedStep при питании от сети переменного тока, схема питания «Portable/Laptop» включает SpeedStep, а «Max Battery» использует SpeedStep для замедления процессора до минимального уровня мощности по мере разрядки батареи. ^{[10] [11]} Настройки SpeedStep для схем питания, как встроенных, так и пользовательских, не могут быть изменены из графического интерфейса панели управления, но могут быть изменены с помощью powercfg.exeутилиты командной строки. ^[12]
• Ядро Linux имеет подсистему под названием "cpufreq", настраиваемую с помощью power-scheme и командной строки, предназначенную для управления рабочей частотой и напряжением ЦП. Linux работает на процессорах Intel, AMD и других марок. ^{[13] [14]}
• Более новые версии Windows 10 и ядра Linux поддерживают технологию Intel Speed ​​Shift.

Напротив, AMD поставляет и поддерживает драйверы для своей конкурирующей технологии PowerNow!, которые работают на Windows 2000, ME, 98 и NT. ^{[15] [16]}

Смотрите также

• Расширенный интерфейс конфигурации и питания  – стандарт интерфейса встроенного ПО компьютераСтраницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
• AMD PowerTune  – торговая марка AMD
• AMD Turbo Core  – технология динамического масштабирования частоты
• Cool'n'Quiet  – режим энергосбережения современных процессоров от Advanced Micro Devices
• CPU-Z  – Бесплатное приложение для профилирования и мониторинга системы для Microsoft Windows и Android
• Intel Turbo Boost  – технология разгона от Intel
• Управление питанием  – Управление питанием является функцией некоторых электроприборов.

Ссылки

1. "Процессор Intel Pentium 4 660 с поддержкой технологии HT". ark.intel.com . Intel . 2005 . Получено 17 марта 2016 .
2. Ларабель, Майкл (16 февраля 2006 г.). "Intel EIST SpeedStep". Phoronix Media . Получено 9 августа 2010 г.
3. Хаус, Бретт. «Изучение новой технологии Intel Speed ​​Shift на Skylake: более отзывчивые процессоры». anandtech.com . Получено 26 июня 2020 г. .
4. "Статус товарного знака и поиск документов". tsdr.uspto.gov . Получено 26 апреля 2020 г. .
5. "Enhanced Intel SpeedStep Technology for the Intel Pentium M Processor - White Paper" (PDF) . Intel . Март 2004 г. Архивировано (PDF) из оригинала 12 августа 2015 г. Получено 1 сентября 2024 г.
6. "PRB: Низкая производительность при предварительном просмотре видео". Microsoft . Архивировано из оригинала 27 августа 2014 г.
7. "Представляем Enhanced Intel SpeedStep для Solaris". Sun Microsystems . Получено 24 марта 2008 г.
8. "Процессоры - Обновите драйвер для технологии Intel SpeedStep". Intel . 17 января 2007 г. Получено 30 апреля 2007 г.
9. "Мобильные процессоры Intel Pentium 4 - M - Улучшенная технология Intel SpeedStep". Intel . 6 июля 2006 г. Получено 30 апреля 2007 г.
10. Чу, Майкл. "Intel SpeedStep, Windows XP и запутанные профили питания" . Получено 10 марта 2009 г.
11. "Runtime Power Management" (PDF) (ред. v1.0). Hewlett-Packard . Получено 1 сентября 2024 г.
12. "Параметры командной строки Powercfg". Microsoft . 25 июля 2008 г. Получено 11 июня 2009 г.
13. Высоцки, Рафаэль Дж. (2017). «Масштабирование производительности ЦП». Организация ядра Linux . Получено 1 сентября 2024 г.
14. "PowerNow! Cool'n'Quiet".
15. "AMD Turion 64 X2 Dual-Core Mobile Technology Utilities & Updates". Advanced Micro Devices . Получено 30 апреля 2007 г.
16. "AMD Turion 64 Mobile Technology Utilities & Updates". Advanced Micro Devices . Получено 30 апреля 2007 г.