SpeedStep - SpeedStep

Intel Enhanced SpeedStep
Firma projektowa Intel
Wprowadzono I kwartał 2005 r.
Rodzaj Dynamiczne skalowanie częstotliwości

Enhanced SpeedStep to seria technologii dynamicznego skalowania częstotliwości (o nazwie kodowej Geyserville i obejmująca SpeedStep, SpeedStep II i SpeedStep III ) wbudowanych w niektóre mikroprocesory firmy Intel , które umożliwiają dynamiczną zmianę szybkości zegara procesora (do różnych stanów P ) przez oprogramowanie . Pozwala to procesorowi na zaspokojenie potrzeb związanych z chwilową wydajnością wykonywanej operacji, jednocześnie minimalizując pobór mocy i wytwarzanie ciepła . EIST (SpeedStep III) został wprowadzony w kilku seriach Prescott 6 w pierwszym kwartale 2005 roku, a mianowicie w Pentium 4 660. Technologia Intel Speed ​​Shift (SST) została wprowadzona w procesorze Intel Skylake .

Ulepszony Intel SpeedStep jest czasami określany skrótem EIST . Intel towarowym z „Intel SpeedStep” został odwołany ze względu na znak towarowy jest unieważniona w 2012 roku.

Wyjaśnienie

Uruchamianie procesora z wysokimi częstotliwościami zegara pozwala na lepszą wydajność. Jednak gdy ten sam procesor działa z niższą częstotliwością (szybkością), generuje mniej ciepła i zużywa mniej energii. W wielu przypadkach napięcie rdzenia można również zmniejszyć, co dodatkowo zmniejsza zużycie energii i wytwarzanie ciepła. Korzystając z SpeedStep, użytkownicy mogą wybrać równowagę między oszczędzaniem energii a wydajnością, która najbardziej im odpowiada, a nawet dynamicznie zmieniać szybkość zegara wraz ze zmianą obciążenia procesora.

Moc pobierana przez procesor o pojemności C , pracujący z częstotliwością f i napięciem V wynosi w przybliżeniu:

Dla danego procesora C jest wartością stałą. Jednak V i f mogą się znacznie różnić. Na przykład w przypadku Pentium M 1,6 GHz częstotliwość zegara można zmniejszać o 200 MHz w zakresie od 1,6 do 0,6 GHz. Jednocześnie zapotrzebowanie na napięcie spada z 1,484 do 0,956 V. W rezultacie pobór mocy teoretycznie zmniejsza się o współczynnik 6,4. W praktyce efekt może być mniejszy, ponieważ niektóre instrukcje procesora zużywają mniej energii na takt zegara procesora niż inne. Na przykład, gdy system operacyjny nie jest zajęty, ma tendencję do wydawania instrukcji x86 halt ( HLT ), które zawieszają działanie części procesora na pewien czas, więc zużywa mniej energii na takt zegara procesora niż podczas wykonywania produktywnego instrukcje w swoim normalnym stanie. Przy danej szybkości pracy procesor pracujący z wyższą częstotliwością zegara wykona większą część instrukcji HLT. Proste równanie, które odnosi się do mocy, napięcia i częstotliwości powyżej, również nie uwzględnia statycznego poboru mocy procesora. Ta tendencja nie zmienia się wraz z częstotliwością, ale zmienia się wraz z temperaturą i napięciem. Gorące elektrony i elektrony wystawione na silniejsze pole elektryczne z większym prawdopodobieństwem migrują przez bramkę jako prąd „upływu bramki”, co prowadzi do wzrostu statycznego zużycia energii.

Starsze procesory, takie jak Pentium 4-M , które korzystają ze starszych wersji SpeedStep, mają mniejsze przyrosty szybkości zegara. Technologia SpeedStep jest częściowo odpowiedzialna za zmniejszone zużycie energii przez procesor Intel Pentium M, część marki Centrino .

Znane problemy

Microsoft poinformował, że mogą wystąpić problemy z podglądem plików wideo, gdy SpeedStep (lub odpowiednik AMD PowerNow! ) jest włączony w systemie Windows 2000 lub Windows XP.

Obsługa systemu operacyjnego

  • Solaris wspiera SpeedStep od OpenSolaris SXDE 9/07.
  • Starsze wersje systemów Microsoft Windows, Windows 2000 i wcześniejszych wymagają specjalnego sterownika i aplikacji pulpitu nawigacyjnego, aby uzyskać dostęp do funkcji SpeedStep. Witryna Intela wyraźnie stwierdza, że ​​takie sterowniki muszą pochodzić od producenta komputera; nie ma ogólnych sterowników dostarczanych przez firmę Intel, które umożliwiłyby SpeedStep dla starszych wersji systemu Windows, jeśli nie można uzyskać sterownika producenta.
  • W systemie Microsoft Windows XP obsługa SpeedStep jest wbudowana w konsolę zarządzania energią pod panelem sterowania. W systemie Windows XP użytkownik może pośrednio regulować szybkość procesora, zmieniając schematy zasilania. Ustawienie „Dom/Biuro” wyłącza SpeedStep, schemat zasilania „Przenośny/Laptop” włącza SpeedStep, a „Maksymalna bateria” używa SpeedStep do spowolnienia procesora do minimalnego poziomu mocy w miarę słabnięcia baterii. Ustawienia SpeedStep dla schematów zasilania, zarówno wbudowane, jak i niestandardowe, nie mogą być modyfikowane z GUI panelu sterowania, ale można je modyfikować za pomocą narzędzia wiersza polecenia POWERCFG.EXE .
  • Jądro Linux ma podsystem o nazwie „cpufreq” tunable mocą schemacie i linii poleceń, poświęcony kontroli częstotliwości pracy oraz napięcia CPU. Linux działa na procesorach Intel, AMD i innych producentów.
  • Nowsze wersje jądra systemu Windows 10 i Linux obsługują technologię Intel Speed ​​Shift.

W przeciwieństwie do tego, AMD dostarczyło i wspierało sterowniki dla konkurencyjnego PowerNow! technologia działająca w systemach Windows 2000, ME, 98 i NT.

Zobacz też

Bibliografia