Зачем отключать ядра процессора
Обновлено: 07.07.2024
Здравствуй, хабра-человек.
Как известно, Microsoft очень хорошо потрудилась над своим последним детищем по имени Windows 7 и внесла много различных нововведений, об одном из которых я и хочу рассказать. Особенно актуально, я думаю, это будет для владельцев ноутбуков и нетбуков, но и пользователи настольных систем так же могут получить профит.
Как известно, самое большое новшество в «семерке» (после GUI) — это переработанная подсистема ACPI. Тут и нормальная поддержка многоядерных систем, и управление питанием устройств, мониторинга аппаратных средств, да и много чего еще, но одна очень интересная возможность остается за кадром — речь идет об энергопотреблении и управлении ядрами многоядерных/многопроцессорных систем.
Windows 7 позволяет управлять электропитанием процессоров, а так же назначать политики активности/простоя ядер.
При работе на многоядерных процессорах производится постоянная ротация потоков между ядрами и система переносит поток с более загруженных на менее загруженные ядра, что обеспечивает равномерную загрузку всех ядер, но и не менее равномерное энергопотребление, приводит к потере производительности и повышению энергопотребления, а это сказывается в первую очередь на сроке работы от аккумулятора. Сегодня я попытаюсь «восстановить справедливость» штатными средствами ОС.
В Windows 7 и Windows 2008 R2, была реализована функция «Processor performance core parking» или по нашему — «Система парковки ядра», которая оставляет выполнение процесса на том ядре, на котором он начался, до полного его завершения. Такой подход позволяет получить более динамичную систему и значительно снизить потребление энергии.
В отличии от штатного режима работы, когда процессы постоянно переносятся с одного ядра на другое, равномерно загружая ЦП, Система парковки позволяет подключать ядра по мере необходимости, стараясь сложить все задачи на минимальное количество ядер (в идеале на одно).
Пример: На четырех-ядерном процессоре в период простоя будет использоваться только одно ядро, остальные будут запаркованы и отключены, а в период нагрузки будут подключены остальные ядра.
И так, как же добиться такой фичи?
Для начала в реестр необходимо добавить следующие ключи
Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\0cc5b647-c1df-4637-891a-dec35c318583]
"Attributes"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\3b04d4fd-1cc7-4f23-ab1c-d1337819c4bb]
"Attributes"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\5d76a2ca-e8c0-402f-a133-2158492d58ad]
"Attributes"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\a55612aa-f624-42c6-a443-7397d064c04f]
"Attributes"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\ea062031-0e34-4ff1-9b6d-eb1059334028]
"Attributes"=dword:00000000
После этого идем в
Панель управления -> Электропитание -> Настройка плана электропитания -> Изменить дополнительные параметры питания -> Управление питанием процессора
- Минимальное число ядер в состоянии простоя (Processor performance core parking min cores) — Установить 25% для четырех ядерного процессора (одно ядро) — или 50% для двух ядерного процессора.
- Разрешить состояния снижения питания (Allow Throttle States) – Включить.
- Отключение простоя процессора (Processor idle disable) — Включить состояние простоя.
- Переопределение ядра приостановки ядра производительности процессора (Processor performance core parking core override) – Отключено.
- Максимальное число ядер в состоянии простоя (Processor performance core parking max cores) — Установить 100% (использовать все ядра)
После применения новых параметров можно смело идти в «мониторинг ресурсов» и любоваться тем, что большая часть ядер отключена
Вот собственно и все. Мы получили политику использования ядер «пока нам хватает одного ядра (или сколько вы там укажите) — используем одно ядро», экономим батарейку, а еще и система стала более отзывчивой.
Нет никаких сомнений в том, что Intel удалось совершить огромный прорыв, а процессоры Alder Lake могут называться наиболее быстрыми по состоянию на ноябрь 2021 года. Недавно мы видели результаты большого тестирования, свидетельствующие о том, что прирост производительности в многоядерных задачах огромен, а отрыв от конкурентов по показателям на одно ядро превышает 13%. Всё это было бы прекрасно, если бы не масса проблем, с которыми столкнулись владельцы новых процессоров Intel, а также потенциальные покупатели. В первую очередь напомним, что в настоящее время приобрести оперативную память DDR5 просто невозможно, поэтому энтузиастам приходится собирать системы на основе предыдущего поколения, что ощутимо ограничивает скорость компьютера.
реклама
Кроме того, уже после релиза выяснилось, что некоторые программы, включая Denuvo, некорректно работают с гибридной архитектурой Alder Lake. В результате десятки игр до сих пор не могут быть запущены на некоторых системах, а Intel и вовсе предложила пользователям отключать малые ядра. Кстати, это имеет смысл, ведь позднее эксперты доказали, что малые ядра абсолютно бесполезны для игр, поскольку даже без учёта Denuvo можно наблюдать падение производительности до 10%. Подобные заявления говорят о несовершенстве архитектуры, а значит это далеко не все неприятные сюрпризы.
Как стало известно, в некоторых случаях операционная система Linux может перепутать высокопроизводительные и энергоэффективные ядра. Получается, что тяжёлые нагрузки идут на неподходящие для таких целей ядра, что приводит к падению производительности, в то время как процессор фактически простаивает. Чаще всего подобные сюрпризы замечены после активации профилей памяти XMP в UEFI после попытки разогнать процессор. Главным виновником названа технология Intel Turbo Boost Max, но эксперты отмечают, что на процессорах 11-го поколения всё работает без особых проблем.
С компьютерным железом всегда было связано много мифов — часть из них действительно в некоторых случаях имеет смысл, но хватает и укоренившихся, типа «чем тяжелее блок питания, тем он лучше», или «чем больше видеопамяти, тем быстрее видеокарта». И в этой статье я разберу основные мифы, связанные с процессорами.
1. Чем больше частота, тем быстрее процессор
Миф уходит корнями в 90-ые, когда многие пользователи, дабы не разбираться в непонятных Intel 386, 486 и Pentium просто смотрели на частоту — если у какого-то процессора она была выше, то он действительно оказывался быстрее. Однако сейчас это в общем и целом не верно: процессоры могут иметь различные архитектуры с абсолютно разной производительностью на герц, поэтому какой-нибудь Apple A7 с частотой в 1.3 ГГц оказывается на уровне Snapdragon 800 с частотой в 2.2 ГГц и в этом нет ничего странного. Но если речь идет о процессорах одного поколения и одной линейки, то это в целом работает: так, i5-8400 с частотой в 2.8 ГГц действительно медленнее i5-8500 с частотой в 3 ГГц.
2. От разгона процессоры сгорают
Стоит различать программные и «железячные» параметры процессора. Так, частота — это чисто программный параметр: к примеру, для энергосбережения она может снижаться до сотен мегагерц, а при сильной нагрузке взлетать до нескольких гигагерц. Поэтому банальное увеличение частоты никак навредить не может — максимум вы получите нестабильную работу процессора, но сжечь его таким способом точно не сможете.
Совсем другое дело — напряжение. Это — «железячный» параметр: с одной стороны, чем выше напряжение, тем более высокие частоты становятся доступны процессору. С другой стороны, у каждого процессора есть безопасный диапазон напряжений, и при выходе из него есть ненулевой шанс обеспечить себе поход в магазин за новым CPU.
3. Высокие температуры быстро убивают процессор
Есть мнение, что работая при температурах, близких к максимальным, процессор проживет меньше. С физической точки зрения смысл в этом есть — при высоких температурах деградация кремниевого кристалла идет быстрее. Но тут есть два важных замечания: во-первых, критические температуры, которые указывают производители, берутся с хорошим запасом зачастую в пару десятков градусов. Во-вторых, срок жизни кремниевого кристалла — это многие десятилетия (сейчас хватает самолетов начала 90-ых годов, «мозг» которых — Intel 386 тех же лет, и они отлично работают), поэтому незначительное уменьшение срока жизни при нагреве вы гарантированно не заметите, сменив процессор гораздо раньше.
А вот что действительно может заставить деградировать процессор быстрее, так это повышение напряжения до близких к критическим: в таком случае негативные эффекты можно увидеть уже спустя год — процессор будет не способен нормально работать на той частоте, с которой не было проблем при покупке, и придется ее снижать.
4. Архитектура ARM лучше x86
В последнее время ведутся разговоры о том, что ARM лучше x86, и скоро будет массовый переход компьютеров на новую архитектуру. Тут следует понимать, что нет такого понятия, как хорошая или плохая архитектура — есть понятие хороший или плохой процессор. Сравнение ARM и x86 выглядит как сравнение атомного реактора и двигателя внутреннего сгорания: вроде и тот и тот берут на входе топливо и дают на выходе энергию, но делают это абсолютно разными способами, и чтобы сравнить их производительность и эффективность нужно уже брать конкретных представителей и сравнить их между собой. Аналогично и с архитектурами — имеет смысл брать представителей каждой и сравнивать, после чего делать вывод, что какой-то из них быстрее/энергоэффективнее/дешевле, а другой наоборот.
5. Чем больше ядер у процессора, тем лучше
6. Все эти Xeon с AliExpress — головная боль и танцы с бубнами
В последние несколько лет популярность Xeon с китайских торговых площадок выросла в разы (как и цены на них, увы). Причина этому проста: сервера переводят на более новое «железо», а старое, отработавшее 5-7 лет, списывают и продают за копейки, и его с большим удовольствием скупают китайцы. В итоге зачастую за 500-2000 рублей на Ali можно купить топовый процессор для своего сокета, десктопный аналог которого может стоить в разы дороже.
Основная критика идет из-за того, что с сокетом LGA775 и Xeon 5450 (и аналогами), с которых все и начиналось, действительно есть некоторые проблемы — нужно перепрошивать BIOS, не все платы совместимы и так далее. Но если брать более новые процессоры и сокеты — к примеру, Xeon X3440 и LGA1156 — то тут проблем нет вовсе, потому что поддержка серверных CPU уже есть в BIOS материнских плат на LGA1156, и вам просто нужно заменить процессор в сокете, после чего все заработает без всяких танцев с бубном.
7. Если процессор не раскрывает видеокарту, то это плохой процессор
«Секта раскрывателей» образовалась всего несколько лет назад, когда с выходом PlayStation 4 и Xbox One создатели игр сильно увеличили требования к CPU. Что «проповедует» эта «секта»? Если процессор не может нагрузить видеокарту на 100%, то значит вы или зря заплатили за такую мощную видеокарту, или зря сэкономили на процессоре.
Почему вообще это происходит? Процессор в игре отвечает за подготовку кадров для видеокарты, физику, искусственный интеллект и т.д., соответственно он может подготовить определенное количество кадров в секунду — к примеру, 50. Видеокарта тоже может обработать и вывести на экран определенное количество кадров, и если их больше 50 в секунду — она некоторое время будет простаивать, а процессор «молотить» на 100%, если меньше 50 — наоборот, видеокарта будет работать на 100%, а процессор будет временами «отдыхать».
Причем следует понимать, что и топовые процессоры тоже могут подготовить не больше определенного количества кадров в секунду, просто в их случае эти цифры могут быть больше 100, а то и 200 — с учетом того, что их зачастую ставят с топовыми видеокартами и ультра-настройками графики, то обычно упор идет именно в GPU. Но если вы искусственно возьмете и снизите разрешение до HD, а настройки до минимальных, то можно будет увидеть, как какой-нибудь i9-9900K будет работать на 100%, а GTX 1060 прохлаждаться.
Отсюда можно сделать легкий вывод — от процессорозависимости можно всегда легко избавиться. Видеокарта прохлаждается? Поднимите настройки графики, увеличьте разрешение — в итоге вы получите более красивую картинку с ровно такой же производительностью. Разумеется, мы не рассматриваем случай, когда процессор тянет игру еле-еле в 15 FPS — даже в таком случае зачастую можно будет полностью нагрузить видеокарту, но вот играть будет все равно не приятно, хотя и, конечно, красиво.
8. 100% нагрузка на процессор убивает его быстрее
Не самый частый миф — обычно проводится аналогия с техникой, которая при работе на максимум изнашивается и ломается быстрее. Но вот в процессоре нет механических частей, а деградация при нормальных условиях работы — процесс крайне медленный, и вы гораздо раньше купите себе новый ПК.
9. Водяное охлаждение процессора лучше воздушного
С точки зрения физики все верно: вода (или большая часть жидкостей) — куда лучший проводник тепла, чем воздух. Однако следует понимать, что на рынке существует множество так называемых супер-кулеров, способных отвести и 200, и 250 Вт от процессора, чего с головой хватит для 99% пользователей ПК, причем стоят они зачастую дешевле СВО с такими же возможностями.
Так что брать СВО имеет смысл только в двух случаях: или у вас в компактном корпусе стоит мощный процессор, и супер-кулеры в него не помещаются, или же у вас разогнанный под 4.5 ГГц топовый 32-ядерный AMD Threadripper, потребляющий 400+ Вт. Во всех других случаях «водянка» обычно становится пустой тратой денег и возможными проблемами в будущем.
10. Спецификации процессора на сайте производителя — правда в последней инстанции
Следует понимать, что очень многое на сайте производителя пишется с элементами маркетинга. Откровенной лжи, конечно же, не будет, но вот недоговорок может быть много: так, для нового i9-9900K указан теплопакет в 95 Вт, но вот на практике даже без разгона на максимальной частоте TurboBoost он может потреблять. аж до 200 Вт, то есть вдвое больше. Казалось бы, Intel врет? Ничуть — при родных 3.6 ГГц процессор действительно укладывается в 95 Вт, а TurboBoost — функция необязательная. Поэтому лучше смотреть реальную производительность и тепловыделение в обзорах.
Как видите, мифов о процессорах хватает. Знаете какие-нибудь еще? Пишите об этом в комментариях.
Процессор есть тепло, немудрено почему у меня дома все еще холодно!
а практике даже без разгона на максимальной частоте TurboBoost он может потреблять. аж до 200 Вт
Можно подумать "Ксеоны", не жрут в простое больше, обычного i7? Cколько стоит мать на 1156 ? Проще переплатить за гарантию(новенький процессор купить) Чем купить не известно что, у китайцев. P.S Мать на 775 сокет обойдется в 1400р, если что.
WanRoi
WanRoi написал: Cколько стоит мать на 1156 ? Проще переплатить за гарантию(новенький процессор купить) Чем купить не известно что, у китайцев.
если у тебя уже есть система на старом сокете с простеньким процем, можно продлить ей жизнь, купив недорогой xeon. и это действительно может быть отличным вариантом. собирать полностью устаревшую систему из непонятных б/ушных комплектующих - это да, мягко говоря, спорно.
meagarry Так в том и прикол культ какой-то этого старого мусора берут с али б/у матерь и проц и типа дешевле нового Ryzen 1600 ))) Идиотизм там зашкаливает, причем весь youtube таким бредом заполнен !
ARM это "новая архитектура" ))))) Это 80-е годы ппц ! Кто такие тупые блоги делает ?? ARM "новая архитектура" АХАХАХАХ )))
я думаю более тонкий тех процесс куда более склонен к поражению температурами и напряжением поэтом сравнивать кокой то там и9 9909 и 286 несколько некоректо так то например у меня где-то там валяется добрая видеокарта со слоновым тех процессором и гддр2 причем я пускал ее без охлаждения вовсе и мне не удалось ее убить и в свою очередь не факт чо этого не произойдет с новенькой вегой. с другой стороны считается качество современной электроники возросло по сравнию с былинной на чем я на своем примере убедился ибо например моя первая ПеКа была чувствительна к грозе и каждой вспышкой молнии поблизости комп реально давал лаг. касательно архитектуры х86 некоторые поговаривают что это далеко не самая удачная ПеКа архитектура 70х годков и что в общем тоу она достигла своего предела и тормози прогресс накладывая существенные ограничения на процессоры а те в свою очередь могут эволюционировать только в парадигме потребной этих стандартов что делает микросхему большой толстой и неэффективной но имеющие ряд преимуществ перед монолитными эвм былинными основанных на иных наборах логики в свое время. а вот какой нибудь супер пупер мультигиперпоточный профессор с чисослодробилкой мог бы поднять скорость в параллельных вычислениях и как следствие быстродействие компа в целом. например гпу очень так не плохо эволюционируют по сравнению с цпу. но тут надо знать пека матан чтоб этот вопрос со сменой логической парадигмы уразумевать. является ли арм в этом плане лучшей архитектурой совершенно неизвестно. и так же стоит отметить что всякое популярное по создается именно под х86 и в целом под бинарный одномерный принцип с небольшим хаком неопределенности и всякой матрицы. а пункт 7 - значится есть пека тезис что системные требования растут быстрее для гпу нежели для цпу таким образом это некая динамичная во времени система поэзия которой не может означать очевидного вина или слива так еще сильно разнится как в самой игре так и между играми. тема раскрытия более актуальна для старых процессоров которые объективно не способны дать требуемого от пека, когда встает вопрос о замене на некоторою видеокарту которая сама по себе с запредельно мощным процессором способна исполнить свое предназначение. а видеокарта при топовом процессоре чаще всего расходным пека материалом и обычно топовый процессор готов к раскрытию нескольких поколений видеокарт то есть такой ситуации когда новая крутая видеокарта устаревает а более новая и быстрая продолжает добавлять фпс такой системе.
вполне годная и полезная инфа
Такое чувство, что 7 пункт писал школьник. Про пропускную способность и её ограничения, влияние на загрузку видяхи ничего не сказано, как и про потоки.
С числом, обозначающим количество ядер процессора, вы сталкиваетесь самое позднее при покупке компьютера. Но что же на самом деле дает большее количество ядер CPU, и есть ли смысл выбирать как можно более многоядерный процессор? В данной статье мы разъясняем, для чего нужно несколько ядер процессора, и всегда ли большее их количество — лучше.
Какой процессор лучше — с более высокой тактовой частотой или с большим количеством ядер? Не всегда все однозначно…
Вот почему появились многоядерные CPU: процессоры с несколькими ядрами были разработаны потому, что увеличение вычислительной производительности путем повышения тактовой частоты приносило большие технические проблемы. Кроме того, гораздо менее затратным оказался метод размещения нескольких ядер в одном процессоре, по сравнению с установкой нескольких процессоров на одной материнской плате. Вы и сами можете в этом легко убедиться: один процессор с несколькими ядрами в большинстве случаев стоит дешевле, чем 2 процессора с меньшим количеством ядер.
Так что же дает наличие нескольких ядер? Во-первых, вся основная нагрузка системы распределяется между несколькими «вычислительными центрами». Благодаря этому ваш ноутбук или ПК реже оказывается полностью перегруженным и не «замирает» так часто, как мог бы с одноядерным процессором. CPU с несколькими ядрами могут повышать тактовую частоту и, как следствие, производительность компьютера. Однако, на практике увеличение мощности сильно зависит от того, какая программа выполняется и какая при этом используется операционная система. Сам по себе принцип работает только в том случае, если вы используете ПО, поддерживающее многопоточность обработки данных, то есть особенно требовательное к ресурсам системы.
Например, Intel Core i5-4570S имеет в целом 4 физических CPU-ядра и может работать на тактовой частоте до 3,6 ГГц. Другая модель этого же производителя, Intel Core i3-7350K располагает всего двумя физическими ядрами, но тактовая частота у него достигает отметки в 4,2 ГГц. Расчеты вида 4 (ядра) * 3,6 ГГц = 14,4 ГГц здесь не подходят: i5-4570S по результатам наших тестовых испытаний оказался значительно хуже и менее эффективным, чем i3-7350K. Несмотря ни на что вы должны покупать только те процессоры, которые имеют минимум 2 ядра или больше. Делать ли выбор в пользу большего количества ядер или подыскивать процессор с более высокой тактовой частотой, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер.
При всем этом сравнивать напрямую вы можете процессоры только одного производителя и одного типа. Все потому, что более старый CPU с 8 ядрами может оказаться хуже, чем новый процессор с 4 ядрами от другого производителя.
Читайте также: