Ccd control bios что это

Обновлено: 27.04.2024

В этом разделе описываются практически все (по мере создания) параметры, устанавливаемые в программе SETUP для BIOS фирмы AWARD Software International Inc. В конкретной материнской плате каких-то из описываемых параметров может и не быть. Одни и те же параметры могут называться по разному в зависимости от производителя материнской платы, поэтому здесь в некоторых случаях приведено несколько вариантов.

Для просмотра и корректировки установок chipset в BIOS вашего компьютера рекомендуем воспользоваться прелестной программой TweakBIOS. С помощью этой программы можно изменять установки в BIOS "на лету", а также увидеть, правильно ли программа SETUP выполнила установки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Программа запускается и под различными Windows, но использовать ее можно только в DOS.

Содержание:

Раздел BIOS FEATURES SETUP

Раздел CHIPSET FEATURES SETUP

Раздел PnP/PCI Configuration Setup

Раздел Power Management Setup

• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено

• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено

• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено

• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено

• Yes - освободить IRQ 6
• No — не освобождать (независимо от того, есть ли флоппи-дисковод или нет)

• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено

Раздел CHIPSET FEATURES SETUP

Установка параметров для FPM DRAM, EDO DRAM и Synchronous DRAM

Конфигурирование шин PCI, AGP, портов ввода/вывода и установка параметров IDE контроллера

(Режим кэширования для видеопамяти) — параметр действителен только для процессоров архитектуры Pentium Pro (Pentium II, Deshutes и т.п.). В процессоре Pentium Pro была предусмотрена возможность изменять режим кэширования в зависимости от конкретной области памяти через специальные внутренние регистры, называемые Memory Type Range Registers — MTRR. С помощью этих регистров для конкретной области памяти могут быть установлены режимы UC (uncached — не кэшируется), WC (write combining — объединенная запись), WP (write protect — защита от записи), WT (write through — сквозная запись) и WB (write back — обратная запись). Установка режима USWC (uncached, speculative write combining — не кэшировать, режим объединенной записи) позволяет значительно ускорить вывод данных через шину PCI на видеокарту (до 90 MB/c вместо 8 MB/c). Следует учесть, что видеокарта должна поддерживать доступ к своей памяти в диапазоне от A0000 — BFFFF (128 kB) и иметь линейный буфер кадра. Поэтому лучше установить режим USWC, но в случае возникновения каких-либо проблем (система может не загрузиться) установить значение по умолчанию UC. Может принимать значения:
• UC - uncached — не кэшируется
• USWC — uncached, speculative write combining — не кэшировать, режим объединенной записи.
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Enabled - разрешено
• Disabled - запрещено
• Normal — обычный интерфейс принтера, также называется SPP
• ECP — порт с расширенными возможностями
• EPP — расширенный принтерный порт
• ECP + EPP- можно использовать оба режима
• SPP — обычный интерфейс принтера, также называется SPP
• ECP — порт с расширенными возможностями
• EPP — расширенный принтерный порт
• EPP 1.9 — версия 1.9 исполнения интерфейса
• EPP 1.7 — версия 1.7 исполнения интерфейса
• 1 — канал 1
• 3 - канал 3
• Disabled - запрещено использовать DMA
• Primary - разрешена работа только первого канала
• Secondary - разрешена работа только второго канала
• Both - разрешена работа обеих каналов
• Disable - запрещена работа обеих каналов
• Enable - контроллер разрешен
• Disable - контроллер запрещен

Раздел PnP/PCI Configuration Setup

• PNP OS Installed(установлена ли операционная система с поддержкой режима Plug&Play?) - Установить Yes, если операционная система поддерживает Plug&Play (например, Windows 95) и No в противном случае.
• Resources Controlled By(как управляются ресурсы) - Если выбрано AUTO, то BIOS сам автоматически назначит прерывания и каналы DMA всем устройствам, подключенным к шине PCI и эти параметры не будут появляться на экране. В противном случае все эти параметры следует установить вручную. В некоторых вариантах BIOS этот параметр может устанавливаться индивидуально для каждого PCI слота и выглядеть так: Slot 1 IRQ, Slot 2 IRQ и т.д. (сброс конфигурационных данных) — Рекомендуется устанавливать его в Disabled. При установке Enabled BIOS будет очищать область Extended System Configuration Data (Расширенные данные о конфигурации системы — ESCD), в которой хранятся данные о конфигурировании BIOS`ом системы, поэтому возможны аппаратные конфликты у "брошенных" таким образом на произвол судьбы устройств. (прерывание с номером n назначено на. ) — Каждому прерыванию системы может быть назначен один из следующих типов устройств:
  • Legacy ISA (классические ISA карты) — Обычные карты для ISA, такие как модемы или звуковые карты без поддержки Plug&Play. Эти карты требуют назначения прерываний в соответствии с документацией на них.
  • PCI/ISA PnP (устройства для шины PCI или устройства для шины ISA с поддержкой Plug&Play) — этот параметр устанавливается только для устройств на шине PCI или ISA карт с поддержкой Plug&Play.
  • Legacy ISA (классические ISA карты) — Обычные карты для ISA, такие как модемы или звуковые карты без поддержки Plug&Play. Эти карты требуют назначения каналов DMA в соответствии с документацией на них.
  • PCI/ISA PnP (устройства для шины PCI или устройства для шины ISA с поддержкой Plug&Play) — этот параметр устанавливается только для устройств на шине PCI или ISA карт с поддержкой Plug&Play.
  • Level (уровень) — контроллер прерываний реагирует только на уровень сигнала.
  • Edge (перепад) - контроллер прерываний реагирует только на перепад уровня сигнала.
  • PCI IDE IRQ mapping (используется для PCI IDE)
  • PC AT (ISA) (используется для ISA)
  • Enabled - разрешено
  • Disabled - запрещено
  • No/ICU (нет/конфигурационная утилита для ISA) — если установлено это значение, то BIOS может распоряжаться этим прерыванием по своему усмотрению. Для DOS настройка параметров в этом случае может также выполняться с помощью программы ISA Configuration Utility от Intel.
  • Yes (да) - означает принудительное освобождение прерывания для какой-либо карты на шине ISA, не поддерживающей режим Plug&Play. Рекомендуется всегда указывать Yes для таких карт и нужных им прерываний, так как в противном случае BIOS может назначить прерывание, жестко используемое какой-либо картой на ISA, другой карте, что может вызвать даже прекращение нормальной работы компьютера.
  • No/ICU (нет/конфигурационная утилита для ISA) — если установлено это значение, то BIOS может распоряжаться этим каналом DMA по своему усмотрению. Для DOS настройка параметров в этом случае может также выполняться с помощью программы ISA Configuration Utility от Intel.
  • Yes (да) - означает принудительное освобождение канала DMA для какой-либо карты на шине ISA, не поддерживающей режим Plug&Play. Рекомендуется всегда указывать Yes для таких карт и нужных им каналом DMA, так как в противном случае BIOS может назначить канал, жестко используемый какой-либо картой на ISA, другой карте, что может вызвать даже прекращение нормальной работы компьютера.
  • No/ICU (нет/ICU) - оставляет управление этим параметром на усмотрение BIOS или программы ICU.
  • C800, CC00, D000, D400, D800 и DC00 - указывается адрес блока памяти. Кроме этого, появляется дополнительный параметр ISA MEM Block SIZE (размер блока памяти), который нужен в том случае, если таких ISA карт несколько и этот параметр может принимать значения 8K, 16K, 32K, 64K
  • AUTO (автоматически) — Разрешен поиск SCSI контроллера Adaptec и запуск BIOS для него.
  • Disabled (запрещено) — Устанавливается в это значение при отсутствии SCSI карты.
  • Yes - разрешено
  • No — запрещено
  • Enabled - разрешено
  • Disabled - запрещено
  • Enabled - разрешено
  • Disabled - запрещено
  • AUTO (автоматически) — Разрешен поиск SCSI контроллера и запуск BIOS для него.
  • Disabled (запрещено) — Устанавливается в это значение при отсутствии SCSI карты.
  • Enabled - разрешено
  • Disabled - запрещено
  • PCI/AGP - сначала BIOS PCI видеокарты, затем AGP
  • AGP/PCI - сначала BIOS AGP видеокарты, затем PCI
  • OS — поддержка через операционную систему
  • BIOS - поддержка через BIOS

  Раздел Power Management Setup

  • Power Management(управление энергопотреблением) — позволяет либо разрешать BIOS'у снижать энергопотребление компьютера, если за ним не работают, либо запрещать. Может принимать значения:
    • User Define (определяется пользователем) — при установке этого параметра вы можете самостоятельно установить время перехода в режим пониженного энергопотребления.
    • Min Saving (минимальное энергосбережение) — при выборе этого параметра компьютер будет переходить в режим пониженного энергопотребления через время от 40 мин. до 2 часов (зависит от конкретного BIOS материнской платы)
    • Max Saving (максимальное энергосбережение) — компьютер перейдет в режим пониженного энергопотребления через 10 — 30 с. после прекращения работы пользователя с ним.
    • Disable (запрещение энергосбережения) — запрещает режим энергосбережения.
    • Enabled - разрешено
    • Disabled - запрещено
    • Susp, Stby -> Off (выключение в режиме Suspend И Standby) — монитор перейдет в режим пониженного энергопотребления при наступлении либо режима Suspend, либо Standby.
    • All modes -> Off (выключение во всех режимах) — монитор будет переведен в режим пониженного энергопотребления в любом режиме.
    • Always On (всегда включен) — монитор никогда не будет переведен в режим пониженного энергопотребления
    • Suspend -> Off (выключение в режиме Suspend) — монитор перейдет в режим пониженного энергопотребления при наступлении режима Suspend.
    • DPMS OFF - снижение энергопотребления монитора до минимума
    • DPMS Reduce ON - монитор включен и может использоваться
    • DPMS Standby - монитор в режиме малого энергопотребления
    • DPMS Suspend — монитор в режиме сверхмалого энергопотребления
    • Blank Screen - экран пуст, но монитор потребляет полную мощность
    • V/H SYNC+Blank - снимаются сигналы разверток — монитор переходит в режим наименьшего энергопотребления.
    • Enabled - разрешено
    • Disabled - запрещено
    (частота процессора в режиме Standby) - определяет коэффициент деления тактовой частоты в режиме Standby (ожидания работы).
    • HDD Power Down(выключение жесткого диска) - устанавливает либо время, через которое при отсутствии обращения жесткий диск будет выключен, либо запрещает такое выключение вообще. Параметр не оказывает влияние на диски SCSI. Может принимать значения:
      • От 1 до 15 минут
      • Disabled - запрещено
      • 30 Sec, 1 Min, 2 Min, 4 min, 8 Min, 20 Min, 30 Min, 40 Min, 1 Hour - время перехода (Sec — секунды, Min — минуты, Hour — час)
      • Disabled - запрещено
      • 30 Sec, 1 Min, 2 Min, 4 min, 8 Min, 20 Min, 30 Min, 40 Min, 1 Hour - время перехода (Sec — секунды, Min — минуты, Hour — час)
      • Disabled - запрещено
      • 30 Sec, 1 Min, 2 Min, 4 min, 8 Min, 20 Min, 30 Min, 40 Min, 1 Hour - время перехода (Sec — секунды, Min — минуты, Hour — час)
      • Disabled - запрещено
      — разрешение этого параметра приведет к "пробуждению" компьютера от модема или мыши, подключенных к COM2. Может принимать значения:
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      — при разрешении этого параметра компьютер не "засыпает", если подключенное к порту COM2 устройство используется. Может принимать значения:
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      (он же Soft-of By PWR-BTTN) (кнопка питания нажата менее 4 секунд) - управляет функциями кнопки Power на системном блоке компьютера. Может принимать значения:
      • Soft Off (программное выключение) — кнопка работает как обычная кнопка включения/выключения питания компьютера, но при этом разрешается программное выключение компьютера (например, при выходе из Windows 95).
      • Suspend (временная остановка) — при нажатии на кнопку питания на время менее 4 секунд компьютер переходит в стадию Suspend снижения энергопотребления.
      • No Function (нет функций) — кнопка Power становится обычной кнопкой включения/выключения питания.
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Enabled - разрешено
      • Disabled - запрещено
      • Everday (ежедневно) — при вводе времени компьютер будет включаться ежедневно в назначенное время. Время вводится в поле Time (hh:mm:ss) Alarm в порядке часы:минуты:секунды либо клавишами PgUp, PgDn, либо непосредственным вводом чисел.
      • By Date (по дате) - компьютер включится в заданный день и в заданное время. При выборе этого параметра появляется поле для ввода времени (такое же, как и для Everyday) и поле для ввода дня месяца Date of Month Alarm — день месяца — в этом поле вводится число в месяце. Это автоматически означает, что запрограммировать включение компьютера можно только внутри одного месяца.
      • Disabled - запрещено

      В следующих секциях BIOS только сообщает характеристики некоторых устройств компьютера. Разрешение параметров в этих секциях позволяет отслеживать BIOS'у эти параметры и сообщать об их выходе за пределы допустимого.

      Секция Voltage Monitor (наблюдение за напряжениями питания). В этой секции индицируются как напряжения питания, подаваемые на материнскую плату источником питания, так и вырабатываемые на материнской плате. Разъяснения эти параметры не требуют, кроме VCORE — это напряжение питания ядра процессора. Это напряжение вырабатывается, как правило, на материнской плате.
      

      У AMD есть технология PBO, которая снимает все ограничения с процессора и даёт ему разогнаться в соответствии с нагревом и возможностями материнской платы. Иногда PBOC лучше, чем разгон всех ядер, но разгон памяти стал намного легче. Вы можете повысить FCLK, чтобы увеличить производительность.
      

      Разгон Ryzen 3000 на Gigabyte

      1. Общий алгоритм разгона

      
      

      
      

      Как и с большинством процессоров, разгон упрётся в систему охлаждения, а не в уровень напряжения. Процессор может уйти в троттлинг и производительность упадёт. У этого поколения процессоров нету отклонений по температуре, поэтому отображаемый показатель температуры всегда верен.

      Следует также отметить, что частоты Infinity Fabric и ОЗУ связаны в соотношении 1: 1, но это соотношение можно изменить, и вы сможете использовать более низкую FCLK, из-за чего можно будет дополнительно разогнать память, поскольку FCLK начинает сбоить на частоте около 1800 МГц (ОЗУ 3600 МГц). Сильно разгонять частоту Infinity Fabric не стоит. Вы легко разгоните хорошую ОЗУ до 3200-3600 МГц, и частота Infinity Fabric будет кстати. Наш процессор работает с соотношением 1 к 1, с 3600 МГц ОЗУ и 4.1 ГГц на всех ядрах.

      Обратите внимание, что PBO обычно повышает производительность в однопоточных приложениях лучше, чем разгон всех ядер.

      Внимание! Технически разгон лишает гарантии на процессор. И на самом деле, PBO тоже аннулирует гарантию.

      2. С чего начать разгон на Gigabyte?

      Если вы разбираетесь в железе и основах разгона, перейдите к следующему пункту. Первая часть руководства для тех, кто хочет понять, что делать перед разгоном.

      
      

      Вот основные моменты, на которые надо обратить внимание:

      • Процессор: Это руководство фокусируется на новых 3000 Ryzen, но оно подойдёт и для процессоров прошлых поколений.
      • Материнская плата: Линейка Gigabyte X570 одна из самых дружелюбных к разгонищкам, по большей части благодаря мощным VRM. Новые X570 Aorus Master и X570 Aorus Xtreme используют 16-фазные VRM. Остальные устройства из линейки X570 Aorus используют DrMOS, которые почти также хороши, как и PowIRstages на Master и Xtreme. Gigabyte отлично поработали с VRM, а также сделали свой UEFI удобнее для пользователя.
      • DRAM: На сайте Gigabyte вы увидите долгий список проверенных вендоров (QVL), в котором будут наборы ОЗУ вплоть до 4400 МГц, точно совместимые с каждой материнской платой. Вам нужно перейти в раздел загрузок, а затем в выпадающее меню с ОЗУ, там вы найдете QVL для X570 Aorus Master. Рекомендуем наборы на 3200-3600 МГц. Что-то около 3600 МГц с более низкими задержками пригодится для многих вещей. AMD указывает частоту памяти в 3200 МГц на Ryzen 9 3900X.
      • Кулер: Строго рекомендуем лучший из доступных вам водяных кулеров, если вы хотите разгонять новые 3700X или 3900X. Мы использовали Corsair H150i Pro, но вы можете поставить стоковый Wraith Prism для 3900X, который лучше других кулеров за свою цену.
      • Блок питания: Заявленное AMD TDP равняется 105 Вт, но для разгона 12 ядерного монстра нужно много энергии, вплоть до 200+ Вт.

      3. Использование BIOS Gigabyte X570

      Дальше рассмотрим как пользоваться BIOS чтобы настроить разгон Ryzen на Gigabyte x570. Нажмите Delete, когда вы видите пост-код b2 (или 62) чтобы войти в UEFI. Чтобы переключиться в расширенный режим UEFI, нажмите F2. В расширенном режиме нажмите стрелочку вправо, чтобы попасть в меню Tweaker. Перемещаться по UEFI проще через клавиатуру, так же как и вводить множители с напряжениями.

      
      

      Вверху показан простой режим UFEI, в котором много информации, но разогнать ПК через него нельзя. Если вам нужно настроить кулеры, нажмите F6. Если вам нужно загрузить оптимизированные настройки по умолчанию, нажмите F7. Чтобы попасть в Q-Flash и обновить UEFI, нажмите F8.

      Чтобы сохранить изменения и выйти, нажмите F10. Вы увидите список всех изменений, которые будут применены. Также вы можете просто вводить настройки, например, если вам нужен множитель 43, просто введите 43.

      4. Частоты, напряжения и задержки

      
      

      Также следует отметить, что напряжение VDDP и VDDG выводятся из напряжения SoC с использованием линейных регуляторов, поэтому необходимо поддерживать напряжение SoC выше этих двух. Мы расскажем об этом позже в руководстве, когда речь пойдёт о подменю AMD Overclocking.

      CPU VDD18, CPU VDDP, PM_CLDO12, PM_1VSOC, PM1V8: VDD18 можно отрегулировать до 2,0 В, VDDP можно увеличить до + 0,2 В, PM_CLDO12 можно увеличить до 1,25 В, PM_1VSOC до 1,2 В и PM_1VB до 1,84 В, если память/FCLK работают нестабильно. Автоматические правила в BIOS работают с некоторыми из этих напряжений, поэтому вам не нужно настраивать их самостоятельно.

      
      

      
      

      Вы также можете вручную изменить тайминги памяти; лучше всего это делать с первичными таймингами. Вы уменьшаете тайминги, чтобы уменьшить задержку и, таким образом, улучшить производительность, однако система может работать нестабильно. Если вас смущают вторичные и третичные тайминги, используйте Ryzen Timing Calculator, который выдаст их значения для ручного ввода. Увеличение таймингов позволяет разогнаться до более высокой частоты памяти. Каждый набор памяти отличается от других. Можете попробовать частоту около 3600 МГц, стабилизировать FCLK в соотношении 1:1, а затем уменьшить тайминги и увеличить напряжение DRAM, чтобы повысить стабильность.

      5. Расширенная настройка напряжения

      
      

      Здесь у нас расширенные настройки напряжения, настройки Load Line Calibration для VCore и SoC. Эти настройки контролируют, какие просадки будут при изменения нагрузки, и они могут сильно повлиять на стабильность. Защита VCore и SOC отключает ПК, если напряжение становится слишком высоким, например, если вы делаете LLC слишком высоким, и напряжение повысилось слишком сильно.

      
      

      
      

      Под вкладкой Settings в меню AMD Overclocking есть меню настроек, в котором находятся все настройки по разгону AMD Ryzen. Здесь вы сможете настроить FCLK в разделе DDR и частота Infinity Fabric/тайминги. Также тут можно уменьшить FCLK, если система работает нестабильно. FCLK не только начинает сбоить на частоте

      1800 МГц (скорость DRAM 3600 МГц), но и может ухудшать производительность, так как могут быть сбои в механизме исправления ошибок.

      Напряжение SoC в главном меню BIOS и VDDG может стабилизировать FCLK. Отсюда вы можете разогнать процессор, настроить Performance Boost Overdrive. Напряжение SoC здесь отличается от значения в главном меню. Это напряжение SoC до разогна памяти и до того, как BIOS получит управление над процессором. Вместо него вы должны установить напряжение BIOS VCore SoC.

      VDDG: Это напряжение стабилизирует FCLK, по умолчанию оно равняется 0,95 В. VDDG получается из линейного регулятора от напряжения SoC, поэтому вы не можете установить его выше, чем напряжение SoC на главной странице BIOS. Можете попробовать VDDG 1.1-1.15 В, при напряжении SoC около 1.2 В. Возможно, вам не нужно будет это напряжение, так как FCLK можно уменьшить через меню FCLK и избежать нестабильности на высоких частотах памяти.

      VDDP: Как и шина VDDG, шина VDDP выходит из напряжения SoC, поэтому ее нельзя установить выше. Она пригодится для разгона памяти выше 4000 МГц. Её можно настроить тут или в главном меню напряжения, мы рекомендуем + 0,2 В.

      
      

      6. Тестирование стабильности

      Чтобы быть уверенными что разгон Ryzen на Gigabyte x570 прошел успешно, надо протестировать компьютер на стабильность. Мы рекомендуем Blender Benchmark или Handbrake для быстрого тестирования на разных этапах, они оба используют AVX и сильно нагружают ядра процессора. Хоть они и отражают нормальное использование, некоторые пользователи по-прежнему предпочитают полную стабильность, и для этого подойдёт Prime95.

      
      

      
      

      
      

      Мы использовали все 4,3 ГГц ядра с 1,43 В и значением LLC Extreme. Память была установлена на 3600 МГц с использованием XMP и без изменений таймингов FCLK. Вот пример плохого разгона. Здесь мы не изменяли напряжение SoC и VDDG, поэтому FCLK была нестабилен. Процессор нагревался до 100 градусов и выше. Он успешно прошёл HandBrake, можно посмотреть на Log Viewer. Наша средняя скорость кодирования составляет всего 90 кадров в секунду. Ясно, что есть проблема с разгоном.

      
      

      Теперь вы можете перейти к более сложным тестам и Prime 95. В итоге наш процессор может работать только с 4,1 ГГц в Prime95, хотя тест Blender завершится успешно и на этих настройках. Вам решать, будете ли вы запускать Prime95 или другие тяжёлые программы для теста стабильности. Они могут повредить процессор, и они не разработаны так же, как и другие программы для повседневного использования.

      Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

      Наверняка много раз вы слышали или читали это AMD Процессоры Ryzen состоят из основные комплексы , А именно CCD и CCX . Но что такое CCX и чем он отличается от CCD в процессоре AMD? Для чего каждый из них? В этой статье мы подробно объясним вам это.

      Есть много факторов, ответственных за недавний успех процессоров AMD на потребительском рынке, но, без сомнения, дизайн чиплета или MCM (многочиповый модуль) находится в центре внимания в этом отношении, поскольку этот дизайн позволил AMD увеличили количество ядер до цифр, невиданных ранее на потребительском рынке, и проложили путь к своего рода революции.

      
      

      Основные комплексы: CCD и CCX на AMD Ryzen

      Процессор AMD Ryzen 9 3950X может похвастаться 16 ядрами, в то время как флагманский процессор Threadripper 3990X может похвастаться невероятными 64 физическими ядрами, такими же, как и серверные процессоры фирмы Epyc Rome. Это означает, что при любой цене AMD может предложить больше ядер, больше потоков и, следовательно, лучшую производительность, имея возможность распараллеливать гораздо больше задач, чем Intelроссийских переработчиков, даже после серии снижения цен.

      
      

      CCD и CCX являются функциональными блоками этих основных комплексов, составляющих процессор. Эти два функциональных блока лежат в основе модульного подхода AMD к процессорам Ryzen, и для их объяснения мы обязательно должны начать с CCX.

      Базовым блоком процессора AMD Ryzen является CCX or Основной комплекс , четырехъядерный CPU / ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР модель с общей кэш-памятью L3. В более новых частях Ryzen 3000 количество L3 выше и известно как «Gamecache».

      У CCX как базовой функциональной единицы Ryzen есть множество плюсов и минусов; например, отрицательным аспектом является то, что базовая стоимость производства увеличивается, поскольку AMD необходимо поставить минимум четыре ядра , поскольку именно они составляют единый CCX. Однако это компенсируется тем фактом, что AMD может создавать частично функциональные CCX, скажем, с тремя из четырех активных ядер, так что они могут создавать разные модели процессоров из одной и той же базы (однако с точки зрения производства все еще есть 4 ядра. ). Например, AMD Ryzen 5 3600 имеет два CCX, каждый из которых имеет отключенное ядро, всего 6 функциональных ядер.

      
      

      Однако, хотя CCX является базовым блоком процессоров AMD, на архитектурном уровне у нас есть Плашки сердечника чиплета or ПЗС, самый низкий уровень абстракции. CCD состоит из двух CCX, спаренных через соединение Infinity Fabric; все части Ryzen, даже четырехъядерные, имеют хотя бы одну ПЗС-матрицу, что означает, что всегда присутствуют как минимум два CCX (разница, как упоминалось ранее, в том, что у них могут быть отключены ядра).

      CCX исчезают в архитектуре Zen 3

      Имея это в виду, гораздо легче увидеть самое большое преимущество: простоту масштабирования. Intel использует так называемый монолитный подход к проектированию своих процессоров; Каждый производимый вами процессор имеет особую конструкцию с определенным количеством ядер, и при производстве все ядра определенной конструкции должны быть полностью функциональными (Intel просто отбрасывает нефункциональные части). Для двухъядерных процессоров это имеет смысл, поскольку они дешевле в производстве, но вы теряете масштабируемость, которую имеют процессоры AMC при использовании этой конструкции CCD.

      
      

      Однако, поскольку эффективность производства кремния никогда не бывает 100%, стоимость возрастает экспоненциально с более крупными конструкциями. Когда вы получаете 10 ядер или больше, вы практически гарантируете, что для каждого функционального процессора Intel выбрасывает по крайней мере одну неисправную часть (имейте в виду, что если только одно из ядер не работает, вся часть отбрасывается). Это означает, что производительность производства Intel очень низка по сравнению с AMD, которые не возражают против того, чтобы кристалл вышел с «плохим» ядром, потому что они просто отключают его и, так сказать, продают этот процессор с минусом ядра и вуаля.

      
      

      Как центральный процессор может сокращать собственное энергопотребление? Основы этого процесса — в статье.

      Центральный процессор (CPU) спроектирован на бесконечно долгую работу при определенной нагрузке. Практически никто не проводит вычисления круглые сутки, поэтому большую часть времени он не работает на расчетном максимуме. Тогда какой смысл держать его включенным на полную мощность? Здесь стоит задуматься об управлении питанием процессора. Эта тема включает в себя оперативную память, графические ускорители и так далее, но я собираюсь рассказать только про CPU.

      Если вы знаете про C-состояния (C-states), P-состояния (P-states) и то, как процессор переходит между ними, то, возможно, в этой статье вы не увидите ничего нового. Если это не так, продолжайте читать.
      
      Я планировал добавить реальные примеры из ОС Linux, но статья становилась все больше, так что я решил приберечь это для следующей статьи.

      Основные источники информации, использованные в этом тексте:

      Особенности CPU

      Согласно официальной странице продукта, мой процессор поддерживает следующие технологии:

      • состояния простоя (Idle States);
      • усовершенствованная технология Intel® SpeedStep (Enhanced Intel® SpeedStep Technology).

      Теперь выясним, что значит каждое из этих определений.

      Как снизить энергопотребление процессора во время его работы?

      На процессорах для массового использования (мы не берем в расчет вещи, которые возможны при их проектировании) для снижения потребляемой энергии можно реализовать один из сценариев:

      • Сократить энергопотребление подсистемы (ядра или другого ресурса, такого как тактовый генератор или кэш) путем отключения питания (уменьшив напряжение до нуля).
      • Снизить энергопотребление путем снижения напряжения и/или таковой частоты подсистемы и/или целого процессора.

      Второй вариант требует чуть больше объяснений. Энергопотребление интегральной схемы, которой является процессор, линейно пропорционально тактовой частоте и квадратично напряжению.

      
      Примечание для тех, кто разбирается в цифровой электронике: P_cpu = P_dynamic + P_{short circuit} + P_leak. При работающем процессоре P_dynamic является наиболее важной составляющей, именно эта часть зависит линейно от частоты и квадратично от напряжения. P_{short circuit} пропорционально частоте, а P_leak — напряжению.

      Более того, напряжение и тактовая частота связаны линейной зависимостью.

      Высокая производительность требует повышенной тактовой частоты и увеличения напряжения, что еще больше влияет на энергопотребление.

      Каков предел энергопотребления процессора?

      Это во многом зависит от процессора, но для процессора E3-1245 v5 @ 3.50 ГГц расчетная тепловая мощность (Thermal Design Power, TDP) составляет 80 ватт. Это среднее значение, которое процессор может выдерживать бесконечно долго (Power Limit, PL1 на изображении ниже). Системы охлаждения должны быть рассчитаны на это значение, чтобы быть надежными. Фактическое энергопотребление процессора может быть выше в течение короткого промежутка времени (состояния PL2, PL3, PL4 на изображении ниже). TDP измеряется при нагрузке высокой вычислительной сложности (худший случай), когда все ядра работают на базовой частоте (3.5 ГГц).

      
      

      Как видно на изображении выше, процессор в состоянии PL2 потребляет больше энергии, чем заявлено в TDP. Процессор может находиться в этом состоянии до 100 секунд, а это достаточно долго.

      Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)

      Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)
      Вот два способа снизить энергопотребление процессора:

      • отключить некоторые подсистемы;
      • снизить напряжение/частоту.

      P-состояния описывают второй случай. Подсистемы процессора работают, но не требуют максимальной производительности, поэтому напряжение и/или тактовая частота для этой подсистемы может быть снижена. Таким образом, P-состояния, P[X], обозначают, что некоторая подсистема (например, ядро), работает на заданной паре (частота, напряжение).

      Так как большинство современных процессоров состоит из нескольких ядер, то С-состояния разделены на С-состояния ядра (Core C-states, CC-states) и на С-состояния процессора (Package C-states, PC-states). Причина появления PC-состояний очень проста. Существуют компоненты с общим доступом (например, общий кэш), которые могут быть отключены только после отключения всех ядер, имеющих доступ к этому компоненту. Однако мы в роли пользователя или программиста не можем взаимодействовать с состояниями пакета напрямую, но можем управлять состояниями отдельных ядер. Таким образом, управляя CC-состояниями, мы косвенно управляем и PC-состояниями.

      Состояния нумеруются от нуля по возрастанию, то есть C0, C1… и P0, P1… Большее число обозначает большее энергосбережение. C0 означает, что все компоненты включены. P0 означает максимальную производительность, то есть максимальные тактовую частоту, напряжение и энергопотребление.

      С-состояния

      Вот базовые С-состояния (определенные в стандарте ACPI).

      • C0: Active, процессор/ядро выполняет инструкции. Здесь применяются P-состояния, процессор/ядро могут работать в режиме максимальной производительности (P0) или в режиме энергосбережения (в состоянии, отличном от P0).
      • C1: Halt, процессор не выполняет инструкций, но может мгновенно вернуться в состояние С0. Поскольку процессор не работает, то P-состояния не актуальны для состояний, отличных от С0.
      • C2: Stop-Clock, схож с C1, но требует больше времени для возврата в C0.
      • С3: Sleep. Возврат в C0 требует ощутимо большего времени.

      Примечание: Из-за технологии Intel® Hyper-Threading существуют также С-состояния потоков. Хотя отдельный поток может работать с С-состояниями, изменения в энергопотреблении происходят, только когда ядро входит в нужное состояние. В данной статье тема C-состояний на потоках рассматриваться не будет.

      Вот описание состояний из даташита:

      
      

      Примечание: LLC обозначает Last Level Cache, кэш последнего уровня и обозначает общий L3 кэш процессора.

      Визуальное представление состояний:

      
      

      Источник: Software Impact to Platform Energy-Efficiency White Paper

      Последовательность C-состояний простыми словами:

      • Нормальная работа при C0.
      • Сначала останавливается тактовый генератор простаивающего ядра (С1).
      • Затем локальные кэши ядра (L1/L2) сбрасываются и снимается напряжение с ядра (С3).
      • Как только все ядра отключены, общий кэш (L3/LLC) ядер сбрасывается и процессор (почти) полностью может быть обесточен. Я говорю «почти», потому что, по моим предположениям, какая-то часть должна быть активна, чтобы вернуть процессор в состояние С0.

      
      

      Однако если ядро работает (C0), то единственное состояние, в котором может находиться процессор, — C0. С другой стороны, если ядро полностью выключено (C8), процессор может находиться в C0, если другое ядро работает.

      Примечание: Intel Software Developer’s Manual упоминает про суб-C-состояния (sub C-state). Каждое С-состояние состоит из нескольких суб-С-состояний. После изучения исходного кода модуля ядра intel_idle я понял, что состояния C1 и C1E являются состоянием С1 с подтипом 0 и 1 соответственно.

      Число подтипов для каждого из восьми С-состояний (0..7) определяется с помощью инструкции CPUID. Для моего процессора утилита cpuid выводит следующую информацию:

      Я создал гистограмму, представленную ниже, из исходного кода драйвера intel_idle для моего процессора (модель 0x5e). Подписи горизонтальной оси:

      Имя C-состояния: специфичное для процессора состояние: специфичное суб-состояние.

      Вертикальная ось обозначает задержку выхода и целевые резидентные значения из исходного кода. Задержка выхода используется для оценки влияния данного состояния в реальном времени (то есть сколько времени потребуется для возвращения в С0 из этого состояния). Целевое резидентное значение обозначает минимальное время, которое ядро должно находиться в данном состоянии, чтобы оправдать энергетические затраты на переход в это состояние и обратно. Обратите внимание на логарифмический масштаб вертикальной оси. Задержки и минимальное время нахождения в состоянии увеличивается экспоненциально с увеличением номера состояния.

      
      

      Константы задержок выхода и целевых резидентных значении C-состояний в исходном коде intel_idle
      Примечание: Хотя состояния С9 и С10 включены в таблицу, они имеют 0 суб-состояний и поэтому не используются в моем процессоре. Остальные процессоры из семейства могут поддерживать эти состояния.

      Состояния питания ACPI

      Прежде чем говорить про P-состояния, стоит упомянуть про состояния питания ACPI. Это то, что мы, пользователи, знаем, когда используем компьютер. Так называемые глобальные системные состояния (G[Х]) перечислены в таблице ниже.

      
      

      Источник: ACPI Specification v6.2
      Также существует специальное глобальное состояние G1/S4, Non-Volatile Sleep, когда состояние системы сохраняется на энергонезависимое хранилище (например, диск) и затем производится выключение. Это позволяет достичь минимального энергопотребления, как в состоянии Soft Off, но возвращение в состояние G0 возможно без перезагрузки. Оно более известно как гибернация.

      Существует несколько состояний сна (Sx). Всего таких состояний шесть, включая S0 — отсутствие сна. Состояния S1-S4 используются в G1, а S5, Soft Off, используется в G2. Краткий обзор:

      • G0/S0: Компьютер работает, не спит.
      • G1: Sleeping.
        
        • G1/S1: Power on Suspend. Состояние системы сохраняется, питание процессора и кэшей поддерживается.
        • G1/S2: Процессор отключен, кэши сброшены.
        • G1/S3: Standby или Suspend to RAM (STR). Оперативная память остается практически единственным компонентом с питанием.
        • G1/S4: Hibernation или Suspend to Disk. Все сохраняется в энергонезависимую память, все системы обесточиваются.

        
        

        Вот поддерживаемые состояния ACPI.

        
        

        Комбинации состояний ACPI G/S и С-состояний процессора

        Приятно видеть все комбинации в таблице:

        
        

        В состоянии G0/S0/C8 системы процессора запущены, но все ядра отключены.

        В G1 (S3 или S4) некорректно говорить про С-состояния (это касается как CC-состояний, так и PC-состояний), так как процессор полностью обесточен.

        Для G3 не существует S-состояний. Система не спит, она физически отключена и не может проснуться. Ей необходимо сначала получить питание.

        Как программно запросить переход в энергосберегающее С-состояние?

        Современный (но не единственный) способ запросить переход в энергосберегающее состояние — это использовать инструкцию MWAIT или инструкцию HLT. Это инструкции привилегированного уровня, и они не могут быть выполнены пользовательскими программами.

        Инструкция MWAIT (Monitor Wait) заставляет процессор перейти в оптимизированное состояние (C-состояние) до тех пор, пока по указанному (с помощью другой инструкции, MONITOR) адресу не будет произведена запись. Для управления питанием MWAIT работает с регистром EAX. Биты 4-7 используются для указания целевого С-состояния, а биты 0-3 указывают суб-состояние.

        Примечание: Я думаю, что на данный момент только AMD обладает инструкциями MONITORX/MWAITX, которые, помимо мониторинга записи по адресу, работают с таймером. Это еще называется Timed MWAIT.

        Инструкция HLT (halt) останавливает выполнение, и ядро переходит в состояние HALT до тех пор, пока не произойдет прерывание. Это означает, что ядро переходит в состояние C1 или C1E.

        Что вынуждает ядро входить в определенное С-состояние?

        Как отмечалось ранее, переходы между глубокими С-состояниями имеют высокие задержки и высокие энергетические затраты. Таким образом, такие переходы должны выполняться с осторожностью, особенно на устройствах, работающих от аккумуляторов.

        Возможно ли отключить С-состояния (всегда использовать С0)?

        Это возможно, но не рекомендуется. В даташите (секция 4.2.2, страница 64) есть примечание: «Долгосрочная надежность не гарантируется, если все энергосберегающие состояния простоя не включены». Поэтому вам не стоит отключать С-состояния.

        Как прерывания влияют на процессор\ядро в состоянии сна?

        Когда происходит прерывание, соответствующее ядро пробуждается и переходит в состояние С0. Однако, например Intel® Xeon® E3-1200 v5, поддерживает технологию Power Aware Interrupt Routing (PAIR), у которой есть два достоинства:

        • для энергосбережения прерывание может быть переадресовано работающему ядру, чтобы не будить спящее ядро;
        • для производительности прерывание может быть переадресовано от работающего на полную мощность ядра к простаивающему (С1) ядру.

        P-состояния

        P-состояния подразумевают, что ядро в состоянии С0, потому что ему требуется питание, чтобы выполнять инструкции. P-состояния позволяют изменять напряжение и частоту ядра (другими словами рабочий режим), чтобы снизить энергопотребление. Существует набор P-состояний, каждое из которых соответствует разных рабочим режимам (пары напряжение-частота). Наиболее высокий рабочий режим (P0) предоставляет максимальную производительность.

        Процессор Intel® Xeon® E3–1200 v5 позволяет контролировать P-состояния из операционной системы (Intel® SpeedStep Technology) или оставить это оборудованию (Intel® Speed Shift Technology). Вся информация ниже специфична для семейства Intel® Xeon® E3-1200 v5, но я полагаю, это в той или иной степени актуально и для других современных процессоров.

        P-состояния, управляемые операционной системой

        В этом случае операционная система знает о P-состояниях и конкретном состоянии, запрошенным ОС. Проще говоря, операционная система выбирает рабочую частоту, а напряжение подбирается процессором в зависимости от частоты и других факторов. После того, как P-состояние запрошено записью в моделезависимый регистр (подразумевается запись 16 бит в регистр IA32_PERF_CTL), напряжение изменяется до автоматически вычисленного значения и тактовый генератор переключается на заданную частоту. Все ядра имеют одно общее P-состояние, поэтому невозможно установить P-состояние эксклюзивно для одного ядра. Текущее P-состояние (рабочий режим) можно узнать, прочитав информацию из другого моделезависимого регистра — IA32_PERF_STATUS.

        Смена P-состояния мгновенна, поэтому в секунду можно выполнять множество переходов. Это отличает от переходов C, которые выполняются дольше и требуют энергетических затрат.

        P-состояния, управляемые оборудованием

        В этом случае ОС знает об аппаратной поддержке P-состояний и отправляет запросы с указанием нагрузки. В запросах не указывается конкретное P-состояние или частота. На основе информации от ОС, а также других факторов и ограничений оборудование выбирает подходящее P-состояние.

        Я хочу рассказать об этом подробнее в следующей статье, но сейчас я поделюсь с вами своими мыслями. Мой домашний компьютер работает в этом режиме, я узнал это, проверив IA32_PM_ENABLE. Максимальный (но не гарантированный) уровень производительности — 39, минимальный — 1. Можно предположить, что существует 39 P-состояний. На данный момент уровень 39 установлен ОС как минимальный и как максимальный, потому что я отключил динамическое изменение частоты процессора в ядре.

        Заметки про Intel® Turbo Boost

        Поскольку TDP (расчетная тепловая мощность) — это максимальная мощность, которую процессор может выдержать, то процессор может повышать свою частоту выше базовой, при условии что энергопотребление не превысит TDP. Технология Turbo Boost может временно повышать энергопотребление до границы PL2 (Power Limit 2) на короткий промежуток времени. Поведение Turbo Boost может быть изменено через подсказки оборудованию.

        Применима ли эта информация о C-состояниях и P-состояниях к мобильным и встраиваемым процессорам?

        Для примера, недавний MacBook Air с процессором i5-5350U в основном поддерживает возможности, описанные выше (но я не уверен про P-состояния, контролируемые оборудованием). Я также смотрел документацию ARM Cortex-A, и, хотя там применяются другие термины, механизмы управления питанием выглядят похоже.

        Как это все работает, например, на Linux?

        На этот вопрос я отвечу в другой статье.

        Как я могу узнать состояние процессора?

        Существует не так много приложений, которые могут выводить эту информацию. Но вы можете использовать, например, CoreFreq.

        Читайте также:

          
        • Программа camscanner для андроид
          
        • Браузер тор видео обзор
          
        • Как прошить lg d686 через компьютер
          
        • Как в файле excel
          
        • Как скрыть формулы в excel от просмотра