Power saving performance mode bios что это

Обновлено: 07.07.2024

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.
      

      
      

      Для начала – несколько слов о том, что такое режим энергосебережения. В этом режиме процессор потребляет энергию на минимуме, что с одной стороны позволяет экономить электроэнергию (или заряд батареи в случае ноутбуков), но с другой уменьшает мощность CPU, отчего при выполнении сложных операций могут быть подтормаживания. Также режим энергосбережения нужно отключать, если планируется разгон процессора.

      Отключение энергосбережения

      Собственно процедура достаточно простая: потребуется зайти в БИОС, найти настройки режимов питания, а затем отключить энергосбережение. Основная сложность заключается в разнообразии интерфейсов BIOS и UEFI – нужные настройки могут находиться в разных местах и называться по-разному. Рассмотреть всё это разнообразие в пределах одной статьи выглядит нецелесообразным, поэтому остановимся на одном примере.

      Внимание! Все дальнейшие действия вы проводите на свой страх и риск, мы не несём ответственности за возможные повреждения, которые могут возникнуть в процессе выполнения инструкции!

      
      

      
      

      
      

      
      

      Теперь компьютер можно перезагрузить и проверить, как он ведёт себя с отключённым режимом энергосбережения. Потребление должно повыситься, как и количество выделяемого тепла, поэтому может дополнительно понадобится настроить соответствующее охлаждение.

      Возможные проблемы и их решения

      Порой при выполнении описываемых процедур пользователь может столкнутся с одной или несколькими трудностями. Давайте рассмотрим наиболее распространённые.

      
      

      В моём BIOS нет настроек питания или они неактивны
      В некоторых бюджетных моделях материнских плат или ноутбуков функционал BIOS может быть значительно урезан – «под нож» производители часто пускают и функционал управления питанием, особенно в решениях, рассчитанных на маломощные CPU. Тут уже ничего не поделать – придётся смириться с этим. Впрочем, в некоторых случаях эти опции могут быть недоступны по ошибке производителя, которая устранена в новейших вариантах микропрограммы.
      

      Кроме того, опции управления питанием могут быть заблокированы в качестве своеобразной «защиты от дурака», и открываются, если пользователь задаст пароль доступа.

      После отключения режима энергосбережения компьютер не загружает систему
      Более серьёзный сбой, чем предыдущий. Как правило, в большинстве случаев подобное означает, что процессор перегревается, или ему не хватает мощности блока питания для полноценной работы. Решить проблему можно сбросом BIOS до заводских настроек – для подробностей ознакомьтесь со статьёй по ссылке далее.

      Заключение

      Мы рассмотрели методику отключения режима энергосбережения в BIOS и решения некоторых проблем, которые возникают в процессе или после выполнения процедуры.

      
      

      Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
      

      Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
      

      
      

      Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
      

      
      

      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.

        
        

        Во время запуска операционной системы пользователь первым видит логотип материнской платы или производителя монитора, далее – заставку самой операционной системы. Однако бывают случаи, когда при включении монитора юзер видит надпись Power Saving Mode, которую можно перевести как «Режим энергосбережения». Этот режим может активироваться в период неиспользования рабочего ПК, то есть, когда включается ждущий режим и монитор отключается для экономии энергии. Однако надпись Power Saving Mode на мониторе может появляться и из-за неисправности. Поэтому, предлагаем разобраться, почему появляется надпись Power Saving Mode на мониторах и как от неё избавиться.

        Активация энергосберегающего режима и появление надписи Power Saving Mode на мониторе возможна как в норме, так и при неисправности. Как в первом, так и во втором случае причин тому может быть несколько:

        Если вы попытались вывести монитор из спящего режима, но это не удалось, или надпись Power Saving Mode появилась при загрузке Windows, то действия по решению неполадки будут следующие.

        Как избавиться от Power Saving Mode?

        Поскольку надпись Power Saving Mode на мониторе может появляться в различных ситуациях, то и методы её решения будут завесить от каждого конкретного случая.

        Случай 1. Power Saving Mode при включении ПК

        Если при включении компьютера вы наблюдаете надпись Power Saving Mode, которая не сменяется логотипом материнской платы и последующей загрузкой Windows, то советуем выключить его, отключить от электросети. Далее нужно на 15-20 секунд зажать кнопку питания, чтобы снять остатки заряда с конденсаторов и других элементов системной сборки. Если это был временный сбой, то последующий запуск ПК должен оказаться успешным и на мониторе появится изображение. Если же такая ситуация наблюдается часто, то, вероятнее всего, неполадка кроется в источнике питания. Нужно проверить блок питания, конденсаторы на материнской плате, кабели питания от монитора и самого ПК.

        Случай 2. Power Saving Mode после замены блока питания, видеокарты и т д

        Если после замены блока питания и видеокарты при запуске ПК на мониторе появляется надпись Power Saving Mode, то нужно сбросить настройки BIOSа аппаратным методом. Нужно либо воспользоваться перемычками на материнской плате или на несколько минут вытянуть батарейку на материнской плате.

        Случай 3. Power Saving Mode во время работы ПК, при запуске игр и приложений

        Если Power Saving Mode на мониторе появляется после запуска игры или приложения, то причина может крыться в перегреве видеокарты. Рекомендуем почистить ПК от пыли, позаботиться о дополнительном охлаждении видеокарты и процессора. Для проверки устройств на перегрев рекомендуем использовать программу AIDA64 (для определения температуры процессора со встроенной графикой) и FurMark.

        Случай 4. Power Saving Mode сразу после старта Windows

        Неправильное разрешение экрана может вызвать надпись на черном экране. Если после старта Windows на вашем мониторе появилась запись Power Saving Mode, стоит выполнить следующее:

        • Загружаем ПК в безопасном режиме. Для этого во время старта ПК нужно нажать F8 и выбрать нужный пункт.
        • Переходим по адресу «Панель управления», «Оформление и персонализация», «Экран», «Разрешение экрана» (если у вас Windows 10, то нужно открыть «Параметры», «Система», «Дисплей»).
        • Нужно задать минимальное разрешение и перезагрузить ПК. После последующей перезагрузки в нормальном режиме ошибка должна исчезнуть.
        • Теперь можно путем экспериментов определить оптимальное значение для монитора, чтобы надпись не появлялась.

        Если вышеописанные решения не помогли…

        Если избавиться от надписи на экране монитора вышеуказанными способами не удалось, то нужно приступить к экспериментам.

        1. Заменяем видеокабель на аналогичный, только новый. Если изображение появилось, то виновник – кабель. Если нет, то возможна поломка в интерфейсе. Пробуем подключить монитор с помощью другого разъема. Если и со вторым разъемом ситуация повторяется, то причина может крыться в видеокарте.
        2. Диагностируем видеокарту. Изначально можно установить видеоускоритель в другой слот PCI на материнской плате. Нужно, чтобы видеокарте хватало питания. Если и во втором слоте видеокарта не дала изображения, то видеокарта либо не рабочая, либо несовместима с материнской платой.
        3. Если видеокарта работает, но периодически появляется такой черный экран, то проблема может крыться в прошивке BIOS. Можно попытаться обновить BIOS, надеясь, что производитель включил в новую версию поддержку вашего устройства. Однако, если материнская плата или ноутбук на гарантии, то за обновлением прошивки материнской платы стоит обратиться в сервисный центр.

        Если же вообще ничего из вышеперечисленного не помогает, стоит подключить монитор к другому ПК. Если он не работает, то причина в самом устройстве и его нужно продиагностировать специалистом либо полностью заменить.

        Читайте также:

          
        • Intel gaussian and neural accelerator driver как установить
          
        • Программа для покупок для iphone
          
        • Как удалить аккаунт в фейсбук с компьютера навсегда без восстановления
          
        • Как создать псевдоним outlook
          
        • Как сделать мерцающий текст в фотошопе