Как понизить подачу энергии на процессор
Обычно пользователи стараются повысить тактовую частоту процессора, стремясь сделать свой компьютер лучше, быстрее и добиться более высокой производительности, однако в некоторых случаях может существовать объективная надобность в понижении частот. Например, когда нужно сократить тепловыделение и энергопотребление CPU, для уменьшения расходов на электроэнергию и нагрузки на систему охлаждения, или сделать его непригодным для ресурсоёмких приложений типа игр, чтобы отвадить от беспрерывного гейминга детей. О том, как понизить тактовую частоту процессора, читайте в данной статье.
Как узнать, занимается ли этим моя материнская плата
Во-первых, нужно использовать стоковую систему. Если параметры PPT/TDC/EDC изменены, то система уже подстроена по-другому, поэтому сконцентрируемся только на тех пользователях, которые работают со стоковыми системами.
Затем нужно установить последнюю версию HWiNFO и тест, загружающий систему на 100%, к примеру, CineBench R20.
В HWiNFO есть метрика под названием CPU Power Reporting Deviation [отклонение энергопотребления процессора]. Наблюдайте за этим числом, когда система находится под нагрузкой. У нормальной материнской платы число будет равно 100%, а у материнской платы с подстроенным током или регуляторами напряжения этот показатель будет меньше 100%.
- Ваш AMD Ryzen работает на полностью заводских настройках, установленных в BIOS. Никаких настроек в ОС и изменения ограничений по энергопотреблению или току.
- Когда ваш процессор загружен на 100%.
Если это не так, то значение параметра Power Reporting Deviation ничего не значит. Если же эти условия выполнены, а показатель падает ниже 100%, то ваша материнская плата изменяет работу процессора.
Подстройка материнских плат с разъёмом AM4
Теперь мы переходим к новостям – производители материнских плат пытаются подстроить материнские платы Ryzen так, чтобы выжать из них больше быстродействия. Как подробно объяснялось на форумах HWiNFO, у платформ АМ4 обычно есть три ограничения: Package Power Tracking (PPT), обозначающее максимальную мощность, которую можно подавать на разъём; Thermal Design Current (TDC), или максимальный ток, подводимый к регуляторам напряжения в рамках тепловых ограничений; Electrical Design Current (EDC), или максимальный ток, который в принципе может подаваться на регуляторы напряжения. Некоторые из этих показателей сравниваются с метриками, получаемыми внутри процессора или снаружи, в сети подачи питания, с целью проверки превышения пороговых значений.
Чтобы подсчитать параметры программного управления питанием, с которым сравнивается РРТ, сопроцессор управления питанием получает значение тока от управляющего контроллера регулятора напряжения. Это не реальное значение силы тока, а безразмерная величина от 0 до 255, где 0 – это 0 А, а 255 – максимальное значение тока, которое может обработать модуль регулятора напряжения. Затем сопроцессор управления питанием проводит свои подсчёты (мощность в ваттах = напряжение в вольтах, умноженное на ток в амперах).
Этот безразмерный диапазон нужно калибровать для каждой материнской платы, в зависимости от её схемы и используемых компонентов – а также дорожек, слоёв и качества в целом. Чтобы получить точное значение коэффициента масштаба, производитель материнских плат должен тщательно замерить правильные показатели, а потом написать прошивку, которая будет использовать эту таблицу в подсчётах мощности.
Это означает, что в принципе существует способ поиграться с тем, как система интерпретирует пиковую мощность процессора. Производители материнских плат могут уменьшать это безразмерное значение тока, чтобы процессор и сопроцессор управления питанием считали, что на процессор подаётся меньше мощности, и в итоге ограничитель PPT не активировался. Это позволяет процессору работать в режиме турбо, превосходящем то, что изначально планировали в AMD.
У этого есть несколько последствий. Процессор будет потреблять больше энергии, в основном в виде увеличения тока. Это приведёт к повышению теплоотдачи. Поскольку процессор работает быстрее (потребляя больше энергии, чем считает ПО), он покажет лучшие результаты в тестах на быстродействие.
Если у вашего процессора базовая TDP 105 Вт, а PPT равняется 142 Вт, то при нормальных условиях стоит ожидать, что на заводских настройках процессора будет рапортовать о потреблении 142 Вт. Однако если установить безразмерный показатель тока на 75% от реального, то реально он будет потреблять в районе 190 Вт = 142/0,75. Если остальные ограничения не затронуты, то процессор будет рапортовать о 75% от PPT, что будет запутывать пользователя.
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.
Как я могу узнать состояние процессора?
Существует не так много приложений, которые могут выводить эту информацию. Но вы можете использовать, например, CoreFreq.
Если кто-то хочет повысить быстродействие CPU, обычно он находит способ сделать это. Будь то пользователь, самостоятельно разгоняющий свой компьютер, или же производители материнских плат, подстраивающие настройки для улучшения быстродействия ЦП ещё перед продажей – в итоге всем хочется увеличить быстродействие, и по множеству причин. Эта ненасытная жажда максимального быстродействия означает, однако, что некоторые из этих подстроек и изменений могут вывести ЦП за пределы «спецификаций». В итоге часто можно видеть методы, выполняющие обещания по увеличению скорости работы за счёт увеличения температуры или сокращения времени жизни железа.
В этой связи стоит рассмотреть появившуюся недавно информацию о том, что производители материнских плат играют с настройками тока, подаваемого на процессоры от AMD. Увеличивая его, они увеличивают и потенциальную мощность процессора, что в итоге приводит к увеличению не только скорости работы, но и температуры. Такой подход к подстройке железа нельзя назвать новым, однако недавние события вызвали волну замешательства, вопросов о том, что происходит на самом деле, и какие последствия это может повлечь для процессоров AMD Ryzen. Чтобы прояснить эту ситуацию, мы решили сделать данный обзор.
Способ 2: чистка реестра
Чтобы очистить реестр от битых файлов, достаточно лишь скачать специальное ПО, например, CCleaner. Программа имеет как платные и бесплатные версии, полностью русифицирована и проста в использовании.
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.
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 это все работает, например, на Linux?
На этот вопрос я отвечу в другой статье.
Способ 1: Настройки BIOS
На материнских платах, поддерживающих разгон, можно провести и обратную операцию с помощью понижения значений множителя как отдельных, так и всех ядер, всего процессора и добиться снижения энергопотребления ЦПУ.
Отключение режима Turbo Boost
Для начала стоит рассмотреть способ, при котором максимальная тактовая частота понижается до уровня номинальной, у процессоров, поддерживающих эту технологию. Для отключения:
-
Откройте панель управления питания ЦПУ, найдя строку «CPU Power Management» или подобную и перейдите в неё, нажав на «Enter».
После этого турборежим будет отключён, и если у процессора базовая тактовая частота, например, равняется 3,7 ГГц, то она же будет и максимальной, лишая CPU возможности саморазгона по соответствующей технологии.
Уменьшение значения множителей ядер
Самым «безопасным» профильным способом понизить тактовую частоту комплектующего является уменьшение значения множителей его ядер. Безопасность этого метода выражается в том, что пользователь не сможет поставить число множителям меньше, чем базовая. То есть таким образом вам удастся добиться понижения максимальных частот CPU до уровня меньше предела или до базовых показателей по всему процессору или по отдельным его ядрам. Производится процедура в несколько этапов:
-
Найдите в вашем BIOS или UEFI параметр, отвечающий за управление множителями ядер, это может быть «CPU Core Ratio» или нечто подобное. Сделайте эту строку активной нажатием клавиши «Enter» и выберите режим, в котором хотите произвести настройку. Чаще всего их два: «Sync All Cores» позволяет выставить единый множитель и синхронизировать ядра, а «Per Core» обеспечивает установку индивидуального значения для каждого ядра.
Вы не сможете поставить множитель ниже номинального ни в одном из режимов, а при «Per Core» имейте в виду, что ни одно ядро не может быть быстрее первого, то есть множители иных не могут быть больше, чем у 1-Core.
Выполнив установку лимитированных значений по ядрам, удастся снизить максимальную тактовую частоту вплоть до базовой.
Уменьшение значения частоты шины
Значение тактовой частоты выводится путём умножения показателя своего множителя на частоту шины, следовательно, уменьшить её можно за счёт понижения параметра материнской платы. Здесь уже стоит быть максимально аккуратным и не понижать частоту сразу на несколько десятков мегагерц, потому как это иногда вызывает нестабильность работы CPU.
Чтобы понизить значение частоты шины, сделайте следующее:
-
Найдите строчку, дающую установить нужное число вручную. Это может быть строка «Ai Overlock Tuner», «CPU Operation Speed», «BLCK/DMI/PEG Clock Control» или что-то подобное. Нажмите «Enter» и переключите её на ручной контроль, выбрав «Manual», «User Define» или «Enabled» соответственно.
Радикальное понижение частоты шины может привести к серьёзному торможению системы при запуске, поэтому рекомендуется малый шаг снижения, от 1 до 5 МГц.
Подобным образом снижается тактовая частота процессора как базовая, так и максимально возможная, которую позволяется достичь при полной нагрузке.
Уменьшение вольтажа процессора
Уменьшив напряжение, подаваемое на CPU, можно добиться не только сокращения электропотребления и выделения тепла, но и понижения тактовых частот ЦПУ. Для этого:
-
Найдите опцию «CPU Core/Cache Voltage»: для этого в BIOS можно ориентироваться на «CPU Voltage» и значения в вольтах. Выберите её, нажав «Enter», и переключите данный параметр на ручной режим.
Выставив напряжение ниже текущего, вы понизите частоты процессора по всем ядрам, не затрагивая множители. Рекомендуется снижать её понемногу и постепенно, буквально на сотые доли, равно как и в способе с шиной.
Не забудьте сохранить настройки после их изменения — в таком случае рекомендуется выходить из BIOS через клавишу «F10», отдающей команду выхода с сохранениями изменений.
Понижаем частоту процессора
Для того чтобы уменьшить частотность CPU, существует два основных пути: перенастроить BIOS путём, обратным разгону, то есть фактически «тормознуть» процессор и снизить настройки энергопотребления в самой операционной системе. Теоретически их даже можно комбинировать, однако на практике это пригодится лишь в крайне специфических ситуациях.
Способ 3: удаление вирусов
Мелкие вирусы, которые нагружают процессор, маскируясь под различные системные службы, очень легко удалить при помощи практически любого качественного антивирусника.
Рассмотрим чистку компьютера от вирусов на примере антивируса Kaspersky:
- В открывшемся окне антивирусника найдите и перейдите в пункт «Проверка».
- В левом меню перейдите в «Полная проверка» и запустите её. Она может занять несколько часов, зато все вирусы будут найдены и удалены.
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.
Подвергается ли мой процессор опасности?
Сразу ответим на этот вопрос – нет, не подвергается. У обычных пользователей с достаточным уровнем охлаждения и на стоковых настройках в течение ожидаемого срока службы проекта никаких проблем быть не должно.
У большинства современных процессов х86 есть либо трёхгодовая гарантия для ритейл-версий в коробочках, либо годовая на ОЕМ. И хотя AMD и Intel не будут менять вам процессор по окончанию этого периода, ожидается, что большая часть процессоров будет работать не менее 15 лет. Мы до сих пор тестируем разные старые процессоры в старых материнских платах, несмотря на то, что их уже давно не обслуживают (и чаще всего проблема заключается во вздувшихся конденсаторах на материнской плате, а не в процессоре).
Когда с конвейера сходит подложка с процессора, компания получает отчёт о надёжности, что помогает определить потенциальное применение для этих процессоров. Сюда входят и такие показатели, как реагирование на изменение напряжения и частоты, а также подверженность электромиграции.
Кроме физического повреждения или перегрева при отключении предела нагрева, главным способом повредиться у современного процессора будет электромиграция. В этом процессе электроны пробираются через проводники процессора и сталкиваются с атомами кремния (и других элементов), в результате выбивая их из кристаллической решётки. Само по себе это редкое явление (вспомните, к примеру, как давно работает проводка в вашем доме), однако на мелких масштабах оно может влиять на работу процессора.
После смещения атома металла в проводнике с его места в кристаллической решётке сечение проводника в этом месте уменьшается. Это увеличивает его сопротивление, поскольку оно обратно пропорционально сечению. Если выбить достаточно атомов кремния, то проводник перестанет проводить ток, и процессор уже нельзя будет использовать. Этот процесс происходит и в транзисторах – там его называют старением транзистора, из-за чего транзистору с течением времени требуется всё большее напряжение («дрейф напряжения»).
При повышении напряжения (и энергии электрона) и плотности тока (электронов на площадь сечения) шансы электромиграции возрастают. При повышении температуры ситуация может ухудшиться. Все эти факторы влияют на то, сколько электронов могут запастись энергией, достаточной для осуществления электромиграции.
Неблагоприятный процесс, не правда ли? Раньше так и было. При постепенном усовершенствовании производственного процесса и схем работы логических вентилей производители применяли контрмеры, уменьшающие уровень электромиграции. При уменьшении характерных размеров и напряжения этот эффект также становится всё менее заметным – ведь площадь сечения проводников также уменьшается.
Довольно долго большая часть потребительской электроники не страдала от электромиграции. Единственный раз, когда я лично столкнулся с электромиграцией – это когда у меня был процессор Core i7-2600K Sandy Bridge 2011 года, который я разгонял на соревнованиях до 5,1 ГГц с использованием серьёзного охлаждения. В итоге он дошёл до такого состояния, что через пару лет работы ему для нормального функционирования требовалось большее напряжение.
Но тот процессор я гонял в хвост и гриву. Современное оборудование разработано так, чтобы работать десятилетие или более. Судя по отчётам, увеличение нагрева с увеличением энергопотребление оказывается не таким уж и большим. В отчёте Стилта указано, что процессор, видя наличие доступной мощности, немного увеличивает напряжение, чтобы получить прирост в 75 МГц, что увеличивает напряжение с 1,32 до 1,38 во время прогона теста CineBench R20. Пиковое напряжение, значимое для электромиграции, увеличивается всего лишь от 1,41 до 1,42. Общая мощность растёт на 25 Вт – нельзя сказать, что на порядок.
Так что, если моя материнская плата каким-то образом подстроит это воспринимаемое значение тока, не превратится ли мой процессор в кирпич? Нет. Если только у вас не будет каких-то серьёзных ошибок при сборке (например, в системе охлаждения). Всё предполагаемое время жизни продукта, и ещё лет десять после этого, вряд ли эта подстройка будет иметь какое-то значение. Как уже упоминалось, если бы даже это влияло на электромиграцию, то производители процессора встроили механизмы для того, чтобы противодействовать ей. Единственный способ следить за развитием электромиграции – это отслеживать средние и пиковые значения напряжения годами, и смотреть, подстраивает ли процессор автоматически эти параметры для компенсации.
Стоит отметить, что безразмерный показатель силы тока конечный пользователь подстраивать не может – им управляет материнская плата через обновления в BIOS. Если вы занимаетесь разгоном, то вы влияете на электромиграцию гораздо сильнее, чем эта подстройка. Если кто-то из вас беспокоится о температурных режимах, я думаю, что это как раз те люди, которые уже отслеживают и подстраивают пределы параметров в BIOS.
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.
Способ 4: очистка ПК от пыли и замена термопасты
Сама по себе пыль никак не нагружает процессор, но способна забиться в систему охлаждения, что быстро вызовет перегрев ядер ЦП и повлияет на качество и стабильность работы компьютера. Для очистки вам понадобится сухая тряпка, желательно специальные салфетки для очистки компонентов ПК, ватные палочки и маломощный пылесос.
Инструкция по очистке системного блока от пыли выглядит так:
- Отключите питание, демонтируйте крышку системного блока.
- Протрите салфеткой все места, где обнаружите пыль. Труднодоступные локации можно очистить при помощи нежёсткой кисточки. Также на этом шаге можно использовать пылесос, но только на минимальной мощности.
Используя эти советы и инструкции, вы можете значительно уменьшить нагрузку на центральный процессор. Не рекомендуется скачивать различные программы, которые якобы ускоряют работу ЦП, т.к. вы не получите никаких результатов.
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:
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.
Включение дополнительных параметров
По умолчанию один важный параметр питания процессора в рассмотренном выше меню не отображается, хотя он может быть полезен ряду пользователей. Эта настройка отвечает за ограничение частот процессора, то есть если их понизить, потребление энергии значительно снизится, но вместе с этим упадет и производительность. В случае заинтересованности данным параметром выполните следующие действия:
-
Откройте утилиту «Выполнить», зажав комбинацию клавиш Win + R. Введите там regedit и нажмите на Enter.
Если этот пункт в настройках плана электропитания вам больше не будет нужен, просто скройте его, установив значение 1 в рассмотренном только что параметре редактора реестра.
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.
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: Pcpu = Pdynamic + Pshort circuit + Pleak. При работающем процессоре Pdynamic является наиболее важной составляющей, именно эта часть зависит линейно от частоты и квадратично от напряжения. Pshort circuit пропорционально частоте, а Pleak — 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.
Причины высокой нагрузки
Центральный процессор нагружают открытые тяжёлые программы: современные игры, профессиональные графические и видеоредакторы, серверные программы. После завершения работы с тяжёлыми программами обязательно закрывайте их, а не сворачивайте, тем самым вы сохраните ресурсы компьютера. Некоторые программы могут работать даже после закрытия в фоновом режиме. В этом случае их придётся закрыть через «Диспетчер задач».
Если у вас не включено каких-либо сторонних программ, а на процессор идёт высокая нагрузка, то тут может быть несколько вариантов:
- Вирусы. Есть много вирусов, которые не оказывают существенного вреда системе, но при этом сильно нагружают её, делая обычную работу затруднительной;
- «Засорившейся» реестр. Со временем работы ОС скапливаются различные баги и мусорные файлы, которые в большом количестве могут создавать ощутимую нагрузку на компоненты ПК;
- Программы в «Автозагрузке». Некоторое ПО может добавляться в этот раздел и загружаться без ведома пользователя вместе с Windows (наибольшая нагрузка на ЦП происходит именно во время старта системы);
- Скопившаяся пыль в системном блоке. Сама по себе не загружает ЦП, но способна вызывать перегрев, который уменьшает качество и стабильность работы центрального процессора.
Также старайтесь не устанавливать программы, которые не подходят вашему компьютеру по системным требованиям. Такое ПО может относительно нормально работать и запускаться, но при этом оно оказывает максимальную нагрузку на ЦП, что со временем сильно уменьшает стабильность и качество работы.
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.
Способ 1: очистка «Диспетчера задач»
В первую очередь посмотрите какие процессы забирают больше всего ресурсов у компьютера, по возможности, отключите их. Аналогично нужно сделать с программами, которые загружаются вместе с операционной системой.
Не отключайте системные процессы и службы (имеют специальное обозначение, которое отличает их от других), если не знаете какую функцию они выполняют. Отключать рекомендуется только пользовательские процессы. Отключить системный процесс/службу можно только в том случае, если вы уверены, что это не повлечёт перезагрузку системы или чёрный/синий экраны смерти.
Инструкция по отключению ненужных компонентов выглядит так:
- Комбинацией клавиш Ctrl+Shift+Esc откройте «Диспетчер задач». Если у вас Windows 7 или более старая версия, то воспользуйтесь комбинацией клавиш Ctrl+Alt+Del и из списка выберите «Диспетчер задач».
- Перейдите во вкладку «Процессы», в верхней части окна. Нажмите «Подробнее», в нижней части окна, чтобы видеть все активные процессы (в том числе и фоновые).
- Найдите те программы/процессы, которые оказывают наибольшую нагрузку на ЦП и отключите их, нажав по ним левой кнопкой мыши и выбрав внизу «Снять задачу».
Также через «Диспетчер задач» нужно очистить «Автозагрузку». Сделать это можно так:
- В верхней части окна перейдите в «Автозагрузка».
- Теперь выберите программы, которые оказывают наибольшую нагрузку (написано в колонке «Влияние на запуск»). Если вам не нужно, чтобы данная программа загружалась вместе с системой, то выделите её мышью и нажмите на кнопку «Отключить».
- Проделайте пункт 2 со всеми компонентами, оказывающими наибольшую нагрузку (если вам не нужно, чтобы они загружались вместе с ОС).
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.
Выход ли это за рамки спецификаций?
Если считать, что PPT, TDC и EDC являются основой спецификаций AMD для потребления мощности и тока, то да, это выходит за рамки спецификаций. Однако PPT по своей природе выходит за рамки TDP, поэтому тут мы уже попадаем в загадочный мир определений понятия «турбо».
Как мы уже обсуждали ранее касательно мира Intel, пиковое потребление энергии в режиме турбо Intel сообщает производителям материнских плат только в качестве «рекомендованного значения». В итоге чипы от Intel примут любое значение в качестве пикового энергопотребления, как разумные величины типа 200 Вт или 500 Вт, так и безумные, типа 4000 Вт. Чаще всего (и в зависимости от процессора), чип упирается в другие ограничения. Но в случае с самыми мощными моделями этот параметр стоит отслеживать. Значение тау, обозначающее длительность нахождения в режиме турбо, и определяющее объём ведра с энергией, из которого режим турбо её черпает, тоже можно увеличить. Вместо значения по умолчанию из диапазона от 8 до 56 секунд, тау можно увеличивать практически до бесконечности. Согласно Intel, всё это укладывается в спецификации – если производители материнских плат могут делать материнские платы, обеспечивающие все эти показатели.
Intel считает, что настройки выходят за рамки спецификаций, когда частота работы процессора выходит за пределы таблиц турбо режима для Turbo Boost 2.0 (или TBM 3.0, или Thermal Velocity Boost). Когда процессор выходит за эти пределы, Intel считает это разгоном, и считает себя свободной от выполнения гарантийных обязательств.
Проблема в том, что если попытаться перенести те же правила на ситуацию с AMD, то у AMD нет турбо-таблиц как таковых. Процессоры AMD работают, предлагая наибольшую возможную частоту в зависимости от ограничений по току и мощности в любой момент времени. При увеличении количества задействованных в работе ядер уменьшается энергопотребление каждого отдельного ядра, и вслед за ним и общая частота. И тут мы углубляемся в детали по отслеживанию огибающей частоты, и всё усложняется из-за того, что AMD может менять частоту шагами по 25 МГц в отличие от Intel, использующей шаги по 100 МГц.
Также AMD использует возможности, выводящие частоту работы чипа за пределы турбо-частоты, описанные в спецификации. Если вы считаете, что это разгон, и судите только по цифрам на коробке – тогда, да, это разгон. AMD в данном случае специально запутывает ситуацию, однако плюсом можно считать некоторое повышение быстродействия.
Использование командной строки
Некоторым пользователям проще управлять компьютером, вводя команды в консоли. Настроить питание процессора тоже можно в этом приложении. Для этого понадобится выполнить всего пару простых действий и освоить несколько команд.
-
Для начала запустите консоль от имени администратора. Сделать это можно, например, через меню «Пуск».
Меняйте все значения и псевдонимы на необходимые, чтобы успешно управлять значениями. Если вдруг при вводе команды возникнет какая-то ошибка, на экране отобразится отчет с рекомендациями по исправлению ситуации, что поможет разобраться с данной операцией даже начинающему пользователю.
Это были все сведения о настройке питания процессора в операционной системе Windows 10, о которых мы хотели рассказать. Не забывайте, что любые изменения как-то отражаются на быстродействии и энергопотреблении, поэтому производите конфигурацию с умом.
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.
Помогла ли вам эта статья?
Еще статьи по данной теме:
Здравствуйте, можно два вопроса.
Процессор 2-х ядерный интел i3, изначально во вкладке производительно показывает 2 ядра, устанавливаю число процессоров 2, перезагружаюсь, теперь во вкладке производительность показывает 1 ядро, вернул все назад.
Второй вопрос, в настройках питания процессора по умолчанию минимальное значение стояло 5%, максимальное 100%, в минимальном изменил на 100%, это нормально или вернуть назад?
Моноблок HP Europe 24-f0023ur.
Благодарю за ответ.Здравствуйте, Андрей. Если вы устанавливаете в меню настройки производительности число процессоров 2, то ядра будут делиться пополам, поэтому менять это значение не стоит, верните его в состояние по умолчанию.
По поводу второго вопроса, скорее всего, после такой настройки ничего не изменится, хотя есть вероятность того, что произойдет системный сбой и процессор начнет грузить по-полной даже нетребовательное приложение. Лучше верните минимальное значение на 5%, а максимальное оставьте таким же 100%, если именно этого вы и хотите добиться при настройке питания процессора.
Здравствуйте проц i7 3770. материнка H61M-E. блок питания 600. процессор при нагрузках работае при частоте 3.4 в биосе авто буст включен. вминю электропитание процессора есть только 1 пункт политека охлождении системы. как повысить частоту.
из за функции политика охлаждения процессора стало скидывать скорось процесора иногда…раньше такого не было…вроде бы и удалили ее но все равно это происходит
ставишь минимальное состояние процессора на одну частоту и максимальное на другую а процессор все равно работает на максимум постоянно игнорируя минимальную частоту…. полезная функция как фиксить не знаю….Ноутбук делл когда 20% аккумулятора и меньше без подключения к сети проц сбрасывает скорость.
Выставлена максимальная производительность в стандартных настройках.
А вкладка управление питанием процессора отсутствуетЗдравствуйте, Илья. Если выставлена максимальная производительность, но при этом все равно процессор сбрасывает скорость, значит, это уже аппаратный апгрейд от самих Dell. Возможно, они как-то модифицировали BIOS (к сожалению, не имею точной информации о том, что и как делают их инженеры). В этом случае, к сожалению, у вас не получится изменить этот параметр и придется подключать кабель питания, когда сбрасывается скорость.
i7-3770k/ 3.5 mh\
по дефолту на большинсте процов стоит энергосбережение в простое и автобуст при нагрузке
минимальное 5% максимальное — выше 100% — тоесть в электропитании 100% +автобуст (в моем случае 3.5- до 3.9)
Поиграть с настройками и д 4.2 … все выше требует доп охлождения проца
Кто играет в кс го на этих процах — будет ловить сброс частот. тк из спокойного состояние (5%) резкий скачек до 130% будет провал. Не успевает обработать — Решение ! — перед игрой включать план для игр — 98 или 99% и в минимальном тож самое как и написано в статье. только 99 отключат автобуст) и в биос каждый раз лезть не нунаПовышенная нагрузка на центральный процессор вызывает торможения в системе – приложения дольше открываются, увеличивается время обработки данных, могут происходить зависания. Чтобы от этого избавиться, требуется проверить нагрузку на главные компоненты компьютера (в первую очередь на ЦП) и уменьшить её до тех пор, пока система снова не заработает нормально.
Старомодные способы: методы расширения спектра, мультиядерные улучшения, PL2
За время работы редактором по материнским платам, а потом и по CPU, я постоянно сталкиваюсь с ухищрениями, на которые производители материнок готовы идти ради того, чтобы вырваться вперёд по быстродействию в гонке с конкурентами. Мы первыми рассказали о такой настройке, как «мультиядерное улучшение» [MultiCore Enhancement], появившейся в августе 2012 года, и выставляющей рабочую частоту всех ядер выше той, что указана в спецификациях, а иногда и откровенно разгоняющей рабочую частоту. Однако производители материнских плат занимались подстройкой разных свойств, связанных с быстродействием, и задолго до этого. Можно вспомнить метод расширения спектра с увеличением базовой частоты со 100 МГц до 104,7 МГц, благодаря которому увеличивалось быстродействие на поддерживающих его системах.
В последнее время на платформах Intel видны попытки производителей по увеличению пределов мощности с тем, чтобы материнские платы выдерживали турборежим работы как можно дольше – и только потому, что производители материнских плат перестраховываются при разработке обеспечения питания компонентов. За последние пару недель мы обнаружили примеры того, как некоторые производители материнских плат просто игнорируют новые требования Intel Thermal Velocity Boost.
Короче говоря, каждый производитель материнских плат хочет быть лучшим, и для этого часто размываются пределы того, что считается «базовыми спецификациями» процессора. Мы довольно часто писали о том, что граница между «спецификациями» и «рекомендуемыми настройками» может быть размытой. Для Intel мощность в режиме турбо, указанное в документации, является рекомендуемой настройкой, и любое значение, установленное на материнских платах, технически укладывается в спецификации. Судя по всему, Intel считает разгоном только увеличение частоты режима турбо.
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.
Изменение стандартных параметров плана электропитания
Для начала поговорим о стандартных параметрах планов электропитания. Как известно, в ОС можно настроить сразу несколько профилей, чтобы быстро переключаться между ними. Сейчас мы разберем только текущий план, а вы, отталкиваясь от увиденных инструкций, сможете точно так же настроить и другие профили, изменяя только значения пунктов, чтобы создать необходимое питание для процессора.
-
Откройте меню «Пуск» и перейдите оттуда в «Параметры», щелкнув по значку в виде шестеренки.
Все остальные настройки плана электропитания в Windows 10 не имеют никакого отношения к процессору, поэтому мы их пропустим. Однако если вы хотите их изменить, сначала наведите курсор на пункт, чтобы отобразилась всплывающая подсказка. Там вы сможете узнать, за что отвечает конкретный параметр.
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.
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.Какие у меня есть варианты?
Если ваша материнская плата пытается выжать из процессора больше, чем надо, однако вас устраивает температурный режим и энергопотребление компьютера, то просто наслаждайтесь дополнительным быстродействием. Даже если это всего лишь дополнительные 75 МГц.
С AMD это никак не связано, поскольку вся ответственность ложится на производителей материнских плат. Пользователи могут захотеть обратиться к производителю материнских плат и попросить прислать обновление для BIOS. Если пользователь захочет вернуть такую материнскую плату в магазин, ему нужно уточнить этот вопрос у продавца.
Хотя такое поведение вроде бы нарушает спецификации PPT, на самом деле оно не выходит за (плохо обозначенные) пределы частот. Эта ситуация похожа на то, как производители материнских плат играются с ограничениями мощности на системах от Intel. Однако, возможно, было бы приятно иметь в BIOS опцию, которая позволяла бы включать и выключать такое поведение.
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.
Способ 2: Настройки Windows
В том случае, если вы не можете или не хотите затрагивать настройки BIOS, то уменьшить частоты можно и в самой операционной системе. За это отвечает параметр «Электропитание», который регулирует в том числе минимальное и максимальное питание процессора. Для того что понизить частоту ЦПУ через питание, воспользуйтесь данным алгоритмом:
-
С помощью поиска меню «Пуск», или сразу кликнув по значку увеличительной лупы, отыщите системное приложение «Панель управления» и откройте его.
Можно воспользоваться альтернативным путём, нажав комбинацию клавиш «Win+R» и введя команду powercfg.cpl . Так, вы сразу перейдёте на панель «Электропитание».
Теперь же ЦПУ не сможет полностью использовать подаваемое на неё напряжение, ограничиваясь не BIOS, а Windows, и частоты CPU будут снижены соответственно.
Если вам захочется поиграть с настройками, то учтите, что понизить частоту меньше 800 МГц не удастся, особенно при использовании второго способа. Будьте аккуратны, стремясь взять нижнюю планку в 700 МГц и меньше, так как на определённом моменте Windows может решить, что компьютер не соответствует минимальным требованиям и откажется запускаться.
В данной статье были рассмотрены способы снижения тактовой частоты процессора в BIOS и через настройки операционной системы. Как и в случае разгона, так и при торможении системы, не торопитесь и будьте аккуратными в такой процедуре, не боясь сбрасывать настройки, если что-то пошло не так.
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.
В операционной системе Windows 10 имеется отдельное меню настроек, отвечающее за управление питанием. Особенно актуальна эта тема для обладателей ноутбуков, когда требуется оптимизировать потребление энергии при работе устройства от батареи. Однако и пользователи стационарных компьютеров тоже нередко сталкиваются с такой задачей. Основное влияние на потребление энергии оказывает процессор, поэтому для оптимизации или настройки максимальной производительности в первую очередь следует обращать внимание на питание именно этого комплектующего. Об этом и пойдет речь далее.
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.
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.
Читайте также: