КАТАЛОГ ТОВАРОВ

Срок доставки товара в течении 1-3 дней !!!

 

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
КОРЗИНА

Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров iXBT.com. Энергопотребление процессора


Остужаем и сохраняем процессоры. Вопросы снижения энергопотребления и тепловыделения ноутбуков и компьютеров. Часть 1.

Введение. Достаточно давно мне хотелось остановиться на вопросах обеспечения снижения энергопотребления современных персональных компьютеров и ноутбуков. Многие пользователи оправданно зададут вопрос: "Зачем это надо? - производитель уже позаботился обо всех тонкостях энергопотребления моей системы. Как показывает опыт, к сожалению, это практически всегда не так. Если производители ноутбуков еще как-то стараются обеспечить снижение энергопотребления своих устройств, то с персональными компьютерами, как правило, все находится в запущенном состоянии.

Энергопотребление персональных компьютеров и ноутбуков необходимо снижать по следующим причинам: - снижая энергопотребление ноутбука, вы продлеваете его время автономной работы, - продлевая время автономной работы ноутбука, вы добиваетесь, снижения циклов заряда/разряда аккумуляторной батареи и продлеваете его срок службы, - вместе с энергопотреблением снижается и тепловыделение компонентов ноутбука или персонального компьютера, что позволяет, с одной стороны, повысить стабильность работы системы, с другой стороны, продлить срок службы электрических компонентов, - снижение энергопотребления персонального компьютера и ноутбука позволит сократить расходы на электричество. Для многих это до сих пор не критично, но стоимость электроэнергии растет день ото дня, государственная политика заставляет граждан устанавливать электросчетчики, количество компьютеров в семье увеличивается из года в год, длительность их работы удлиняется в пропорциональных масштабах, поэтому в технологиях снижения энергопотребления заинтересован каждый из нас.

Определение ключевых компонентов энергопотребления системы.

Несмотря на то, что современный персональный компьютер и ноутбук настолько различны между собой, как правило, они полностью идентичны по схемам строения. В ноутбуке производители стараются компоновать все, таким образом, чтоб максимально уменьшить итоговые размеры. В то время как любой персональный компьютер является модульной системой, любой компонент которой может быть заменен без каких-либо проблем.

процессор

-- картинка кликабельна --

На представленном рисунке видны компоненты стандартного системного блока. Знание этих компонентов системы позволит вам еще на этапах сборки или апгрейда своего компьютера определиться с теми параметрами, которые позволят вам снизить энергопотребление системы. Итак, современный системный блок содержит: - корпус, - блок питания, - материнская плата, - процессор, - оперативная память, - видеокарта/видеокарты, - жесткий диск/диски, - привод компакт-дисков, - дисководы, - картридеры, - системы охлаждения процессора, корпуса. Звуковые карты, ТВ-тюнеры в отдельном исполнении редко встречаются в современных компьютерах. Во-первых, все существующие материнские платы имеют встроенные контроллеры звука, которые не уступают по качеству звучания дешевым звуковым картам и картам среднего ценового диапазона. Во-вторых, ТВ-тюнеры отслужили свой век, как и коаксиальное телевидение. В эпоху FulHD, IP-TV, DVB говорит о ТВ-тюнерах попросту излишне.

Энергосбережение: корпус и блок питания.

Для многих может показаться странным, обсуждать блок питания и корпус в контексте энергосберегающих технологий. Тем не менее, практика показывает, что пользователи зачастую выбирают корпус по внешнему виду и его ценовому параметру. При этом следует понимать, что малогабаритный, плохо вентилируемый корпус будет способствовать перегреванию компонентов системы и снижению стабильности работы того же процессора, оперативной памяти, материнской платы при снижении напряжений питания, чем мы будем заниматься в дальнейшем.

Блок питания может стать источником неэффективного энергопотребления в первую очередь. Любой современный блок питания должен обеспечивать высокие показатели КПД при преобразовании тока высокого напряжения в 12, 5 и 3,3 вольта.

Любой современный блок питания имеет соответствие одному из стандартов серии 80 Plus. Стандарт 80 Plus был принят еще в далеком 2007 году, в рамках энергосберегающих стандартов Energy Star четвертого пересмотра. Данный стандарт требует от производителей блоков питания обеспечение 80% КПД своих устройств при различных нагрузках, - 20%, 50% и 100% от номинальной мощности.

Из этого следует, что для обеспечения максимальной эффективности вашего блока питания, он должен быть нагружен не менее 20 % от своей номинальной мощности. Абсолютно не правильно, когда пользователь приобретает блоки питания "с запасом" на 900 и 1200 Ватт. При выборе блока питания руководствуйтесь тем, что без нагрузки на систему, нагрузка на него не должна падать ниже 20% и он должен иметь сертификат соответствия 80 Plus.

процессор

-- картинка кликабельна --

Справедливости ради, нужно отметить, что на сегодняшний день стандарт 80 Plus дифференцировался на следующие категории: - 80 Plus - 80 Plus Bronze - 80 Plus Silver - 80 Plus Gold - 80 Plus Platinum.

Различие между стандартами заключается в обеспечении более высоких показателей КПД внутри семейства стандарта 80 Plus. Если при 50% нагрузке блок питания стандарта 80 Pus обеспечивает КПД на уровне 80%, то дорогие блоки питания соответствующие стандарту 80 Plus Platinum обеспечивают КПД на уровне 94% и выше.

Энергосбережение: материнская плата.

процессор На сегодняшний день материнские платы развиваются максимально быстро, не отставая от развития процессоров. Следует понимать, что материнские платы состоят из различных наборов контроллеров, обеспечение слаженной работы которых, и является основной задачей материнской платы. В большинстве случае, энергопотребление материнской платы зависит от вида примененного северного и южного моста. Современные северные мосты значительно снизили свое энергопотребление, что повлекло за собой уменьшение размеров их систем охлаждения. Многие пользователи помнят времена, когда система охлаждения северного моста состояла из нескольких тепловых трубок соединенных с радиаторами охлаждения. Появление последнего поколения системной логики от Intel позволило снова отойти на уровень обычных радиаторов.

В силу общих тенденций, многие именитые производители материнских плат, такие как Gigabyte, ASUS, MSI демонстрируют на выставках свои новые "экологичные" продукты. Как правило, экологичность данных решений достигается за счет оптимизации схем питания процессора и видеокарт, - основных потребителей любого системного блока. Как правило, это осуществляется за счет применения многофазных стабилизаторов напряжения процессоров.

Современные материнские платы, применяют в схемах питания от шести до двенадцати стабилизаторов напряжения. Данные схемы значительно повышают стабильность подаваемого напряжения, но увеличивают энергопотребление. Поэтому производители "экологичных" материнских плат оснащают их технологиями, которые при низкой нагрузке на систему питания выключают часть фаз, и питание процессора осуществляется за счет одной-двух фаз стабилизаторов напряжения.

При покупке материнской платы, также следует быть более внимательным. Приобретение "навороченной" материнской платы всегда оборачивается повышенным энергопотреблением. Если вам никогда не будет нужен порт FireWire, не следует за него переплачивать, а затем ежемесячно платить за то электричество, которое потребляет его контроллер на материнской плате.

Энергосбережение: процессор.

процессорВедущие производители процессоров AMD и Intel на протяжении последних десятилетий занимаются снижением энергопотребления своих продуктов. Следует отдать должное, вся эстафета была начата компанией AMD, в которой она удерживала прочное лидерство на протяжении двух-трех лет. Были времена, когда процессоры компании AMD с технологией Cool'n'Quiet имели значительно меньшее энергопотребление, нежели процессоры от компании Intel линеек Pentium 4 и Pentium D.

Компания Intel быстро наверстала свое отставание и внедрила технологию EIST - Enhanced Intel SpeedStep Technology, которая прекрасно себя показала в последних поколениях процессоров. В то время как новые процессоры от компании Intel обзаводятся все новыми и новыми технологиями энергосбережения и наращивают производительность, от компании AMD существенных рывков вперед мы не видим.

Как известно, ключевым энергопотребителем любого персонального компьютера или ноутбука является именно процессор, поэтому мы остановимся на вопросах снижения его энергопотребления.

Для того чтоб понять, как можно снизить энергопотребление процессора, вы должны четко для себя представлять, от чего оно зависит. Энергопотребление современного процессора зависит: - от напряжения питания подаваемого на транзисторы, - частоты работы процессора. Частота работы процессора формируется из произведения его множителя на частоту шины.

По сути дела, технологии Cool'n'Quiet и EIST занимаются снижением энергопотребления именно за счет этих двух параметров. К сожалению, чаще всего мы сталкиваемся с работой не с напряжением питания процессора, а с работой его частотой. При снижении нагрузки на процессор энергосберегающие технологии снижают множитель процессора и тем самым добиваются снижения энергопотребления процессора. При появлении нагрузки на процессоре, множитель возвращается на прежние значения, и процессор работает, как ни в чем не бывало. К сожалению, данная методика снижения энергопотребления не всегда позволяет добиться высокой энергоэффективности. Покажем на примере. В качестве примера выбран процессор Core 2 Duo с номинальной частотой работы 2,0 Ггц.

процессор

-- картинка кликабельна --

Из представленной диаграммы видно, что температура работы процессора без включения режима энергосбережения, при номинальном множителе x12 и напряжении питания 1,25 вольт мы имеем рабочую температуру порядка 55-56 градусов в простое.

процессор

-- картинка кликабельна --

После подачи нагрузки на процессор, при аналогичных условиях работы мы фиксируем среднею температуру работы процессора порядка 71-72 градусов, что и было зафиксировано на наших диаграммах. Температура ядер процессора снимается по внутренним датчикам, поэтому погрешности минимальны. Учитывая тот факт, что между энергопотреблением процессора и его рабочей температурой имеется прямопропорциональная связь, мы будем ориентироваться на данный параметр при оценке его энергоэффективности. Следующим этапом мы снизили множитель процессора до минимально возможных значений, до 6. При этом частота процессора составила 997 Мгц, грубо можно округлить до 1 Ггц. Напряжение питания осталось неизменным, в районе 1,25 вольт.

процессор

-- картинка кликабельна --

Из представленных данных видно, что в режиме простоя, рабочая температура процессора изменилась очень мало, она осталась, по-прежнему, в рамках 55-56 градусов. Отсюда напрашивается вывод о том, что от простого снижения частоты работы процессора мы выигрываем очень мало.

процессор

-- картинка кликабельна --

После этого мы подали нагрузку на процессор, но множитель и рабочее напряжение процессора оставили на прежнем уровне. Естественно, подобное тестирование имеет значение только с практической стороны, реализовывать его в жизни мы не рекомендуем. Связано это с тем, что именно от частоты процессора зависит его производительность, и никто не покупает высокочастотный процессор для его последующей работы на заниженных частотах. После стабилизации температурных значений, мы получили среднею рабочую температуру равную 65-66 градусам, что на шесть градусов ниже, чем при работе процессора на номинальной частоте равной 2 Ггц. Из этого всего следует, что действительно энергосбережение от снижения рабочей частоты процессора путем изменения значения множителя имеет место быть, но оно не того уровня, которого нам бы хотелось видеть, в каждом конкретном случае. Поэтому мы приступаем к работе с напряжением процессора.

процессор

Наш процессор и материнская плата позволяют изменять напряжение питания процессора в промежутке 0,95-1,25 вольт. Шаг составляет 0,0125 вольт. Это связано с тем, что процессор установлен в ноутбуке, материнские платы которых, редко когда дают возможность менять рабочие напряжения компонентов в широких диапазонах. Для того чтоб доказать эффективность снижения рабочего напряжения процессора в плане снижения его энергопотребления и тепловыделения, мы оставим его рабочую частоту на уровне 1 Ггц, но параллельно снизим рабочее напряжение до минимально возможных значений, - 0,95 вольт.

процессор

-- картинка кликабельна --

Данная манипуляция позволила нам снизить температуру простоя процессора до 45-46 градусов, что представлено на диаграмме. В данном режиме мы добиваемся максимально возможно низкого энергопотребления процессора. Снижение рабочего напряжения до 0,95 вольт позволило нам снизить рабочую температуру простоя на 10 градусов!!!

процессор

-- картинка кликабельна --

Для оценки эффективности метода снижения рабочего напряжения процессора, мы подали на него нагрузку. В результате чего мы получили рабочую температуру в нагрузке равную 50-51 градусам, в то время как без изменения напряжения и аналогичной производительности системы на частоте 1 Ггц ранее мы получали 65-66 градусов. Полученные нами данные зафиксированы на диаграммах.

Энергопотребление процессора: выводы

- Из всего вышеизложенного следует, что для обеспечения высокой энергоэффективности процессора не следует только снижать рабочую частоту процессора, как это делается многими ноутбуками и персональными компьютерами в рамках энергосберегающих технологий от Intel и AMD. Снижение частоты работы процессора всегда должно сопровождаться снижением его рабочего напряжения.

- Учитывая тот факт, что любой процессор может работать при более низком напряжении при более низких частотах своей работы, следует подобрать свое минимальное стабильное напряжение для каждой частоты его работы.

- Для определения приблизительных рабочих напряжений для каждой частоты (множителя) процессора достаточно построить график прямой зависимости минимального напряжения от частоты путем нанесения максимальных и минимальных значений. Это значительно облегчит работу начинающим пользователям.

процессор

- Для обеспечения необходимой энергоэффективности процессора, необходимо правильно настроить существующие технологии или применять сторонние программные продукты, которые могли бы снижать частоту процессора, его напряжение при низкой нагрузке и повышать их при ее повышении.

Для этих целей я рекомендую программу RightMark CPU Clock Utility - RMClock, которую использую уже на четырех поколениях процессоров, бесплатного функционала которой хватает для всех вышеописанных манипуляций.

Энергосбережение процессора: RightMark CPU Clock Utility (RMClock)

Утилита имеет небольшой вес, порядка 250 килобайт. Не требуется какой-либо установки, просто распаковываете его в выбранную папку и запускаете файл RMClock.exe. Для простоты ссылка на архив с программой будет представлена в конце нашей статьи.

На момент написания статьи последняя версия программы 2.35 имеет следующий функционал в рамках бесплатного использования: - контроль тактовой частоты процессоры, - контроль троттлинга, - контроль уровня загрузки процессора, ядер процессора, - контроль рабочего напряжения процессора, - контроль температуры процессора/ядер процессора, - постоянный мониторинг указанных параметров, - возможность изменения напряжения процессора из операционной системы, - возможность изменения множителя процессора (его частоты) из операционной системы, - автоматическое управление частотой и напряжением процессора в зависимости от подаваемой нагрузки на него. Концепция носит название "Perfomance on demand" или "производительность по требованию".

процессор

-- картинка кликабельна --

Запустив программный продукт, вы попадаете в один из разделов его меню. Мы перечислим весь функционал RightMark CPU Clock Utility по порядку. В разделе About представлена информация о разработчиках, их сайте, и ссылка на лицензионное соглашение. Базовая версия продукта поставляется бесплатно для некоммерческих целей, никакой регистрации не требуется. Имеется профессиональная версия, которая предоставляет гораздо более широкий функционал настроек работы системы и стоит символические 15 долларов. Для начинающего пользователя возможностей базовой версии вполне хватит.

процессор

-- картинка кликабельна --

В закладке "Settings" представлены настройки программы для удобства его использования. К сожалению, русского языкового пакета, который встречался в ранее выпущенных версиях продукта, в нашем случае не оказалось, но в этом нет ничего страшного. В данной закладке имеется возможность выбора цвета оформления и, прошу обратить внимание, - режим автозапуска.

За режим автозапуска отвечает подраздел "Startup options". Автозапуск RightMark CPU Clock Utility при загрузке операционной системы позволяет максимально легко решить вопросы энергосбережения без вмешательства в BIOS компьютера, что особенно полезно, когда BIOS не предоставляет каких-либо возможностей по изменению рабочего напряжения и множителя процессора. Подобное встречается в BIOS'ах современных ноутбуков.

Поставив галочку в окне пункта "Start minimized to system tray" вы избавите себя от надобности постоянно закрывать окно программы при очередном запуске. Оно будет выполнять свои задачи после автоматического запуска с предварительным свертыванием.

Пункт "Run at Windows startup:" позволяет установить автоматический запуск программного продукта и выбрать, как это делать. В нашем случае мы осуществляем автоматический запуск через реестр, также имеется возможность автоматического запуска через папку "Автозагрузка". Оба варианта прекрасно работают, начиная от Windows XP заканчивая Windows 7.

Имеется возможность записи необходимых параметров работы процессора в Log-файл. Данный параметр бывает необходим для выяснения причин нестабильной работы системы.

процессор

-- картинка кликабельна --

В закладке "CPU info" представлена информация о процессоре, его характеристики на текущий момент. Перечислены поддерживаемые технологии энергосбережения. Чем более современный процессор, тем больше технологий он поддерживает.

процессор

-- картинка кликабельна --

В закладке "Monitoring" представлены диаграммы изменения рабочей частоты ядра процессора, его троттлинг, нагрузка на него, множитель, рабочее напряжение и температура. Количество вкладок соответствует количеству ядер процессора.

процессор

-- картинка кликабельна --

Во вкладке "Management" пользователю предоставляется возможность выбора метода переключения множителей, методов определения фактической нагрузки на процессор, интеграции программного продукта с энергосберегающими технологиями операционной системы.

Пункт "P-states transitions method" позволяет выбрать метод перехода от одной заданной комбинации множителя-напряжения на другой. Имеются следующие возможности выбора: - Single-step: множитель переключается с шагом равной единице. То есть при переходе с множителя 10 на множитель 12 всегда будет промежуточное звено 11. - Multi-step: переход будет осуществляться с переменным шагом. В случае нашего примера, с 10 сразу на 12.

Пункт "Multi-CPU load calculation" позволяет определить метод определения загрузки процессора. Данный параметр будет влиять на скорость переключения комбинации множитель-напряжение на процессоре. В каждом случае подбирается исходя из индивидуальных особенностей работы пользователя. Обычно данный параметр мы не меняем и оставляет на указанном на скрине значении, который означает, что оценка будет осуществляться по максимальной нагрузке любого из ядер процессора.

Пункт "Standby/hibernate action" позволяет выбрать действие программы при переходе в режим гибернации или сна. Как правило, оставление текущего профиля работы является вполне достаточным.

В разделе "CPU Default Settings" представлены следующие пункты: - Restore CPU defaults on management turns off, который позволяет вернуть первоначальные параметры работы процессора после выбора режима "No Power Managemet". - Restore CPU defaults on application exit, который позволяет вернуть первоначальные параметры работы процессора после выключения RightMark CPU Clock Utility.

В разделе "CPU defeaults selection" выбирается метод определения комбинаций множитель-напряжение у процессора: - CPU-defined default P-state, комбинация определяются процессором, - P-state found at startup, комбинации определяются при загрузке программы, - Custom P-state, комбинации устанавливаются вручную.

Пункт "Enable OS power management integration" позволяет создать профиль в схемах энергопотребления системы под названием "RMClock Power Management".

процессор

-- картинка кликабельна --

В разделе "Profiles" пользователю предлагается задать те самые комбинации множитель-напряжение, - P-state. Во-первых, предлагается выбрать профили в зависимости от режима энергопотребления, - сеть или батарея/ИБП.

Ниже предлагается выбрать множители процессора и напряжение для них в каждом конкретном случае. Как правило, я выбираю три значения: - минимальный множитель и минимальное напряжение для него, - максимальный множитель и минимально рабочее напряжение для него, - среднее значение множителя, а напряжение для него устанавливается самой программой исходя из максимальных и минимальных значений.

Как правило, подобный подход подходит для большинства ноутбуков и персональных компьютеров. Естественно, бывают исключения, и пользователю приходится длительно подбирать минимальное напряжение для каждого множителя.

процессор

-- картинка кликабельна --

Затем устанавливаете галочки для уже выбранных профилей в соответствующих разновидностях работы программы: - No management - без управления, в настройках не нуждается - вкладки "Power Saving", "Maximal performance", "Perfomance on Demand" по сути дела равнозначны и позволяют установить диапазоны изменения множителей-напрежения процессора.

Например, в нашем случае для вкладки "Power Saving" мы выбрали минимально возможный множитель и напряжением, для вкладки "Maximal performance" максимальный множитель и минимально рабочее напряжение при данной частоте у процессора.

В разделе производительность по требованию "Perfomance on Demand" выбрали три комбинации множитель-напряжение: - x4-0,95 вольт - x9-1,1 вольт - x12-1,25 вольт.

процессор

-- картинка кликабельна --

Затем наводите на значок в области уведомлений рабочего стола программы RightMark CPU Clock Utility и выбираете необходимые параметры процессора, которые всегда должны вам показываться и выбираете текущий профиль работы. Я всегда ставлю для мониторинга частоту процессора и его температуру работы, что всегда удобно и отчасти интересно.

процессор

-- картинка кликабельна --

На рисунке представлены три пиктограммы в области уведомлений рабочего стола: - пиктограммы программы RightMark CPU Clock Utility, - текущая частота процессора, - его текущая температура.

процессор

-- картинка кликабельна --

На скрине представлены диаграммы работы процессора в режиме "Производительность по требованию". Видно, как программный продукт при увеличении нагрузки на процессор ступенчато увеличивает его множитель и напряжение вначале до x9-1,1 вольт и при необходимости до максимальных x12-1,25 вольт. Как только нагрузка падает, все ступенчато возвращается обратно. Подобная регулировка практически никак не влияет на итоговую производительность системы.

процессор

-- картинка кликабельна --

Во вкладке "Battery info" предлагается выбрать способы оповещения о состоянии аккумуляторной батареи ноутбука.

Во вкладке "Advanced CPU settings" предлагается выбрать опрашиваемые температурные датчики процессора, включаемые технологии энергосбережения. Все эти энергосберегающие технологии описаны на сайте Intel. Мы просто хотим сказать, что, как правило, их включение не влияет на стабильность системы, поэтому - почему бы их не включить?

Наш процессор относится к раннему семейству процессоров Core 2 Duo. Современные процессоры поддерживает не активные у нас технологии: - Engage Intel Dynamic Acceleration (IDA) - Enable Dynamic FSB Frequency Switching (DFFS)

Первая технология позволяет процессору повысить множитель одного из ядер при отсутствии нагрузки на второе. Например, работают два ядра процессора при частоте 2,2 Ггц. Процессор оценивает, что нагрузка подается только на одно ядро, то его множитель будет повышен, и он начнет работать на частоте 2,4 Ггц. Технология интересная, но опасная на разогнанных процессорах.

Вторая технология позволяет добиться еще более сильного снижения рабочей частоты процессора в режимах простоя. Ранее мы говорили о том, что итоговая частота процессора - это всегда произведение множителя на частоту системной шины. Современные процессоры Intel в рамках технологии DFFS позволяют снижать не только значение множителя, но и частоту шины, что позволяет достичь еще более низких частот. Данная технология также опасна для разогнанных процессоров, так как можно получить нестабильность со стороны оперативной памяти.

процессор

-- картинка кликабельна --

Пожалуй, это все что мы хотели рассказать о программном продукте RightMark CPU Clock Utility. Остается посоветовать следить за ее обновлениями. При этом не имеет смысл обновляться, когда у вас уже на протяжении многих месяцев все стабильно работает. Имеет смысл искать новую версию при смене процессора или переходе на более современную операционную систему. Использование программы RightMark CPU Clock Utility позволит вам максимально продлить жизнь не только своего процессора, но и системы питания материнской платы, а также значительно снизить шум от системы охлаждения процессора, который не будет надрываться для его охлаждения, когда вы будете печатать, смотреть фильмы или просто листать страницы в Интернете.

Энергопотребление процессора: определяем минимальное рабочее напряжение

В своей статье я многократно указывал на то, что важно определить минимальное рабочее напряжение для каждой частоты работы процессора. Делается это путем проб и ошибок. Как правило, последовательно выполняется следующий цикл задач: - снижение напряжения на один пункт, - проверка стабильности процессора в стресс-тестовом программном продукте, - понижение или повышение напряжения на один пункт в зависимости от результатов стресс-тестирования.

Для стресс-тестирования процессоров существует множество программных продуктов. Они были описаны в одной из наших статей. Считаю, что наиболее ценной из них является программа Prime95. Ссылка на нее будет предоставлена в конце статьи. Она полностью бесплатна и доступна для скачивания в сети.

процессор

-- картинка кликабельна --

Последняя ее версия была выпущена в 2008 году, как раз тогда, когда было необходимо внедрить мультиядерность в тестирование. Имеется возможность выбора различных методов тестирования, указывать длительность тестирования, периодичность тестирования и т.д.

процессор

-- картинка кликабельна --

Выбираем метод тестирования в разделе "Options"=> "Torture test" и запускаем его. Длительность тестирования полностью зависит от вас. Как правило, при определении ориентировочного минимального напряжения я дожидаюсь либо первой ошибки, либо провожу тестирование в течение получаса. Если полчаса теста прошло без ошибок, снижаем напряжение на один пункт и вперед заново. После того, как вы определились с минимальным напряжением окончательно, имеет смысл оставить тест на ночь. За несколько часов кропотливой работы, практически всегда удается выявить возникающие ошибки. Нередко, операционная система зависает или в лучшем случае, выдает "синий экран смерти". Это говорит о том, что напряжение занижено и возникла ошибка, - следует поднять рабочее напряжение на процессоре для данной частоты.

процессор

-- картинка кликабельна --

В нашем случае, мы определили минимальное рабочее напряжение для нашего процессора. Как оказалось, при максимальной частоте в 2 Ггц нашему процессору 1,25 вольт совсем не нужны. Он вполне стабильно работает и при 1,00 вольтах. Стабильность операционной системы была обнаружена и при режиме 0,975 вольт, но Prime95 сообщил об ошибке, которая пропала после поднятия напряжения до 1,00 вольт.

В итоге мы имеем

: - процессор с неизменным уровнем производительности и частотой работы 2 Ггц, - максимальную рабочую температуру в нагрузке 62-63 градуса, вместо привычных 72 градусов, - более низкое энергопотребление, которое позволяет без каких-либо схем энергопотребления от Acer, Asus, Samsung, Gigabyte максимально продлить длительность работы ноутбука от аккумуляторной батареи не теряя уровня производительности, - более низкое энергопотребление позволит сократить расходы на электричество, особенно, если указать данные значения в описанном выше программном продукте RightMark CPU Clock Utility.

В действительности, подобное низкое рабочее напряжение процессора для оверклоккера говорит всегда об одном, - об его высоком разгонном потенциале. Но нюансам разгона у нас будут посвящены другие статьи, - тема разгона процессора выходит за рамки темы об энергосбережении.

Заключение. Прочитав статью, у пользователя должен возникнуть вопрос: "Неужели производители настолько неумелые, что сами не понижают рабочее напряжение процессоров, особенно в ноутбуках, где это так критично?" Ответ прост и заключается в том, что процессоры выпускаются массово, ноутбуки также выходят с конвейера. Не в интересах производителей затягивать процесс производства, поэтому кому-то везет и его процессор показывает чудеса разгона, а у кого-то отказывается это делать, у кого-то процессор работает при напряжении 1,175 вольт, а у кого-то он стабилен и при 0,98 вольтах. Покупка электроники, - это всегда лотерея. Что скрыто под этикеткой в каждом конкретном случае, познается только на практике. В заключение хочется поблагодарить разработчиков программных продуктов RightMark CPU Clock Utility и Prime95, которым наш портал МегаОбзор вручает золотую почетную медаль. Ждем ваших вопросов и напоминаем, что все, что вы делаете со своей электроникой, вы делаете на свой страх и риск.

Описанную в статье программу RightMark CPU Clock Utility можно найти по ссылке. Описанную в статье программу Prime95 можно найти по ссылке.

megaobzor.com

Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров iXBT.com

Совсем недавно мы анонсировали нашу новую методику тестирования на основе реальных приложений (iXBT Application Benchmark 2016), которая включает в себя 17 отдельных тестов. Результаты этих тестов позволяют оценивать производительность системы в различных сценариях использования путем замера времени выполнения тестовых задач и сопоставления этого времени со временем выполнения этих задач на референсной системе. Однако производительность процессора — это лишь одна сторона медали, а другая сторона — энергопотребление. До сих пор мы не измеряли энергопотребление процессоров при их тестировании, но обещали разработать соответствующую методику. В этой статье мы опишем подготовленную методику измерения энергопотребления, реализуемую с помощью плагина к нашему бенчмарку iXBT Application Benchmark 2016.

Программно-аппаратный измерительный блок

Для работы плагина используется специализированный программно-аппаратный измерительный блок, разработанный Алексеем Кудрявцевым. Измерительный блок подключается в разрыв цепей питания между компьютерным блоком питания и материнской платой. Попросту говоря, измерительный блок подключается к 24-контактному (ATX) и 8-контактному (EPS12V) разъемам блока питания, а материнская плата подключается уже к измерительному блоку с использованием аналогичных разъемов. Измерительный блок способен измерять напряжение и силу тока по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX, а также напряжение питания и силу тока по шине 12 В разъема EPS12V, используемого для питания процессора.

Связь измерительного блока с компьютером производится по шине USB. Это позволяет управлять работой блока и сохранять измеряемые величины в файле. Управление работой измерительного блока производится из командной строки.

В нашей методике интеграция программно-измерительного блока с бенчмарком iXBT Application Benchmark 2016 заключается в том, что в каждом тесте синхронно с началом выполнения тестового задания запускается сбор данных измерительным блоком, а синхронно с моментом окончания выполнения тестового задания сбор данных прекращается. Результаты измерения сохраняются во временном файле и обрабатываются бенчмарком.

В каждом тесте сохраняются следующие значения, рассчитанные на основе результатов измерений:

  • суммарная потребляемая мощность во время выполнения теста, в ваттах;
  • потребляемая процессором мощность во время выполнения теста, в ваттах.

Суммарная потребляемая мощность учитывает потребление по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX и по шине 12 В разъема EPS12V. Суммарная потребляемая мощность рассчитывается как отношение суммарного энергопотребления ко времени измерения.

Потребляемая процессором мощность во время выполнения теста учитывает только потребление по шине 12 В разъема EPS12V (этот разъем используется для питания процессора). Данная мощность рассчитывается как отношение энергопотребления процессора за время выполнения теста ко времени выполнения теста. Нужно, однако, иметь в виду, что в данном случае речь идет об энергопотреблении процессора вместе с регулятором напряжения его питания. Естественно, регулятор напряжения питания процессора имеет определенный КПД, и часть электрической энергии потребляется им самим (она выделяется в виде тепла на MOSFET-транзисторах и других элементах). Поэтому реальная мощность, потребляемая процессором, всегда будет немного ниже измеренных значений, однако измерить это реальное значение с использованием внешнего измерительного блока не представляется возможным.

Особенности измерения энергопотребления в отдельных тестах

Как уже отмечалось, сбор данных измерительным блоком начинается синхронно с началом выполнения тестового задания и завершается синхронно с моментом окончания выполнения тестового задания. Казалось бы, все просто, но тут есть свои нюансы. Дело в том, что некоторые тесты включают не одну, а сразу несколько задач, и результатом теста является суммарное время выполнения всех этих задач. При этом между отдельными задачами в тесте могут быть довольно продолжительные паузы.

Всего таких тестов в нашем бенчмарке пять:

  • Adobe Premiere Pro CС 2015.0.1,
  • Photodex ProShow Producer 7.0.3257,
  • PhaseOne Capture One Pro 8.2,
  • Adobe Audition CС 2015.0,
  • WinRAR 5.21.

Так, в тесте с использованием приложения Adobe Premiere Pro CС результатом является суммарное время рендеринга и экспортирования фильма. В тесте с применением приложения Photodex ProShow Producer результатом является суммарное время создание проекта слайд-шоу, включающее в себя время загрузки фотографий и время экспорта проекта в фильм. В тесте с применением приложения PhaseOne Capture One Pro производится экспортирование коллекции фотографий в проект с созданием превью, пакетная обработка фотографий в режиме автоматического улучшения качества и сохранение фотографий в формате JPEG. Результатом теста является время выполнения всех трех операций. В тесте с применением приложения Adobe Audition CС первоначально загружается шестиканальный (5.1) аудиофайл в формате FLAC. Затем этот файл обрабатывается путем применения к нему фильтра адаптивного шумоподавления, и на заключительном этапе производится конвертация в формат MP3. Результатом теста является суммарное время загрузки аудиофайла, его обработки и конвертирования. В тесте с использованием приложения WinRAR производятся две отдельные задачи: архивация и разархивация данных.

И когда в тесте выполняется несколько отдельных задач, непонятно, что именно понимать под потребляемой мощностью и энергопотреблением, поскольку в отдельных задачах потребляемая мощность различается. Можно, конечно, рассчитывать усредненную по всем задачам в тесте мощность и энергопотребление, однако результат будет напоминать среднюю температуру по больнице. Поэтому мы решили поступить следующим образом: в том случае, когда в тесте используется несколько отдельных задач, измерение мощности и энергопотребления производится только для самой энергоемкой задачи. Так, в тесте с использованием приложения Adobe Premiere Pro CС используется задача по экспортированию фильма. В тесте с применением приложения Photodex ProShow Producer тоже используется задача по экспорту проекта в фильм. В тесте с применением приложения PhaseOne Capture One Pro используется задача по пакетной обработке фотографий в режиме автоматического улучшения качества. В тесте с применением приложения Adobe Audition CС используется задача обработки аудиофайла путем применения к нему фильтра адаптивного шумоподавления. В задаче с использованием приложения WinRAR используется только задача по архивации.

Представление результатов тестирования

Поскольку в нашей методике измерения производительности на основе реальных приложений (iXBT Application Benchmark 2016) для каждого теста рассчитывается среднеарифметический результат и погрешность измерения для доверительного интервала 0,95 (количество запусков каждого теста можно менять), при измерении энергопотребления используется аналогичный подход. В каждом тесте рассчитывается не только среднеарифметический результат для суммарного энергопотребления, энергопотребления процессора, суммарной потребляемой мощности и потребляемой процессором мощности, но и погрешность измерений указанных величин в доверительном интервале 0,95.

Результаты измерения записываются в соответствии с общепринятыми правилами записи результатов с погрешностью, погрешность записывается с одной значащей цифрой.

Ограничения на использование измерительного блока

С учетом того обстоятельства, что измерительный блок может подключаться только к компьютерному блоку питания через 24-контактный разъем ATX и 8-контактный разъем EPS12V и имеет аналогичные разъемы для подключения материнской платы, данный измерительный блок может использоваться только при тестировании систем, которые имеют соответствующие разъемы. Таким образом, наш измерительный блок не может использоваться для тестирования ноутбуков, неттопов и моноблоков со специфическими разъемами питания. По сути, мы планируем использовать данную методику измерения энергопотребления только для тестирования процессоров и, возможно, материнских плат. И насчет материнских плат еще нужно будет посмотреть, насколько это целесообразно. В принципе, с учетом того, что при измерении энергопотребления и потребляемой мощности процессора учитывается также энергопотребление регулятора напряжения питания, на разных материнских платах могут получаться разные значения энергопотребления при использовании одного и того же процессора. Но возможно, разница окажется настолько незначительной, что такое измерение будет попросту лишено смысла. Одним словом, нужно сначала накопить экспериментальные данные, а затем уже принять решение относительно целесообразности проведения подобных измерений.

Пример результатов измерения

В заключение продемонстрируем пример результата тестирования с измерением энергопотребления.

Стенд для тестирования имел следующую конфигурацию:

ПроцессорIntel Core i7-6700K
Материнская платаAsus Sabertooth Z170 S
ЧипсетIntel Z170
Оперативная память16 ГБ DDR4-2133 (2 канала)
НакопительSSD Seagate ST480FN0021 (480 ГБ)
Операционная системаWindows 10 (64-битная)

Процессор работал в штатном режиме (без разгона) с активированной технологией Turbo Boost. Результаты тестирования представлены в таблице.

Логическая группа тестовРезультат тестирования, секундыОбщая мощность, ВтМощность процессора, Вт
Работа с видеоконтентом, баллы334±6
MediaCoder x64 0.8.36.5757 118±2108±289±2
SVPmark 3.0.3b, баллы 3300±30083±564±5
Adobe Premiere Pro CC 2015.0.1291±293±273,8±0,4
Adobe After Effects CC 2015.0.1464±448,4±0,332,6±0,3
Photodex ProShow Producer 7.0.3257394±268,7±0,352,0±0,3
Обработка цифровых фотографий, баллы305±2
Adobe Photoshop CC 2015.0.1627±467,63±0,0949,90±0,06
Adobe Photoshop Lightroom 6.1.1319,4±0,491,3±0,570,0±0,4
PhaseOne Capture One Pro 8.2373±559±243±2
ACDSee Pro 8.2.287207±254,6±0,438,3±0,4
Векторная графика, баллы182,7±0,3
Adobe Illustrator CC 2015.0.1356,7±0,739,19±0,0824,40±0,09
Аудиообработка, баллы290±3
Adobe Audition CC 2015.0360±361,73±0,0746,10±0,08
Распознавание текста, баллы385±2
Abbyy FineReader 12 Professional150,1±0,477,5±0,360,0±0,3
Архивирование и разархивирование данных, баллы244±7
WinRAR 5.21 архивирование104,2±0,369,57±0,0851,77±0,07
WinRAR 5.21 разархивирование6,8±0,4  
Файловые операции, баллы171±6
Скорость инсталляции приложений333,2±0,735,3±0,420,6±0,3
Копирование данных70±229,9±0,414,7±0,4
UltraISO Premium Edition 9.6.2.305927±322±27±2
Научные расчеты, баллы289±7
Dassault SolidWorks 2016 SP0 с пакетом Flow Simulation247±678,3±0,460,6±0,3
Интегральный результат производительности, баллы266±6

Представим также результаты для мощности на диаграмме:

На диаграмме хорошо видно, что в различных тестах относительная разница между общей потребляемой мощностью и мощностью процессора различна: чем сильнее загружен процессор, тем эта разница меньше. К примеру, в тесте MediaCoder разница между общей мощностью и мощностью процессора составляет всего 17,6%, а в тесте UltraISO Premium Edition 9.6.2.3059 она достигает 66%.

Также напомним, что паспортная расчетная мощность процессора Intel Core i7-6700K составляет 91 Вт. Как видим, в штатном режиме работы процессора ни в одном из тестов эта расчетная мощность не превышается.

Заключение

Пока мы только начали наши эксперименты с измерением энергопотребления. Текущая версия программно-аппаратной реализации измерения энергопотребления имеет свои ограничения и, фактически, может использоваться только для тестирования процессоров. Однако уже одного этого достаточно, чтобы делать выводы относительно энергоэффективности процессоров, оценивать, какую тепловую мощность должен отводить кулер процессора, а также оценивать возможность разгона процессора без его перегрева.

В любой методике есть свои преимущества и недостатки. В нашем случае к преимуществам можно отнести тот факт, что данная методика с использованием внешнего измерительного блока обладает очень высокой точностью измерения и, в отличие от программных реализаций измерения различных параметров, никак не связана с датчиками и контроллерами мониторинга на самой материнской плате и в процессоре. К недостаткам данной методики можно отнести ограниченные возможности ее использования: измерительный блок жестко привязан к вполне конкретным разъемам питания на материнской плате и в случае их отсутствия использоваться не может. Как уже отмечалось, данный измерительный блок непригоден для тестирования ноутбуков, моноблоков, а также готовых ПК, поскольку если компьютер собран в закрытом корпусе, то подсоединить к нему измерительный блок может оказаться невыполнимой задачей.

Тем не менее, для тестирования таких законченных решений, как ноутбуки, моноблоки, неттопы и пр., где использование внешнего измерительного блока не представляется возможным, в скором времени мы анонсируем еще один плагин к нашему бенчмарку iXBT Application Benchmark 2016, который позволит контролировать мощность процессора, его температуру и даже загрузку в каждом тесте. Это будет уже исключительно программное решение, основанное на использовании специальной библиотеки, позволяющей получать программный доступ к датчикам и контроллерам мониторинга на материнской плате и в процессоре. Как и в известных программах, типа AIDA или HWiNFO, во время тестов будет производиться периодический опрос необходимых датчиков мониторинга, что позволит фиксировать среднее за время теста значение мощности процессора, его максимальную температуру и среднюю загрузку. Не всегда можно доверять показаниям этих датчиков, однако, как говорится, лучше так, чем никак. Впрочем, не будем забегать вперед. Это уже тема для отдельной статьи, где мы уделим внимание всем этим нюансам.

www.ixbt.com

Система измерения потребляемой процессором мощности своими руками / Overclockers.ua

Статья прислана на конкурс Летний АвторRUN!

Предупреждение: никто кроме вас не несет ответственности при выходе из строя вашего железа в результате неудачных экспериментов.

В современных компьютерах можно контролировать много разных параметров - напряжения на основных узлах системы, температуру, частоту процессора и других устройств, частоту вращения вентиляторов. Но не контролируется такой важный параметр как потребляемая мощность основных узлов системы. Есть некоторые блоки питания, которые могут измерять суммарную потребляемую мощность от сети, но при этом не учитывается КПД самого источника питания и невозможно определение потребления по отдельным узлам системы. Устранить это упущение я поставил за целью данной статьи. Далее будет описано устройство, позволяющее измерять мощность, потребляемую центральным процессором и видеокартой через кабель дополнительного питания по линии +12В с использованием микроконтроллера и представления результатов на отдельный индикатор.

Теория

Мощность определяется произведением тока потребления на напряжение по линии потребления. Измерение напряжения не составляет особой трудности в отличие от тока. В электронике широко применяются три типа датчиков тока: резистивный датчик, трансформатор тока и датчик на основе эффекта Холла. Каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки.

Резистивный датчик - самый простой и доступный метод, дает возможность измерять постоянный и переменный ток, имеет линейную характеристику и высокую точность. Основные недостатки отсутствие гальванической развязки, потери на измерительном резисторе, что приводит к падению выходного напряжения и разогреву резистора. Для уменьшения динамических потерь на измерительном резисторе (шунт) делают его сопротивление довольно малым исходя из тока нагрузки, чтобы падение напряжения не влияло на характеристики устройства, что приводит к необходимости усиления сигнала снятого с шунта.

Трансформатор тока - более дорогой метод, применяется только для измерения переменного тока . Преимущества данного метода: отсутствие потерь в линии измерения, гальваническая развязка, отсутствие источника питания. Основной недостаток трансформатора тока - измерение только переменного тока.

Датчик на основе эффекта Холла – основан на появлении напряжения на концах полоски проводника или полупроводника, помещенного перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Для меди напряжение Холла составляет около 24мкВ/кГс, для полупроводника – свыше 100 мВ/кГс с учетом направления магнитного поля, что вполне достаточно для датчика тока. Главным преимуществом является отсутствие потерь и гальваническая развязка. В датчиках Холла выходное напряжение пропорционально магнитному полю, которое в свою очередь пропорционально току. Основные недостатки - меньшая точность, чем у резистивных датчиков тока, влияние внешних магнитных полей и требующийся для работы внешний источник питания.

Для наших целей подходят резистивные датчики и датчик тока на эффекте Холла. Датчики тока на эффекте Холла имеют интегрированную силовую шину, простую схему включения, но они пока достаточно дороги. Использование резистивных датчиков требует наличия самих шунтов, а также схемы усиления и преобразования полученного сигнала, сам же ток определяется по закону Ома (Iш = Uш/Rш), падение напряжения на шунте, сопротивление которого постоянно и известно. В системе с несколькими источниками разного напряжения питания измерительный шунт нужно устанавливать только в плюсовую линию для положительных напряжений и в минусовую для отрицательных. Но АЦП работает с напряжениями от нуля до напряжения опорного источника, поэтому напряжение на шунте нужно преобразовать в соответствующий вид, для этого используют различные схемы усиления напряжения. Широко применяются две схемы: дифференциальный усилитель напряжения (рисунок 1) и преобразователь напряжение - ток (рисунок 2).

Рисунок 1 Рисунок 2

Практика

При разработке принципиальной электрической схемы, были использованы недорогие и доступные комплектующие. Я использовал микроконтроллер AТMega8 фирмы ATMEL - это 8-ми битный RISC-контроллер, который имеет 8 каналов АЦП разрядностью 10 бит, три канала аппаратного ШИМ, внутренний откалиброванный RC-генератор. Был использован контроллер в 32-выводном корпусе TQFP, по причине наличия нескольких таких микросхем. Дополнительно было решено добавить два канала измерения температуры и два канала управлением вентиляторами. Принципиальная электрическая схема устройства находится здесь.

Центральный процессор во всех новых материнских платах питается от +12 В через дополнительный 4-х или 8-ми контактный разъем на материнской плате. Мощные видеокарты так же питаются через дополнительный 6-ти контактный разъем, у топовых моделей питание подается уже через несколько разъемов дополнительного питания. Так как ток потребления импульсный, то будет измеряться средняя (действующая) мощность, она больше соответствует выделяемой тепловой мощности, чем импульсная пиковая.

Для практической реализации измерения тока, после многочисленных экспериментов я применил схему преобразователя напряжение-ток. Был использован дешевый операционный усилитель LM358. Но для того чтобы он смог работать с входным напряжением 12 В, напряжение питания самой микросхемы, по ее технической доку

www.overclockers.ua

TDP и энергопотребление процессоров | Технический сказочник

Частая ошибка: пустать TDP процессоров, указанный в их паспортных данных, с реальным энергопотреблением.

TDP — Thermal Design Power — это мощность, на отвод которой должна быть рассчитана система охлаждения процессора. Так как никто не предполагает, что производители кулеров будут выпускать по отдельной модели для каждого процессора, то у производителей процессоров есть несколько типовых значений TDP, под которые и рассчитываются кулеры. То есть надпись «TDP 84W» означает, что для данного процессора подходят любые системы охлаждения, рассчитанные на отвод не менее 84 Вт тепла, но не означает, что он будет потреблять именно 84 Вт. Он будет потреблять не более 84 Вт.

У Intel сейчас минимум в сетке значений TDP для настольных процессоров — 65 Вт. Ну не предусмотрено меньшее, потому как в Intel посчитали, что современный кулер под 65 Вт сделать несложно, а потому нет смысла вводить меньшие мощности. Поэтому все Celeron, Pentium DC и Core 2 Duo, потребляющие не выше 65 Вт, награждены паспортным значением TDP 65 Вт. Реальное же их потребление может быть в разы меньше.

То же самое, кстати, с потребляемыми токами, указанными в даташитах на процессоры: если когда-то Intel писал реальные значения для каждой модели, то теперь у него есть несколько типовых дизайнов схемы питания — 775_VR_CONFIG_04A, 775_VR_CONFIG_06 и так далее. Их немного, для 775-го сокета всего четыре штуки (04A, 04B, 05, 06). В каждом из них указано «для соответствия этому дизайну стабилизатор питания должен обеспечивать ток до … A». Далее для каждого процессора указывается минимальный дизайн, с которым он совместим, а значение потребляемого тока просто берётся из описания данного дизайна.

Так что паспортные потребляемые токи и мощности у процессоров — это не реальные величины, а лишь отсылка к типовым дизайнам систем охлаждения и питания, введённым ради разбиения всех производимых процессоров на небольшое количество групп по энергетическим и тепловым требованиям.

olegart.ru

2.3. Способы снижения энергопотребления процессора.

Не менее, чем производительность, для процессора важен и такой параметр, как энергопотребление. Особенно остро вопрос энергопотребления встал сейчас, когда наблюдается настоящий бум популярности портативных устройств.

Нашу жизнь уже нельзя представить комфортной без использования ноутбуков, планшетных компьютеров и смартфонов. Однако единственное, что омрачает эту тенденцию, – это время автономной работы подобных устройств. Так ноутбуки, в среднем, могут автономно работать 3-5 часов, планшеты – чуть больше, смартфоны уже могут протянуть при полной нагрузке почти сутки и то не все. Но все это крайне мало для комфортной работы с ними.

Время автономной работы этих устройств напрямую зависит от их энергопотребления, и немалая доля энергопотребления приходится на процессор. Для снижения энергопотребления процессоров используются различные способы и технологии. Давайте рассмотрим наиболее популярные из них.

Самый простой способ снизить энергопотребление и тепловыделение процессора – это уменьшить его тактовую частоту и напряжение, так как энергопотребление процессора пропорционально квадрату его рабочего напряжения и пропорционально тактовой частоте. Наиболее выгодно на энергопотреблении сказывается снижение напряжения. Однако при понижении напряжения рано или поздно уменьшается и тактовая частота, что естественно повлечет за собой снижение производительности.

Однако, зачастую, энергопотребление бывает более критическим параметром работы, и некоторое снижение производительности допустимо. Так большинство мобильных версий процессоров и процессоров для встраиваемых систем имеют тактовую частоту и рабочее напряжение гораздо ниже, чем у их собратьев для настольных версий.

Но не всегда производители устанавливают оптимальное сочетание напряжения и тактовой частоты. Многие мобильные процессоры с установленной тактовой частотой могли бы работать с более низким напряжением, что позволило бы существенно продлить время автономной работы портативного компьютера.

Для получения оптимального соотношения производительности к энергопотреблению, необходимо подобрать такое напряжение, при котором на заданной тактовой частоте процессор будет стабильно работать.

Тактовая частота определяется, исходя из потребностей пользователя, затем для нее подбирается минимальное рабочее напряжение путем постепенного снижения напряжения и тестирования процессора под нагрузкой.

Существуют и не столь кардинальные пути решения этой проблемы.

Например, технология EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology) позволяет динамически изменять энергопотребление процессора, за счет изменения тактовой частоты процессора и напряжения. Изменение тактовой частоты происходит, за счет уменьшения или увеличения коэффициента умножения.

О коэффициенте умножения я уже упоминал выше, но повторюсь. Тактовая частота процессора рассчитывается, как тактовая частота системной шины, умноженная на некий коэффициент, называемый коэффициентом умножения. Уменьшение или увеличение этого коэффициента ведет к уменьшению или увеличению тактовой частоты процессора и к снижению или увеличению рабочего напряжения.

В случаях, когда процессор используется не полностью, его тактовую частоту можно снизить, уменьшая коэффициент умножения. Как только пользователю потребуется больше вычислительных ресурсов, коэффициент умножения будет повышен, вплоть до своего номинального значения. Таким образом, удается несколько снизить энергопотребление.

Аналогичная технология для уменьшения энергопотребления, основанная на динамическом изменении напряжения и тактовой частоты, в зависимости от нагрузки на процессор, используется и компанией AMD, называется она - Cool’n’Quiet.

В абсолютном большинстве случаев вычислительные машины либо вовсе простаивают, либо используются лишь на долю своих возможностей. Например, для просмотра фильма или набора текста вовсе не нужно тех огромных вычислительных возможностей, которыми обладают современные процессоры. Тем более эти мощности не нужны и при простое компьютера, когда пользователь отошел или просто решил сделать небольшой перерыв. Снижая в такие моменты тактовую частоту процессора и его напряжение, можно получить очень серьезный прирост в экономии энергопотребления.

Параметры работы технологии EIST можно настраивать, используя BIOS и программное обеспечение операционной системы, и устанавливать требуемые для конкретного случая профили управления энергопотреблением, тем самым балансируя производительность процессора и его энергопотребление.

Естественно, разработчики стараются оптимизировать и саму структуру процессора для снижения энергопотребления и возможности работы процессора при сверхнизких напряжениях. Однако эта задача – крайне сложная и трудоемкая. Опытные образцы процессоров уже практически вплотную приблизились к порогу минимального рабочего напряжения и уже с трудом отличают напряжение логической единицы от логического нуля. Однако, несмотря на это, разработчики процессоров, в том числе инженеры корпорации Intel, обещают уменьшить энергопотребление современных процессоров аж в 100 раз за ближайшие десять лет. Ну что же, подождем и посмотрим, что у них выйдет.

studfiles.net

Достижение низкого энергопотребления в современных микропроцессорах.

Низкое энергопотребление миропроцессоров.

Мотивирующий пример – рынок настольных компьютеров

Процессоры от 8080 до 80486SL в принципе рассеивали корпусом. Малые радиаторы сохранялись на скалярных последних СISC 80486 (без активного охлаждения). Первый «кулер» (активное охлаждение) появился на Pentium-I. Иные процессоры (Pentium-II, Pentium-III, Pentium-4, Athlon, Athlon XP) ставили очередные рекорды в энергопотреблении. Возник рынок устройств, предназначеных для охлаждения и улучшения эргономики (снижения уровня шума), появились водяные системы охлаждения. Существенно увеличились мощности блоков питания (от 200 до 300-400 Ватт). Типичный настольный компьютер превращался в монстра, который просто не вписывался в эргономику дома или квартиры. Новейшие процессоры с повышенной тактовой частотой можно было успешно использовать для отопления небольшого помещения.

С каких-то пор энергопотребление стало выгодным маркетинговым лозунгом (значение которого несколько преувеличивалось, особенно в случае настольных машин). Появилось явное разделение направленности «энергетических» маркетологов на разные сегменты рынка: настольных решений, серверных решений и мобильных решений. Ноутбучные решения: Pentium-M, Celeron-M, Core Duo, Turion, Turion x2, Core Solo, Core 2 Duo. Настольные решения: Athlon-64 Winchester, Venice, Merom.

Самым весомым вкладом стало увеличение срока работы ноутбука от батарей от 2 до 4-х часов. Дальнейшим продвижением в этом направлением стал переход на нормы 28нм, когда с появлением процессоров серии Sandy Bridge потребление системного блока с современным блоком питания 300 Вт составляет всего 50-60 Вт. Перевод серверных процессоров на те же технологические нормы привёл к резкому падению энергопотребления серверных процессоров. Экономические выгоды от перехода на низкопотребляющие процессоры таковы, что гораздо выгоднее приобрести процессор на базе новых технологических норм (22нм, 14нм) и уменьшить мощность системы охлаждения, чем пользоваться старыми серверами.

Однако, только переход на новые производственные нормы (28 и менее нм) не позволяет сам по себе серьёзно сократить энергопотребление процессора. Пример замеров реального потребления системного блока с процессором Sandy Bridge показывает, что при его максимальном термопакете в 65 Вт реальное потребление всего системного блока составляет всего 50-55 Вт. Резкое уменьшение энергопотребления достигается прежде всего за счёт

1) полной ревизии потребления энергии процессором - фактически энергопотребление отдельных блоков регулируется цепями, которые могут как полностью отключать энергию от блока так и регулировать частоту тактового сигнала, поступающего на блок. Таким образом неиспользуемые блоки (векторная обработка, плавающая точка) могут быть выключены полностью;

2) ревизия вспомогательных компонентов - системных шин, уменьшение паразитных токов утечки;

3) оптимизация управления энергии с помощью программных компонент, позволяющих системе переводить процессор в специальные состояния низкого потребеления, например в разы опуская тактовую частоту.

Необходимо понимать, что в случае снижения энергопотребления срабатывает аналог закона Амдала – мы не можем существенно уменьшить энергопотребление системы, уменьшив энергопотребление лишь отдельного компонента… либо же прибегнуть к маркетологической хитрости. С другой стороны без маркетологоческих хитростей ноутбук работает 8 часов без подзарядки, а это практически весь рабочий день.

Серверные решения в комментариях не нуждаются - система охлаждения потребляет больше электроэнергии, чем сам сервер. Простые экономические расчёты, учитывающие только цену потребляемой компьютером электроэнергии показывают, что только снижения энергопотребления в течении двух лет позволяет окупить upgrade системы.

Последний тренд в развитии серверов тех же социальных сетей вообще определяющий - для обработки баз данных и текстовой информации не нужен сложный процессор. Достаточно "серверной" версии ARM - то есть с поддержкой виртуальной памяти, 64-битной адресации, защиты памяти и ЕСС-коррекции ошибок. Это очень серьёзный тренд, размывающий фундамент на котором зиждутся серверные решения - мощные горячие процессоры для серверов больше не нужны.

Мобильный рынок – мотивирующий пример

Эргономика и удобство применения ставят, в том числе, следующие вопросы:

  • Какой вес вашего ноутбука? А как насчёт полегче?
  • Сколько способен выдержать без подзарядки мобильный телефон?
  • Сколько дополнительных батарей и зарядных устройств вы берёте с собой в дорогу?

Параметры энергопотребления устройства диктуются эргономикой.

Кому нужен ноутбук, на котором нельзя работать более 2-х часов? Может ли батарея весить больше чем ноутбук? Мобильное устройство – это комплекс. В определённый момент перед инженерами, пытающимися снизить потребление энергии встаёт вопрос – энергопотребление узла (монитор, винчестер, …) нельзя снизить без существенной деградации его характеристик. Например, в целях уменьшения потребления монитора можно уменьшить диагональ или яркость, но будет ли приятно пользоваться таким устройством.

Цифры

  • 1% повышения напряжения и 1% повышения частоты ведёт к повышению рассеиваемой мощности на 3% и производительности 0,66% (0.09 мкм)
  • Старый пример: Dual Core при понижении напряжения на 15% и частоты на 15% при увеличении площади кристалла в 2 раза позволяет сохранить энергопотребление на существующем уровне и увеличить производительность «удвоенного» процессора в 2 раза

Современные низкопотребляющие платформы

Доля процессора и электроники в общем мала, часто лимитирующим фактором являются дисплей, графическая подсистема и блок питания.

Рынки встраиваемых систем

Несколько лет назад средний американец сталкивался с 35-40 компьютерными устройствами в день (от гаражного замка до компьютера). Сегодня это количество выросло минимум на 50%.

Каким должно быть автономно работающее устройство?

  • Надёжным
  • Не требующим частого технического обслуживания
  • Не требующим специальных условий (в т.ч. климатических) для установки
  • Пожаробезопасным

Какова должна быть схема питания такого устройства?

  • Применимость для различных климатических условий (сравним Калифорнию и Восточную Сибирь)
  • Гарантированная ёмкость батареи

Что может ожидать устройство от схемы питания?

  • Флуктуации напряжения
  • Изменение максимального тока на выходе стабилизотора
  • Оптимальный потребляемый ток
  • Изменение ёмкости элемента питания в зависимости от погодных условий

Технологические моменты

Оптимизация потребления питания

  • Доводка архитектур (путём добавления некоторой логики) с целью отключения простаивающих блоков от источников тактирующего сигнала и источников питания
  • Введение нескольких режимов останова процессора и внешних устройств
  • Снижение рабочей частоты наряду с увеличением вычислительной мощности (например, установка большего количества исполнительных устройств)
  • Введение нескольких доменов питания
  • Введение нескольких доменов источников опорной частоты и переключение процессора на альтернативные источники в режиме простоя

Архитектурные решения для снижения потребления

  • Нетрадиционные архитектуры, конвейеры и исполнительные устройства
  • Нетрадиционные схемы организации внутренней памяти
  • Специализация архитектур
  • Асинхронные вычислительные устройства

Оптимизация (управления питанием)

Проще всего – остановить процессор

  • Останов процессора не обозначает, что тактовая частота не подаётся на устройства – они могут работать вхолостую

Введения логики запрещения тактового сигнала: если в некоторый момент (интервал) времени устройство не используется, зачем подавать тактовый сигнал?

  • Но: подводка тактового сигнала является нетривиальной задачей, часто схема подводки тактового сигнала представляет собой дерево с дюжиной уровней и с множеством усилителей сигнала – что может давать ощутимые ощутимые сложности при проектировании, так как допуски на точность фазы сигнала относительно небольшие
  • Постоянное включение-выключение больших блоков даёт сильные помехи на источник питания, что может сказываться на работе прецизионных внешних устройств
  • Асинхронные процессоры не есть панацея – они применимы в относительно простых случаях, о асинхронном Пентиуме-М пока никто не говорит
  • Снижение рабочей частоты, мультичастотные логики, снижение напряжения – серьёзная задача для проектировщика микросхем

Оптимизация управления питанием

А если у нас специализированный процессор?

  • Несколько доменов питания – например, ряд устройств процессора может быть независим от остальных – пока работает ядро, контроллер дисплея или последовательных интерфейсов может быть отключен – как в статическом режиме (вход питания закорочен на землю), так и в динамическом (управление ИМ контроллера питания). Но: контроллер питания нуждается в управлении и стоит денег
  • Управление разными источниками частоты. При соответствующем проектировании логика ядра может работать в широком диапазоне частот (от сотен герц до сотен мегагерц). В зависимости от режима можно иметь несколько источников тактового сигнала:
    • Дежурный таймер – от 8 до 32 кГц, от кварцевого резонатора – для режимов «беспокойного сна»
    • RC-цепочка низкой точности (от 500 Гц до нескольких МГц) – для «рабочих» режимов, когда точность часов не имеет особого значения
    • PLL-генератор – умножитель частоты, требуется для активного режима работы процессора (50 Мгц и выше), имеет свой отдельный домен питания
  • Наличие нескольких режимов останова процессора, отличающихся временем отклика на прерывание – чем больше время отклика, тем глубже потребление в режиме сна
  • Программируемое напряжение питания

Архитектурные решения

  • Нетрадиционные решения (специализированные процессоры, систолические массивы, заказные ИМ) приводят к серьёзному снижению потребления (за счёт устранения накладных расходов и, часто, применения потоковых алгоритмов), но при этом теряется гибкость архитектуры: потребление ниже, скорость выше – гибкость ниже, стоимость выше
  • Организация внутренней памяти вычислительных систем
    • Кеш – иногда самое холодное место (в П4 по сравнению со всем остальным), а иногда достаточно горячее
    • Специализированная (буферная) память
    • Отказ от лишних ячеек памяти
  • Распределение тепловыделения – разделение большого потенциально горячего участка (повышение температуры на несколько градусов часто снижает срок службы аппаратуры вдвое) на более мелкие зоны (например, при конвейеризации) с целью распределения точечного тепловыделения
  • Асинхронная логика – тактовая частота отсутствует, но есть сложность синхронизации внутри и вне чипа

Модель тепловыделения для CMOS процесса

Способы борьбы

  • Выбор между динамической и статической логикой
    • Статическая логика подразумевает подавление ложных изменений сигнала, связанных с нестабильностью комбинационных схем, продуцирующих резутальтат (pt – меньше)
  • Улучшение технологического процесса с целью уменьшения тока КЗ, уменьшения паразитных емкостей
  • Вероятностная компоновка комбинационных схем, позволяющая блокировать излишние переключения логики на ранних этапах
  • Введение режимов отключения питания
  • Улучшение режимов передачи данных по проводникам с помощью оптимизации выбора передающей логики
  • Уменьшение питающего напряжения
  • Приводит к увеличению задержки переключения транзисторов

Типичный сумматор в CMOS-логике

Как достичь 100000 МФлопс?

Примем, что у нас существует регистровый файл (РФ) с N регистрами

  • Площадь файла на кристалле растёт как N3
  • Время задержки растёт как N(3/2)
  • Энергопотребление растёт как N3
  • Для технологии 0.18 мкм при подключении к РФ 7 и более арифметико-логических устройств (АЛУ), площадь кристалла, занимаемая РФ, становится больше, чем суммарная площадь АЛУ (в случае, если скорость доступа к РФ и скорость доступа к кеш-памяти 1-го уровня отличаются не более чем на такт), время доступа к регистровому файлу начинает превышать время операции умножения чисел с плавающей точкой при подключении более чем 58 АЛУ (вполне реальная цифра), рассеянная энергия РФ начинает превышать рассеянную энергию умножителя для чисел с плавающей точкой при количестве подключённых АЛУ более 8.
  • (В случае отличия скорости доступа на несколько тактов, эти цифры равны соответственно 1 (т.е. доминирование по площади всегда), 22 и 2).

  • Что делать с регистровым файлом?

Организация регистрового файла

Трансформации:

  • SIMD – регистровый файл (одна операция исполняется над многими данными)
  • DRF – распределённый по функциональным устройствам (ФУ) регистровый файл
  • Иерархический – с разделением регистров, работающих с ФУ от регистров, работающих с памятью
  • Потоковый – позволяющий работать с длительным потоком данных, над которых производится серия операций

Регистровый файл включает

  • Ячейки хранения (собственно, регистры, файл)
  • Коммутатор

Простой файл

Иерархический файл

Потоковый файл

Схема и размещение регистровой ячейки

  • R – количество регистров,
  • b – длина регистра в битах
  • h – высота регистровой ячейки без портов в единицах сетки проводников
  • w – высота регистровой ячейки без портов в единицах сетки проводников
  • p – количество портов регистрового файла

Централизованный регистровый файл

РФ с большим количеством портов растёт в размере как Rp2.

Один регистровый файл и N ФУ требует r регистров для обслуживания одного АЛУ и pe+3 портов (два порта на чтение и 1 на запись).

R=rN, p = (pe+3)N; Rp2 ~ N3

(pe – количество портов, соединённых с памятью, кеш-памятью, forwarding-логикой)

Организация распределённого РФ (экстремальная версия)

Локальный регистровый файл имеет один порт записи, один порт чтения, содержит r/2 регистров. Необходимо подключить: N арифметико-логических устройств, peN внешних портов и 2N распределённых РФ. Для большого количества АЛУ имеет смысл организовать их в двухмерный массив и использовать двухуровневый коммутатор (см. рис.)

Каждая строка АЛУ подключается к N1/2 b-битовых шин для передачи результатов к столбцам, и каждый столбец АЛУ требует 2N1/2 b-битовых шин для передачи как минимиум одного значения к каждому и распределённых РФ в этой строке. Так же необходимо наличие дополнительных peN шин данных для подключения дополнительных портов. Как правило, площадь переключателя превышает площадь распределённого РФ.

Задержки

Задержки распространения по линиям связи

  • Задержка - минимальное время распространения сигнала по линии связи
  • Подразумевает оптимальное расположение повторителей
  • Растёт линейно с длиной проводника
  • В основном значительны для РФ с большим количеством портов

Задержки включения и выключения вентилей

  • В основном значительны для РФ с малым количеством портов

Задержка включения/выключения для централизованного РФ превышает задержку распространения при поддержке более чем 10 АЛУ (0.18 мкм), общая задержка растёт пропорционально N3/2

Для распределённого РФ задержка обычно постоянна (2-х портовые файлы), но задержка коммутатора растёт линейно с числом N и превышает время доступа в регистровый файл при подключении более 35 АЛУ

Рассеиваемая мощность

Пропорциональная ёмкости переключающихся элементов. Для централизованного РФ с большим количеством портов – это ёмкость линий проводников. Для количества битовых линий (bR)1/2, которые соединяют (pR)1/2 регистровых ячеек, результирующая ёмкость пропорциональна bR(h+p)Cw

Рассеивание энергии на линиях портов пропорционально p2R.

Общая рассеиваемая энергия растёт пропорционально N3.

Для РФ с малым количеством портов – это ёмкость переключающихся транзисторов. Пропорциональна bRCbit.

Оптимизации, связанные с уменьшением длины проводников и иерархическими внутренними структурами (технологические) обычно уменьшают рассеиваемую мощность на некоторую константу.

Для распределённого РФ

Каждый 2-портовый РФ рассеивает постоянную мощность. Но линии связи рассеивают пропорционально N2, их рассеивание становится определяющим при подключении более чем 20 АЛУ. Общая рассеиваемая мощностью растёт как N2.

Централизованный РФ

Количество регистров растёт пропорционально количеству АЛУ. R = (ra+rmT)N, каждое АЛУ требует ra регистров для входных и выходных операндов и rm регистров для сокрытия времени доступа к памяти T.

Количество портов для доступа к АЛУ p=(M+3)N – M портов в память и 3 для получения/передачи данных к каждому АЛУ.

Площадь регистрового файла

поэтому отношение площадей РФ к АЛУ растёт как N3.

Времена задержки – в основном, это время задержки распространения сигнала

задержка централизованного РФ растёт пропорционально N3/2.

Рассеянная мощность – в основном из-за большой ёмкости проводников

поэтому превышение рассеянной мощности в АЛУ и ФУ над рассеянной мощностью в ФУ растёт пропорционально N2.

Централизованный РФ

T – время доступа в память (1 и 40).

Рост площади

Рост задержки (такты)

Рост потребляемой мощности

РФ типа SIMD, распределённые РФ

SIMD-регистр поделен на С кластеров, в каждом N/C АЛУ, отношение площади АЛУ к к площади ФУ растёт как N2/C2.

Распределённый РФ растёт по площади пропорционально N2 – в основном, из-за коммутатора, площадь же самим регистров растёт линейно от N.

Рост площади

Рост задержки (такты)

Рост потребляемой мощности

Иерархический РФ

Рост размера РФ связан с временем доступа в память: rmT регистров для поддержки АЛУ, но количество регистров для операций с АЛУ постоянно – ra. В иерархическом РФ сам РФ разбит на большой суб-РФ с несколькими портами для операций с памятью и временного хранения значений, и меньший РФ с большим количеством портов для подключения АЛУ (например, Крей).

Таким образом площадь регистрового файла вместо получается равной но: существуют дополнительные порты (количеством GN) для соединения обоих файлов, что даёт окончательную площадь но даже в этом случае итоговая площадь гораздо меньше, чем площадь соответствующего централизованного РФ (см. далее).

Иерархическая организация РФ комбинируется с распределёнными реализациями и SIMD-реализациями РФ

Иерархический РФ

Сравнение площадей

Сравнение задержек

Потоковый РФ

Буфер для потоковых вычислений, скрадывающий время доступа к памяти.

Каждый буфер включает rsW регистров, rs – объём буферирования для скрадывания времени доступа в память, W – ширина доступа в РФ.

Один порт потокового РФ должен иметь такую же пропускную способность, как все порты иерархического РФ, поэтому W=(G+M)N, что позволяет уменьшить размер коммутатора, изначально растущий как N2.

Площадь потокового буфера растёт пропорционально N2, и в большинстве случаев гораздо больше площади коммутатора, уменьшение объёма коммутатора способствует некоторому уменьшению времени доступа в буфер.

Потоковый РФ

Сравнение площадей в разных РФ

Сравнение задержки в разных РФ

Рассеянная мощность в разных РФ

Некоторые примеры экономичных архитектур

Atmel SmartARM (ARM7TDMI) - старая базовая модель

  • Короткий конвейер (5 Ступеней)
  • 32-битовое ядро
  • 3 частотных домена:
    • 500 Гц – спящий режим
    • 3-16 МГц – экономичные режимы
    • 48-55 Мгц – высокопроизводительный режим (PLL)
  • Рынок: встроенные применения
  • Несколько модельных рядов: минимальный (только Flash и SRAM), с дополнительными опциями (USB, контроллер DRAM, CAN), существуют SoC.
  • 64-256 Кбт Flash, 16-64 Кбт SRAM
  • От 2-х до 5 доменов питания
  • Потребление ядра 160 мкА/МГц

ARM Cortex-M0 - современная сверхнизкопотребляющая модель

  • Короткий конвейер (3 Ступени)
  • система команд Thumb/Thumb-2, умножитель 32 на 32, 32 битная обработка
  • несколько частотных доменов
  • Рынок: встроенные применения
  • Несколько модельных рядов: минимальный (только Flash и SRAM), с дополнительными опциями (USB, контроллер DRAM, CAN), существуют SoC.
  • 64-256 Кбт Flash, 16-64 Кбт SRAM
  • От 2-х до 5 доменов питания
  • Потребление ядра 16 мкА/МГц - в 10 менее чем предыдущий пример
  • Интегрируется в SoC массировано - как выделенные ядра для задач обслуживания периферии.

MSP430 (Texas Instruments)

  • RISC-подобная система команд, короткий конвейер
  • 16-битовое ядро
  • 3 частотных домена:
  • 32 кГц – режим сна
  • 800 кГц – 4 МГц – основной режим
  • До 16МГц – высокопроизводительный режим
  • Рынок: встраиваемые применения
  • Несколько модельных рядов: с минимальным набором компонент (обязательно Flash и SRAM), USB, CAN, …
  • До 128 Кбайт Flash, до 40 Кбайт SRAM
  • 2-4 домена питания (нет PLL)
  • Потребление ядра 120 мкА/МГц

К сведению: формулы для площади, задержки и мощности

Справочные материалы – формулы для различных организаций РФ

Справочные материалы - параметры

Спасибо за внимание!

alterozoom.com

Энергопотребление современных процессоров: сравнительные тесты - Новости

Уровень тепловыделения процессоров зависит непосредственно от потребляемой ими мощности, что, в свою очередь, определяет рабочую температуру процессора - фактор, к которому привязываются многие утилиты и механизмы. Уровень энергопотребления оказывает влияние и на экономические показатели эксплуатации процессора - чем больше электроэнергии он потребляет, тем больше пользователю придется платить за электричество. Нагрузка на силовую подсистему материнской платы и блок питания - вот еще одна составляющая, определяющая удобство эксплуатации процессора, и зависящая непосредственно от уровня энергопотребления конкретной модели.

Составить своего рода табель о рангах взялись наши коллеги с французского сайта x86-secret, которые измерили уровень потребляемой современными процессорами мощности. В результате они получили вот такой график, отображающий потребляемую процессором мощность:

Естественно, что самым "жадным" становится ядро Prescott. Из-за высокого уровня энергопотребления этих процессоров часто выходят из строя материнские платы: силовые элементы просто не выдерживают длительной эксплуатации в предельных режимах. Процессоры Northwood на равных с Prescott частотах демонстрируют более низкое (на 25%) энергопотребление.

Проблема также усугубляется тем, что ядро Prescott имеет меньшую площадь, то есть плотность теплового потока заметно возрастает. Частично компенсировать это обстоятельство призван новый термоинтерфейс, который Intel закладывает между поверхностью кристалла и крышкой теплораспределителя - теперь снять крышку с Pentium 4 без повреждения кристалла практически невозможно.

Между прочим, проблема возросшей плотности теплового потока в некоторой степени беспокоит и владельцев процессоров Athlon 64 на 0.09 мкм ядре Winchester. Хотя по уровню энергопотребления эти процессоры на 25-30% лучше процессоров на ядре Newcastle, температурный режим для них в лучшем случае одинаков. Кстати, на приведенной ниже диаграмме вас не должно смущать более высокое по сравнению со степпингом CG энергопотребление степпинга C0 - в последнем случае использовались процессоры в исполнении Socket 754, поддерживающие лишь один канал памяти. Общеизвестно, что процессоры в исполнении Socket 939 нагреваются сильнее своих собратьев в исполнении Socket 754.

Как мы уже сегодня отмечали, степпинги D0 и E0 ядра Prescott практически не отличаются в плане энергопотребления под нагрузкой. Новый степпинг E0 обеспечивает выигрыш только в режиме "холостого хода" за счет более эффективного состояния C1E:

Надеемся, что в скором времени мы увидим подобное сравнение для температурных режимов различных процессоров, ибо эти показатели ближе конечному потребителю.

overclockers.ru