Имя:
Пароль:
Забыли пароль?
Регистрация
ГлавнаяПрограммыБаза знанийПомогите найти программуВопросы системным администраторам
Поиск по базе знаний

Поиск по наименованию:

Что делает процессор, когда он не делает ничего

К списку статей
Тема: Аппаратное обеспечение

Автор: Перевод Алексей
Опубликована: 10.11.2014

Популярность=0 (+0/-0)
Что делает процессор, когда он не делает ничегоПеревод статьи. Снижение расхода энергии современными процессорами достигается за счёт подходов, описанных порталом Extremetech.

Ваш процессор тратит подавляющее большинство своего времени, абсолютно ничего не делая. Это факт, о котором осведомлены большинство компьютерных энтузиастов, но интересно то, как именно происходит процесс возвращения к работе на короткое время, а затем перехода в режим ожидания. Этот вопрос крайне важен для современных процессоров; целью большинства современных чипов является максимально быстрое возвращение к низшим энергетическим состояниям.

Простаивающий CPU не значит, что процессор ничего не делает - это чип, который работает в холостом режиме. Всё предназначение процессора состоит в том, чтобы закончить текущие операции и возвратится в режим ожидания как можно быстрее, но система должна иметь способ пробуждения чипа и обращения его внимания на что-то. Один из способов, это использование системного таймера.

Один способ удержать процессор от потребления слишком большого количества энергии - создать более продолжительные тактовые периоды (tick). Таким образом, процессор тратит до пробуждения больше времени в простое, активируется для выполнения базовых задач и снова возвращается в сон.

Загрузка процессора

Что такое бездействие системы?

Для человека словосочетание «бездействующая задача» звучит противоречием. Ключ к пониманию процессорного эквивалента этой фразы - процессор всегда должен что-то делать, даже если это что-то на самом деле ничего. Это философская противоположность так называемого «активного ожидания», которое говорит процессору постоянно оценивать условие, чтобы увидеть, правдивое оно или нет.

Для чипов х86 на операционной системе Windows эта функция принимает форму команды останова и процесса System Idle. Windows задаёт процесс бездействия системы для запуска на ядре процессора только когда нет никаких других потоков, имеющих право на исполнение на данном CPU. Если вы посмотрите на список запущенных процессов в системе Windows, вы часто можете увидеть высокий процент Бездействия Системы. В отличие от других процессов в этом списке это показывает, насколько мало загружен процессор. Команда останова предназначена для потребления минимально возможного количества энергии, и перевод процессора в это состояние сохраняет значительное количество энергии.

Быстродействие системы

История команды останова

Инструкция HLT довольно старая - она была реализована в первых процессорах 8086, но не поддерживалась первыми операционными системами. Некоторые из старожилов могут помнить времена, когда даже базовая функциональность HLT не всегда выполнялась так, как предполагалось. Ещё в старые времена разгона существовала утилита CPU под названием Rain, которая увеличивала проводимое процессором в режиме ожидания время (улучшая температуру и расход энергии). С течением времени мы наблюдаем растущую сложность аппаратных и программных продуктов.

Это одна из областей, где Windows 8 предложила инновационное решение, по крайней мере, попыталась, но со странными результатами. Она позволила более продолжительные циклы между процессами по умолчанию, что привело к некоторым проблемам с программами, такими как Google Chrome, которая автоматически устанавливает самый короткий цикл, допускаемый операционной системой, чтобы улучшить реакцию системы. Такое поведение было исправлено в более поздних версиях браузера, а до тех пор оно могло отвечать за низкую продолжительность автономной работы некоторых устройств на Windows 8.

Настраиваемые такты плюс движение по поддержке систем без генераторов импульсов на кристалле застали врасплох Microsoft. Теперь программное обеспечение может регулировать скорость системной шины в Windows 8 таким образом (беря приоритет над хронометражем операций системы), что это приводит к ошибочным результатам бенчмарков. Такое поведение фактически сохраняется и в Windows 10, хотя остаётся незначительным вопросом - вы должны настроить частоту системной шины изнутри операционной системы для генерации ошибочных результатов.

Всё это в первую очередь касается настольных операционных систем, и гонка за повышением бездействия системы определяет развитие архитектур современных процессоров. AMD и Intel представляют новые чипы каждый год, часто лишь незначительно повышая планку производительности, зато существенно улучшают энергопотребление за счет внедрения улучшенной технологии Clock Gating и быстрых переключений между режимами питания.

Оригинал статьи: www.extremetech.com/computing/193628-what-does-a-cpu-do-when-its-doing-nothing


Читайте так же:

Нравится


Согласны ли Вы с автором?
ДаНет
Добавить комментарий
Хотите добавить аватарку к комментариям?
Зарегистрируйтесь и установите ее при регистрации или в личном кабинете!
Ваш имя:
Код:
Комментарии проверяются модератором сайта.
К списку статей


Copyright © "Infowall.ru".
Использование материалов сервера в on-line изданиях разрешается при наличии гиппертекстовой ссылки на www.infowall.ru.
Ссылка должна содержать слова: 'Информационный портал' Infowall.ru.
Использование материалов в off-line изданиях возможно лишь с письменного разрешения администрации Infowall.ru.