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发表于:2010-01-02 00:00
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沙发

Intel笔记本CPU的节能技术:从Coppermine核心的Mobile Pentium III处理器开始就引入了Speedstep节能技术,采用SpeedStep技术的CPU有两种不同的工作模式:使用AC电源时的最高性能模式(Maximum Performace Mode)和使用电池时的电池优化模式(Battery Optimized Mode),笔记本电脑根据电源情况自动切换工作模式,也就是说,就是当使用AC电源或电池驱动时,自动对CPU的工作电压和工作频率进行切换:使用AC电源时,CPU开足马力全速运行;而在电池模式下,CPU将核心电压和工作主频调低到另一档上,达到降低系统功耗的目的,在小幅度影响性能的条件下维持更长运行时间。 根据常识,只有在系统启动时才可进入BIOS中调节CPU的核心电压和时钟倍频,因为CPU的电压调节器和时钟倍频寄存器只有在系统启动时才能被初始化,启动之后就无法改动。Speedstep技术的精髓在于可以随时进行电压和频率的调节,拥有该特性的移动CPU在内部有一个专用的Speedstep控制器,该控制器侦测到电源模式的改变时就向Windows 98、Windows ME或Windows 2000等操作系统发出中断请求,操作系统响应请求执行中断后重新定义控制器状态并将CPU休眠,然后Speedstep控制器调节电压调节器并且改变CPU的倍频, 完毕之后Speedstep控制器强制唤醒CPU,CPU以新的电压和主频开始工作。这个过程少于1毫秒,用户工作无需任何停顿。 Speedstep的节能效果非常显著,它可以提高10%至20%的电池使用时间,不过这是在牺牲性能的前提下实现的。用户也可以在操作系统中禁止Speedstep功能,保证在电池模式时CPU也能全速运行,但如此一来电池可用时间又减小许多,二者难以兼顾。 后来,Intel又推出了增强型Speedstep技术(Enhance Intel SpeedStep Technology,EIST),该技术所作的改进主要在于提供更多的电压和频率工作点,处理器可以在不同频率间进行快速切换,这个切换过程仍由操作系统统一负责。因处理器的工作电压在频率降低时也降低,对应的功耗值也会随之下降。而多个频率断点的优势在于可以让处理器根据应用程序选择所需的运算能力,在性能和功耗间取得最理想的折衷。EIST虽然仍然与SpeedStep技术一样分为最高性能模式(Maximum Performace Mode)和电池优化模式(Battery Optimized Mode),但与SpeedStep技术不同的是,EIST可以根据CPU的负荷情况在两种性能模式之间实时进行电压和频率的动态切换,也就是说可以在电池驱动时根据CPU负荷情况自动切换到最高工作频率和电压,也可以在接AC电源时根据CPU负荷情况自动切换到最低工作频率和电压。例如,在运行3D游戏时,CPU可运行在最高性能模式,而在普通的文本处理时,CPU可以工作在电池优化模式下,并不需要考虑此时电脑是通过AC电源还是电池供电。这两种模式间的切换动作是在操作系统掌管下自动进行的,用户也可以采用手动方式来调整。目前Intel的Mobile Pentium 4-M、Mobile Pentium 4、Pentium M等移动CPU都采用了EIST技术。 Intel台式机CPU的节能技术:目前,在Intel的台式机CPU方面,部分基于Prescott核心的单核心CPU(Pentium 4 6XX系列)以及部分基于Smithfield核心的双核心CPU也采用了EIST技术,通过操作系统检测CPU的负荷而实时调整CPU的运行频率以及电压,如果在一段时间内CPU负荷比较低的话就会将其降至2.8GHz的运行频率。但与笔记本CPU所采用的EIST不同,台式机所采用的EIST只是一种简化的节能技术,并不能提供多个电压或频率工作点,这里的EIST技术只能降低到2.8GHz这一个频率而已,其实就是把CPU的倍频降低到X14来实现2.8GHz的低频的,这是由于Prescott核心CPU的倍频最低为x14的限制而来,Smithfiled也只不过是两个Prescott核心而已,仍然有这个限制,所以2.8GHz的Pentium D 820和3.73GHz的Pentium 4 EE 3.73GHz是不支持EIST技术的,因为它们都是x14的倍频,已经是最低了,已经没有可以调整的余地了。 不过就算只是简化版的EIST技术,但对降低CPU的功耗已经有很明显的功效了。例如Pentium 4 6XX系列CPU虽然由于比Pentium 4 5xx系列CPU多了1MB的二级缓存而使晶体管数目有较大幅度的上升,但是在实际运行的过程中,对于大多数用户而言,多数时候CPU并不会运行在高负荷状态,所以在打开EIST技术的情况下Pentium 4 6xx系列CPU的发热量实际上比同频率的Pentium 4 5xx系列PU的发热量有较大幅度的下降。这对于用户来说当然是件好事了。

 
       
     
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