Настройки частоты процессора и системной шины в материнской плате ASUS P5WD2 Premium ? нечестная игра
Поводом для написания этой небольшой заметки явилась. просто привычка (и заметим, весьма полезная) автора запускать в фоновом режиме утилиту RMClock при тестировании платформ на процессорах Intel Pentium 4 дабы быть уверенным в том, что последний в ходе выполнения тестов не входит в режим троттлинга, а значит, полученные результаты будут достоверными. И вот что обнаружилось уже после нескольких минут тестов платформы Intel Pentium 4 670 (3.8 ГГц) с материнской платой ASUS P5WD2 Premium (а незадолго до этого как раз была прошита последняя версия BIOS 0422 от 29 июля) процессор начал «троттлиться» с падением производительности до уровня. 105.6%!
Разумеется, мы не могли оставить без внимания такое неожиданное поведение, и принялись разбираться. Для начала чтобы удивиться еще больше достаточно было просто развернуть утилиту RMClock и взглянуть на ее главную закладку (для наглядности, чтобы избежать заметных колебаний «частоты троттлинга» в отсутствие загрузки процессора, мы временно отключили технологию C1E).
Картина воистину впечатляющая «частота троттлинга» процессора оказывается заметно выше его опорной частоты (разумеется, о троттлинге с эффективностью более 100% не может быть и речи просто ядро процессора функционирует на частоте, большей по сравнению с частотой функционирования той части процессора, где расположен счетчик тактов TSC). Причина этого явления выяснилась довольно быстро оказывается, BIOS материнской платы занижает на единицу стартовый коэффициент умножения процессора (Startup FID). В нашем случае он равен 18x вместо ожидаемого 19x, отметим, что то же самое наблюдается и при выставлении в BIOS других значений множителя от 18x до 15x (14x остается самим собой, т.к. является абсолютным минимумом для ядер Prescott).
Итак, что же происходит на самом деле? Частота процессора якобы равна 3.8 ГГц в этом нас уверенно убедят как операционная система, так и различные системные утилиты вроде CPU-Z, WCPUID и т.п. Однако это лишь некая «опорная» частота процессора частота, с которой функционирует счетчик тактов TSC, во многом утративший свою актуальность как показатель частоты ядра процессора с выходом процессорных ядер Prescott. А достигается она не иначе, как. выставлением частоты системной шины 3800/18 = 211 МГц. Реальная же частота, с которой функционирует ядро процессора, оказывается заметно выше 211×19 = 4010 МГц. Хорошо это, или плохо решать, конечно, не нам. Но однозначно плохо то, что происходит это при совершенно четко заданной в настройках BIOS частоте FSB 200 МГц (а не задействовании каких-либо «интеллектуальных» оверклокерских функций платы вроде AI N.O.S.). То есть выставляем мы одно а получаем совершенно другое. Получаем в лучшем случае постоянно «троттлящийся» процессор (ибо навряд ли найдется процессор, гарантированно работающий на 200 МГц выше своей штатной частоты и при этом не перегревающийся учитывая, к тому же, «тихий» дизайн платы). А в худшем (не забываем, что повышение частоты системной шины ведет и к повышению частоты памяти) нестабильно работающую систему.
Все сказанное выше относится к режиму работы со включенной технологией Enhanced Intel SpeedStep (DBS), которая, кстати, по некоторым не совсем понятным причинам, в настройках BIOS по умолчанию отключена. Да и не она одна, а наряду с технологиями Execute Disable bit, Automatic Thermal Protection и Enhanced Halt State. Картина, наблюдаемая при ее отключении, несколько иная.
В этом случае разгона процессора не наблюдается имеем «честные» 3.8 ГГц, однако получаемые далеко не «честным» путем. О «нечестном» разгоне (под чем мы понимаем: разгоне без ведома пользователя), кстати, говорят и результаты тестов подсистемы памяти в RMMA.
Очевидно, что значение максимальной реальной ПСП на чтение в 7177 МБ/с, далеко превышающее теоретический предел в 6400 МБ/с для 200-МГц частоты процессорной шины, может быть получено только при разгоне последней.
А напоследок самое главное. Достаточно лишь изменить в настройках BIOS частоту FSB выставить, например, 199 МГц (но не 201 МГц или выше!), как все встает на свои места.
Легко видеть, что в этом случае никаких шалостей со стартовым значением множителя процессора BIOS материнской платы не вытворяет выставляется правильное значение 19x, а значит и правильная частота FSB. Однако и в этом случае нельзя не подпортить на первый взгляд приятное впечатление реальными фактами вновь достаточно уже нескольких минут тестов, чтобы убедиться, что процессор работает на грани троттлинга (утилита RMClock постоянно сообщает о троттлинге на уровне 100%, что означает просто превышение температурного порога срабатывания автоматической защиты процессора от перегрева). И это при использовании штатного кулера Intel в открытом корпусе…
Важно дополнить, что все вышесказанное относится исключительно к новой версии BIOS 0422, с предыдущей версией 0205 такого поведения (имеется в виду частота FSB) мы не наблюдали. Однозначно сказать, что это «баг или фича?», конечно, затруднительно. Однако мы все же склонны считать, что это весьма оригинальная «фича», призванная обеспечить заметное лидерство платы по производительности по сравнению с аналогичными моделями, правда, не совсем честным путем, да к тому же с возможными нежелательными последствиями, о которых мы писали выше. Ибо если бы это был «баг» (т.е. производитель вдруг ни с того, ни с сего как бы разучился прописывать правильное значение множителя процессора), то совершенно непонятно его таинственное исчезновение при выставлении немного меньшей частоты FSB.
Источник
Разгон системной шины на платформе AM4
Предупреждение: в данной статье будут использованы методы и утилиты, которые могут привести к порче оборудования при неправильном использовании, воздержитесь от каких-либо действий, если не готовы взять ответственность за возможные последствия!
реклама
Кратко, с чего, собственно, все началось: в 2017 году я купил Asus Prime B350 Plus в паре с R5 1600, полгода примерно я пользовался системой как и большинство людей, но потом я увлекся модифицированием биосов через AMIBCP, в общем ничего интересного особо не получилось у меня с Asus Prime, и уже в 2018 году (спустя год после покупки асуса) я купил Gigabyte B450 Aorus M, процессор сменил уже на 2600х.
Самые первые биосы не блистали функционалом, и тут начиная с F30 биоса я обнаружил, что появилось управление частотой BCLK у платы, но выше 101мгц стабильно не получалось взять с двумя устройствами подключенными к SATA портам.
Исследуя биос через AMIBCP я обнаружил Debug Menu в разделе чипсета, и в нем довольно много интересных параметров оказалось, среди которых я обнаружил и параметр, отвечающий за опорную частоту SATA контроллера.
На выбор было 25мгц внешний, 48мгц внутренний и 100мгц внутренний (на фото ниже 25мгц и 48мгц тактовые генераторы показаны, 25мгц возле чипсета B450, 48мгц возле сокета процессора)
В общем не долго думая я сделал модбиос, открыв дебаг-меню для доступа, биос у Gigabyte реализован весьма приятно в техническом плане, все пункты меню как на ладони при их открытии, поэтому проблем не возникло (с MSI и ASUS серьезные проблемы в этом плане, о чем позже)
реклама
Прошивал BIOS через DOS утилитой Efiflash.
После прошивки модифицированного биоса, достаточно просто установить для SATA опорную частоту в 25мгц или 48мгц, и разгон по шине уже не будет ограничен подсистемой хранения данных.
реклама
В моем случае удалось стабильно до 110мгц шину BCLK поднять, используя Gigabyte B450 Aorus M, максимум у меня получалось это 115мгц, но стабильности получить мне не удалось.
(не ругайтесь за частоты ОЗУ и ЦП, цель разгона была шина.)
реклама
А теперь о последствиях возможных:
1) В некоторых конфигурациях при наличии двух одинаковых жестких дисков в системе, отклонение от 100мгц опорной частоты для SATA контроллера может быть нестабильным, но тут как повезет.
в моем случае были к SATA подключены 2.5″ HGST + 3.5″ Toshiba, при подключении второй точно такой же тошибы, работа диска становилась нестабильной (обходилось без порчи данных и подобного безумия).
2) Больше возможных последствий негативных я не обнаружил.
Вот и пришел черед MSI, о котором я упоминал ранее, недавно я сменил гигабайтовскую доску на MSI B450-A PRO MAX, и тут начались проблемы, из-за UEFI оболочки от MSI мне так и не удалось разблокировать Debug-раздел в биосе, его просто невозможно найти в оболочке биоса от MSI.
Возможно со временем я разберусь с этой проблемой, но тут подкралась вторая проблема, биос MSI не позволяет установить BCLK выше чем 103мгц, следовательно даже если отвязать SATA от BCLK, профита это даст не много.
А теперь про Asus биосы, с ними тоже не все так гладко, Debug-раздел у Asus в биосе вообще без какого-либо имени висит «в воздухе», а все пункты раздела просто скинули в одну кучу без разбора.
Но можно заметить интересную особенность: в безопасном режиме опорная частота для SATA задана на внешний 25мгц кварц.
Для чего собственно это все нужно? А все просто, управление частотой системной шины позволяет гибко подобрать параметры работы комплектующих, например, улучшить работу стокового BOOST у процессора.
На этом все, надеюсь статья оказалась полезной.
Источник
Управление частотой процессора в Windows 10
Большинство современных процессоров используют различные технологии энергосбережения, такие как Intel SpeedStep или AMD Cool’n’Quiet. Эти технологии основаны на динамическом изменении частоты работы процессора в зависимости от нагрузки с целью снижения энергопотребление и тепловыделения.
Для понимания рассмотрим общие принципы работы данных технологий.
У процессора есть состояния производительности (P-States), которые представляют из себя комбинацию множителя частоты (Frequency ID, FID) и напряжения питания (Voltage ID, VID). Тактовая частота работы процессора получается путем умножения частоты системной шины (FSB) на FID, соответственно чем больше множитель, тем выше частота, и наоборот. Количество поддерживаемых состояний зависит от характеристик процессора (макс. частота, множитель и т.п.).
В ходе первоначальной загрузки в BIOS создается описание возможных состояний производительности. Это описание в соответствии с интерфейсом ACPI считывается операционной системой при запуске. В процессе работы операционная система отслеживает загрузку процессора, при снижении нагрузки обращается к драйверу процессора и переводит процессор в пониженное состояние. Снизив частоту и напряжение, процессор будет потреблять меньше энергии и, соответственно, меньше нагреваться. Ну а при увеличении нагрузки операционная система опять запросит изменение состояния процессора, но уже в большую сторону.
Когда и в какое из состояний переводить процессор, операционная система решает автоматически, в соответствии с текущей политикой энергосбережения. Но, кроме этого, в Windows есть возможность вручную задать диапазон регулировки, ограничив минимальное и максимальное состояние.
В моем компьютере стоит Intel Core I7 4790К. Согласно спецификации, он имеет базовую частоту 4ГГц, а с использованием технологии Turbo Boost может разгоняться до максимальных 4.4ГГц. Для того, чтобы посмотреть текущую скорость работы процессора, запустим «Диспетчер задач» (Ctrl+Shift+Esc) и перейдем на вкладку «Производительность». Как видите, на данный момент нагрузка невелика и процессор работает вполсилы, частота его работы составляет 1.84ГГц.
Попробуем немного покрутить настройки частоты процессора и посмотрим, что из этого получится. Для запуска оснастки управления электропитанием жмем клавиши Win+R и выполняем команду powercfg.cpl.
В открывшемся окне выбираем текущую схему электропитания, переходим по ссылке «Настройка схемы электропитания»
и жмем на ссылку «Изменить дополнительные параметры питания».
За частоту работы процессора отвечают параметры «Минимальное состояние процессора» и «Максимальное состояние процессора», находящиеся в разделе «Управление питанием процессора».
Обратите внимание, что у ноутбуков для каждого параметр доступны два варианта настроек. Первый отвечает за частоту процессора при автономной работе (от батареи), второй — при работе от сети.
Проверим, как влияет изменение настроек на частоту работы процессора. Для начала уменьшим максимальное состояние до 20% и проверим результат. Как видите, частота работы снизилась до примерно 0.78ГГц, что как раз составляет примерно 20% от базовой частоты.
Что интересно, снизить частоту ниже 20% мне это не удалось. При выставлении значения ниже 20% частота продолжает оставаться на том же уровне, т.е. для моего процессора 800МГц является минимальной поддерживаемой частотой.
Чтобы разобраться, почему так, запустим диагностическую утилиту CPU-Z. Как видите, в нашем случае частота шины составляет 100МГц, а множитель изменяется в диапазоне от 8 до 44. Отсюда и получаем возможность изменения частоты от минимальных 800МГц до максимума 4.4ГГц с шагом в 100МГц.
Но переключение осуществляется не по каждому множителю, а более дискретно. Другими словами, количество состояний производительности не соответствует количеству значений множителя. Посмотреть все доступные состояния можно утилитой RightMark Power Management. Например для испытуемого процессора доступно всего 15 состояний, а переключения между ними происходят с переменным шагом 200-300МГц.
Ну а на что влияет минимальная частота процессора? Для проверки установим значение минимальной частоты в 100% и убедимся, что скорость работы процессора сразу поднялась почти до максимуму и достигла 4.3ГГц. И это при том, что загрузка процессора составила всего 14%.
Есть еще одна настройка, отвечающая за частоту работы процессора. По умолчанию она скрыта и для того, чтобы увидеть ее, необходимо произвести некоторые манипуляции в реестре. Поэтому открываем редактор реестра (Win+R ->regedit), переходим в раздел HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\75b0ae3f-bce0-45a7-8c89-c9611c25e100, находим параметр Attributes и изменяем его значение на 2.
После этого в окне настроек появится параметр «Максимальная частота процессора». Как следует из названия, этот параметр отвечает за ограничение максимальной частоты работы процессора, его значение задается в мегагерцах. По умолчанию значение параметра равно 0, что означает отсутствие ограничений.
Установим ограничение в 1500МГц и проверим результат. И действительно, ограничение работает и частота не поднимается выше указанного значения.
Надо понимать, что регулировка частоты работает так-же дискретно, как и в случае с состояниями. Например при выставлении максимальной частоты 1200МГц реальное ограничение будет в районе 1000МГц. Это неудивительно, ведь переключения все равно производятся между P-состояниями, причем выбирается ближайшее минимальное значение.
Изменять дополнительные параметры питания процессора можно и из командной консоли, с помощью утилиты powercfg. Для начала выведем все имеющиеся настройки питания командой:
В полученных результатах надо найти требуемые параметры. Каждый раздел и параметр можно идентифицировать по идентификатору GUID или по псевдониму (алиасу). Например у группы настроек «Управление питанием процессора» GUID 54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00, а псевдоним SUB_PROCESSOR, у параметра «Максимальное состояние процессора» GUID 75b0ae3f-bce0-45a7-8c89-c9611c25e100 и псевдоним PROCTHROTTLEMAX.
Зная нужные алиасы или GUID-ы можно оперировать настройками. Так посмотреть значение параметра «Максимальное состояние процессора» можно такой командой (SCHEME_CURRENT означает текущую схему электропитания):
powercfg /query SCHEME_CURRENT SUB_PROCESSOR PROCTHROTTLEMAX
В командной значения параметра показаны в шестнадцатеричном виде, т.е. значение 0x00000064 означает 100%.
Обратите внимание, что в командной строке доступны настройки как для питания от сети, так и от батареи. В зависимости от требуемого варианта команда будет отличаться. Так за настройку питания от сети отвечает ключ /SETACVALUEINDEX, а для питания от батареи используется ключ /SETDCVALUEINDEX. Различие всего в одной букве, поэтому нужно быть внимательным и постараться их не перепутать. Для примера снизим максимальное состояние процессора для питания от сети до 50%:
powercfg /setacvalueindex CHEME_CURRENT SUB_PROCESSOR PROCTHROTTLEMAX 50
Проверим результат. Как видите, текущее значение составляет 0x00000032 (50%).
Итак, мы убедились в том, что регулировки частоты работы процессора в Windows 10 есть и даже работают. Но для того, чтобы получить от них положительный эффект, необходим грамотный подход. Первым делом необходимо определиться с тем, что вы хотите получить в результате — поднять производительность, увеличить время автономной работы, снизить температуру или что-то еще. Затем надо выяснить основные параметры своего процессора, такие как частота шины, множитель, максимальная частота работы. И уже исходя из этого, опытным путем подобрать оптимальные для себя значения.
Источник