Държави за управление на захранването P-състояния, C-състояния и Burst C-състояния, Intel®
(Можете да изтеглите PDF прикачен файл на тази статия.)
Съдържание
Предговор. Какво, защо и къде?
Тази статия консолидира поредица от публикации, обхващащи състоянията на управление на захранването. Тази поредица е част от още по-голям набор от блогове, обхващащи голямо разнообразие от теми за управление на захранването, включително състояния за управление на захранването (тази поредица), състояния на турбо и хиперпоточни захранвания, конфигурация и политики за управление на захранването. Съдържанието на тези публикации ще бъде полезно за всички, въпреки че тук е описан само съпроцесорът Intel® Xeon Phi ™. Единственото изключение е серията за персонализиране, която по своята същност е по-зависима от платформата; той се фокусира върху Intel® Xeon Phi ™ копроцесор и Intel® Manycore Platform Software Stack (MPSS). В допълнение към този набор от блогове за управление на захранването, вижте още две компилации: поредицата за измерване на производителността [i] и друг набор от по-ранни публикации по различни теми, като например откъде идва C * V 2 * f.
Зоната за разработчици на Intel® има отделни блогове, изброени в още една статия: Списък на полезни статии, блогове и връзки за управление на захранването.
Затова седнете и се опитайте да се насладите на вълнуващата тема за управлението на захранването.
Глава 1. Въведение за любознателните умове
Какви са специфичните състояния на мощност за съпроцесора Intel Xeon Phi? Какво се случва във всяко от тези състояния? Би било интересно да се знае. Ако се интересувате от високопроизводителни изчисления, тогава тези знания ще ви бъдат полезни.
Но това няма да бъде задълбочена, изчерпателна, подробна и високотехническа научна работа по управление на захранването. Ако търсите такъв материал, предлагам ви да прочетете Intel Xeon Phi Coprocessor [ii] Ръководство за разработчици на софтуер (SDG). Но бъдете предупредени: Когато в раздела за управление на захранването на Ръководството за разработчици става въпрос за създатели на софтуер (т.е. програмисти), изрично или имплицитно, нямаме предвид. Целевата аудитория на това ръководство е разработчиците на операционна система и драйвери. Между другото, в миналия живот бях един от тези разработчици. Една от целите на тази поредица от блогове е да разгледаме управлението на захранването от гледна точка на разработчик на приложения, т.е. аз или вие, а не от гледна точка на създателя на операционна система или драйвер.
Накратко, има P-състояния на пакет, C-състояния на ядра (понякога те се наричат CC-състояния) и C-състояния на пакет (PC-състояния). Също така съпроцесорът може да работи в режим "Turbo" 3. Р-състоянията на ядрата не съществуват.
Домакинът и съпроцесорът са съвместно отговорни за управлението на мощността на съпроцесора. При някои операции за управление на захранването копроцесорът работи автономно. В други случаи домакинът поема отговорност и управлява самата мощност, а понякога дори отменя действията на съпроцесора.
В по-късна серия ще говоря за P-състояния на взрив (включително режим "Turbo" [iv]), C-състояния на ядра и състояния на взрив PC. Ще говоря и за това как вие като разработчик на приложения можете да управлявате захранването на копроцесора...
И още една забележка. Не гарантирам, че всички версии на съпроцесора Intel Xeon Phi (т.е. типове копроцесори) поддържат всички тези функции за управление на захранването.
Глава 2. Р-състояния. Намалена консумация на енергия, без да се жертва производителността
От самото начало мога да заявя, че P-състоянията няма да повлияят на производителността на приложението. Те обаче са важни за приложението по други причини. Тъй като повечето читатели на този блог не приемат нищо за даденост, критични и скептични са към цялата възприемана информация (като инженери и учени), ще подкрепя това свое твърдение с доказателства.
P-състоянията са двойки стойности на напрежение и честота, които определят скоростта на копроцесора и мощността, която консумира. Колкото по-ниско е работното напрежение на процесора, толкова по-малко енергия той консумира. (В една от по-ранните си публикации обясних това на много високо техническо ниво.) Тъй като честотата също намалява с напрежението, скоростта на изчисление намалява. Така че виждам как узрява вашият въпрос: „Как може да има ситуации в високопроизводителни изчислителни приложения, когато трябва да активирам P-състояния и да намаля ефективността на приложението?“ Използването на P-състояния е по-малко важно в HPC, отколкото в по-малко интензивни среди като клиентски компютри и сървъри за данни. Но дори и в съпроцесорни и високопроизводителни изчислителни среди, дългите периоди на неактивност са доста често срещани между големите изчислителни задачи. Например, ако използвате модела за разтоварване, копроцесорът вероятно няма да се използва между разтоварванията. В допълнение, родното приложение, работещо на копроцесор, често е неактивно по различни причини, например, в очакване на следващата част от данните да бъдат обработени.