多核心在節能計算中的用途

多核心在節能計算中的用途

我正在考慮購買一台新的便攜式電腦。我希望將功耗保持在最低水平,同時能夠盡快執行批次作業。xargs在處理程序本身不知道如何利用多核心的情況下,我通常可以並行使用批次作業。

因此,低電壓、多核心晶片似乎非常有吸引力。但是,如果雙核心晶片的(最小)功耗是單核心晶片的兩倍,我可能會選擇具有更高最大時脈速度的單核心。多核心CPU是否能夠暫時關閉一個或多個核心以降低耗電量?

增加一個核心(或四核心晶片的 3 個核心)的典型功耗損失是多少?相比之下,提高每核心處理速度的典型最小功耗損失是多少?我所說的「最小」是指當 cpu 縮減到最小頻率時,我希望機器使用盡可能少的功率。

答案1

如今處理器技術確實很先進。當您需要一個核心時,您可以只在一個核心上運行它並保留其他核心(至少在英特爾CPU上)。

多核心計算背後的原因是,對於給定的架構(例如酷睿 i7)、給定的製程(例如 45nm)、給定的良率,如果擴大頻率,在頻譜的高端,功率將增加得多線性。

e.g. i3 processor: (**system** peak power)
i3-530 @ 2.93 GHz = 127 Watt
i3-530 @ 3.3 GHz = 133 Watt
i3-530 @ 4.4 GHz = 171 Watt

請注意,測量的是系統峰值功率,而不是 CPU 峰值功率。計算系統的空閒功率(80 減去 CPU 消耗的大約 5-7 瓦空閒功率),您將得到大約 54-100 瓦的峰值 CPU 消耗。從 2.9 GHz 到 4.4 GHz 超頻約 50%,但功率幾乎翻倍。

對於當今銷售的大多數消費級CPU 來說,頻率處於相當低的水平(例如以上2.93GHz),因此適度超頻通常不會導致峰值功率大幅增加,但在頻譜的高端(最熱心的CPU 市場),您可以選擇超頻。

多核心 CPU 以較低的功耗預算提供相對線性的效能增益(通常每增加一個核心 0.6-0.7 倍)。

總而言之,降低頻率和增加核心通常會為您在並行良好的任務中帶來更好的性能。

ps <rant>如果您遇到問題,您需要考慮並行化它以使其合理工作,也許便攜式 PC 不是答案。連接到家裡一台耗電的計算機來進行一些遠端數字運算怎麼樣?

答案2

無論如何,現在幾乎沒有單核心處理器。如果你看英特爾的規格查找器,您會發現 Core 2 Solo 的功耗(查看最大 TDP)明顯低於四核心 i7,但低壓雙核心 Core i7 UM 僅比 Core 2 Solo 多一點點,並且將會明顯更快。如今,單核心處理器已經不值得了。

所有現代處理器都可以關閉核心並進入低功耗狀態。英特爾處理器稱之為 SpeedStep,基本上它的作用是以低得多的時脈速度運行處理器,並且僅在實際需要處理器功率時才以更高的時脈速度運行。

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