Spowalnianie od Intela
Użytkownicy procesorów Intel Pentium D, Pentium 4 (tylko z serii 6×0) i mobilnych Pentium M mogą skorzystać z zalet technologii Enhanced SpeedStep (czasami spotykana jest również nazwa EIST – Enhanced Intel SpeedStep Technology), która jest kolejną wersją funkcji SpeedStep, spotykanej wcześniej m.in. w notebookowych układach Pentium III (SpeedStep wersja 1.1), Pentium III-M (2.1) i Pentium 4-M (2.2). W poprzednich wersjach technologii SpeedStep procesor mógł się przełączać tylko pomiędzy dwoma trybami pracy – Lowest Frequency Mode (LFM) i Highest Frequency Mode (HFM). Funkcja Ehnanced SpeedStep pozwala na wielostopniową zmianę częstotliwości pracy procesora i wartości napięcia zasilania. Obsługa tej technologii, implementowanej wcześniej w chipsecie płyty głównej, została przeniesiona do CPU.
Jak to działa
Działanie funkcji EIST w procesorach montowanych w komputerach stacjonarnych (te interesują nas najbardziej, gdyż w notebookach ta opcja jest już zwykle domyślnie włączona) wygląda następująco. Po uaktywnieniu opcji w windowsowym systemie zarządzania energią (patrz: “$(LC158344:Jak włączyć oszczędzanie energii w pececie)$”), jeśli obciążenie procesora jest małe, interfejs EIST przełącza CPU na niższą częstotliwość pracy. Zmniejszane jest też napięcie zasilania jednostki centralnej. O tym, kiedy spowolnić procesor, decyduje system operacyjny, wysyłając do procesora instrukcję HALT, w chwili gdy ten zakończy wykonywanie poleceń. Na przykład Pentium 4 660 potrafi dzięki wbudowanej funkcji EIST zwolnić z 3,6 do 2,8 GHz, a napięcie rdzenia redukowane jest z 1,4 do 1,25 V (na niektórych płytach głównych napięcie zasilania CPU utrzymywane jest na tym samym poziomie po włączeniu EIST). W efekcie spada pobór energii procesora i jego temperatura, a co za tym idzie – prędkość obrotowa chłodzącego go wentylatora. Warunek jest jeden – wiatrak ma mieć wbudowane sterowanie prędkością obrotową na podstawie odczytów z czujnika temperatury lub być sprzężony z podobnym elementem zamontowanym na płycie głównej.
W dokumentacji technicznej funkcji Enhanced SpeedStep Intel zaleca dodatkowe przestawienie schematu oszczędzania energii ze Stacjonarnego w domu/biurze na Minimalne zarządzanie energią. Jak pokazuje jednak praktyka, w wielu wypadkach wystarczy tylko włączyć funkcję EIST w BIOS-ie, a system sam będzie przełączał procesor na niższy bieg podczas małego obciążenia.
W przeciwieństwie do funkcji EIST, implementowanej w procesorach mobilnych Pentium M, wadą wersji desktopowej jest możliwość przełączania się tylko między dwoma częstotliwościami – maksymalną wartością zegara a 2,8 GHz. Poniżej 2,8 GHz nie da się obniżyć częstotliwości taktowania procesorów Pentium D i Pentium 4 6×0.
Oszczędności od AMD
Technologię oszczędzania energii podobną do Enhanced SpeedStepa stosuje w swoich procesorach Athlon 64 i niektórych Sempronach firma AMD, a nazywa się ona Cool’n’Quiet. Działa ona podobnie jak EIST Intela – Cool’n’Quiet kontroluje na bieżąco obciążenie procesora i dostosowuje do niego częstotliwość pracy i napięcie zasilania CPU. Cool’n’Quiet reaguje bardzo szybko na zmiany – parametry pracy jednostki centralnej mogą być regulowane nawet 30 razy na sekundę. Podobnie jak w opisanym wcześniej przykładzie, dzięki redukcji częstotliwości zegara i napięcia zasilania CPU podczas pracy z niewymagającymi programami wentylator chłodzący jednostkę centralną kręci się wolniej i mniej hałasuje.
W przeciwieństwie do technologii Enhanced SpeedStep do poprawnego działania funkcji Cool’n’Quiet wymagane jest zainstalowanie specjalnych sterowników, które można pobrać ze strony WWW firmy AMD. Po ich zainstalowaniu i zmianie schematu zasilania na Minimalne zarządzanie energią w Windows XP lub wybraniu trybu Automatic Mode na zakładce AMD’s Cool’n’Quiet Technology w Windows Me/2000 funkcja oszczędzania energii powinna zostać uruchomiona.
Na żywo
Postanowiliśmy sprawdzić w praktyce, jak działają technologie oszczędzania energii w dwóch procesorach – Pentium 4 640 (3,2 GHz) i Athlonie 64 2800+. W pierwszym przypadku włączenie funkcji Enhanced SpeedStep zaowocowało zmniejszeniem częstotliwości taktowania z 3,2 do 2,8 GHz. Co ciekawe, napięcie zasilające rdzeń procesora się nie zmieniło. Zmierzyliśmy również miernikiem elektronicznym natężenie prądu, jaki pobiera procesor podczas działania na pełnym gwizdku i po włączeniu funkcji EIST. Taktowany zegarem 3,2 GHz, w pełni obciążony procesor osiągnął temperaturę 44°C oraz pobierał prąd o natężeniu 7 A (około 84 W energii), natomiast w stanie bezczynności, pracując z częstotliwością 2,8 GHz – tylko 3 A (36 W). Taktowany mniejszym zegarem rozgrzał się tylko do 26°C.
Podobnie zachowywał się Athlon 64 2800+. Gdy funkcja Cool’n’Quiet była wyłączona, działał z maksymalną prędkością 1,8 GHz przy zasilaniu rdzenia napięciem 1,6 V, osiągając temperaturę 34°C. Po włączeniu oszczędzania energii, w czasie kiedy procesor nie wykonywał skomplikowanych obliczeń, jego częstotliwość pracy zmniejszała się do 800 MHz, napięcie zasilania rdzenia malało do wartości 1,4 V, a temperatura spadała do 27°C. Przy tak niskiej temperaturze pracy wentylator chłodzący procesor zatrzymywał się bardzo często.
AMD robi to lepiej
Jeśli miałbym dokonać wyboru procesora do komputera, który przeważnie wykorzystywany jest do nieskomplikowanych zadań lub pracy biurowej, postawiłbym na produkt firmy AMD, a to z jednego powodu. Cool’n’Quiet pozwala obniżyć częstotliwość pracy układu dużo bardziej niż Enhanced SpeedStep w procesorach Intela. Niższe taktowanie to oczywiście mniejszy pobór energii i niska temperatura pracy, a co za tym idzie, mniejszy hałas wiatraka. Podsumowując, Athlony i Semprony z funkcją Cool’n’Quiet to procesory bardziej energooszczędne niż ich konkurenci produkowani przez Intela.
Z zalet funkcji oszczędzania energii w procesorach mogą korzystać nie tylko użytkownicy domowi. Również w dużych firmach włączenie technologii Enhanced SpeedStep i Cool’n’Quiet przyniesie zauważalne korzyści. Po pierwsze, w pomieszczeniach biurowych zmniejszy się hałas generowany przez komputery pracowników, a po drugie, zmaleją rachunki za energię elektryczną. Oczywiście w przypadku 5 czy 10 komputerów oszczędności będą symobliczne, ale w firmie, w której pracują setki pecetów, może to być całkiem spora sumka.
| Procesory z funkcją oszczędzania energii | ||
| Model | Oznaczenie procesora | Częstotliwość taktowania |
| Układy Intel* | ||
| Pentium D | 830, 840 | 3,0; 3,2 GHz |
| Pentium 4 | 630, 640, 650, 660, 670, 662; 672 | 3,0; 3,2; 3,4; 3,6; 3,8 GHz |
| Pentium M | wszystkie modele | 1,0-2,26 GHz |
| Układy AMD | ||
| Athlon 64 X2 Dual Core | wszystkie modele | 2,0-2,4 GHz |
| Athlon 64 FX | FX-53 i szybsze | 2,2-2,8 GHz |
| Athlon 64 | wszystkie modele | 1,8-2,4 GHz |
| Sempron | tylko modele Socket 754 od 3100+ wzwyż | 1,8-2,0 GHz |
| * – wersje Extreme Edition nie obsługują EIST | ||
