Ein Ingenieur von Google hat vorgeschlagen, die Interrupt-Generierungsfrequenz des Timers im Linux-Kernel standardmäßig auf 1000 Hz zu erhöhen. Dies würde die Frequenz des Kontextwechsels steigern und die Zeitscheibe im Scheduler verringern. Derzeit wird standardmäßig 250 Hz verwendet, was einen Kompromiss zwischen Leistung, Latenz und Energieverbrauch darstellt.
Bei der Verwendung von 120-Hz-Displays, die für moderne PCs und mobile Geräte typisch sind, beträgt die Ungenauigkeit der Zeitquantisierung bei einer Timerfrequenz von 250 Hz etwa die Hälfte der Bildzeit. Dies verringert die Effizienz der Ressourcenverteilung und verhindert ein optimales Verhältnis von Leistung zu Energieverbrauch. Der Energieverbrauch von Systemen bei niedriger Timerfrequenz kann höher sein, da der DVFS-Mechanismus (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) eine aggressivere Frequenzwahlstrategie verwendet, um eine Verzögerung bei der Aufgabenausführung zu vermeiden.
Es gibt Situationen, in denen eine Aufgabe bereits die gewünschten Operationen ausgeführt hat, die aktive Berechnungen erforderten, der Prozessor jedoch weiterhin mit einer erhöhten Frequenz arbeitet, da der Zeitquantum noch nicht abgelaufen ist. Eine Erhöhung der Frequenzwechsel zwischen Aufgaben kann den Energieverbrauch durch eine verbesserte Effizienz des dynamischen Frequenzmanagements (DVFS), eine genauere Verteilung der Intervalle durch den Scheduler, häufigere Aktualisierungen der CPU-Auslastungsstatistik und eine Reduzierung der Wartezeit der Aufgaben verringern.
Ein anderer Ingenieur von Google schlug vor, die Timerfrequenz bei 250 Hz zu belassen, da eine Erhöhung der Interrupt-Generierungsfrequenz des Timers zu einem höheren Energieverbrauch bei energiearmen Geräten, wie etwa IoT-Platinen, führen kann. Seiner Einschätzung zufolge wurde bei einer Einstellung der Frequenz auf 1000 Hz selbst bei Android-Geräten in bestimmten Situationen ein Anstieg des Energieverbrauchs durch den Prozessor um 7 % festgestellt. Bei einer Erhöhung der Timerfrequenz kommt es zudem zu häufigeren CPU-Awachvorgängen, da bei 250 Hz die Timer, die auf die Intervalle t + 1 ms, t + 2 ms, t + 3 ms und t + 4 ms eingestellt sind, gruppiert werden und zu einem einzigen Aufwachen führen, während bei 1000 Hz vier separate Aufwachvorgänge stattfinden.
Die Ressource Phoronix hat die Leistung von PCs, die auf dem CPU AMD Ryzen 9 9950X basieren, verglichen. Die Konfiguration mit 1000Hz war in den Tests von Llama.cpp, nginx, SuperTuxKart, Selenium und bei der Messung der Kernel-Bauzeit schneller. Bei den Tests mit Darktable, PostgreSQL, Unvanquished, Xonotic, Blender, SVT-AV1 und RawTherapee war die Leistung bei einer Einstellung von 250Hz höher. Bei 1000Hz lag der Durchschnittsverbrauch bei 144,2 W, das Minimum bei 0,18 W und das Maximum bei 202,13 W, während der Verbrauch bei 250Hz bei 144,37 W im Durchschnitt, 0,07 W im Minimum und 202 W im Maximum lag.
Quelle: opennet.ru
