Arutelu Linuxi tuuma taimeri sageduse tõstmisest 1000Hz-le vaikimisi

Google'i insener pakkus välja tuuma taimeri katkestuste generaatori sageduse suurendamise vaikimisi 1000Hz-le, mis toob kaasa ülesannete vahetuse sageduse suurenemise ja ülesannete planeerimise aja kvanthi vähendamise. Praegu kasutatakse vaikimisi 250Hz, mis on kompromiss jõudluse, viivituste ja energiatarbimise vahel.

120Hz värskendussagedusega ekraanide kasutamisel, mis on tüüpilised kaasaegsetele arvutitele ja mobiilsetele seadmetele, on 250Hz taimeri sageduse puhul ajakvantisatsiooni ebatäpsus umbes pool kaadriaega, mis vähendab ressursside jaotamise efektiivsust ja ei võimalda saavutada optimaalset jõudluse ja energia tarbimise suhet. Madala taimeri sageduse korral võivad süsteemide energiatarbimine olla suurem, kuna DVFS (dünaamiline pinge ja sageduse skaleerimine) mehhanism kasutab agressiivsemat sageduse valiku strateegiat, et mitte aeglustada ülesannete täitmist.

Tekkida võivad olukorrad, kus ülesanne on juba soovitud toimingud, mis nõudsid aktiivseid arvutusi, täitnud, kuid protsessor töötab endiselt kõrgendatud sagedusel, kuna ajakvanti ei ole veel lõppenud. Ülesannete vahetamise sageduse suurendamine võib vähendada energiatarbimist tänu dünaamilise sageduse halduse (DVFS) efektiivsuse suurenemisele, täpsemale ülesannete planeerimise ajavahemike jaotamisele, sagedasemale CPU koormuse statistika värskendamisele ning ülesannete ooteoleku kestuse vähenemisele.

Teine Google'i insener soovitas jätta taimeri sageduse 250Hz-ks, kuna taimeri katkevuse sageduse tõstmine võib kaasa tuua suurenenud energiatarbimise madala energiaklassi seadmetes, näiteks asjade interneti jaoks mõeldud tehnikates. Tema hinnangul, kui taimeri sagedus on seatud 1000Hz-ks, on mõnede Android-seadmete puhul teatatud, et protsessori energiatarbimine suureneb 7% võrra. Samuti tõstatub sageduse tõstmisel CPU sagedasem ärkamine, kuna sagedusega 250Hz määratud taimerid, mis on intervalidega t + 1 ms, t + 2 ms, t + 3 ms ja t + 4 ms, on gruppeeritud ja toovad kaasa ühe ärkamise, kuid 1000Hz korral toimuvad neli eraldi ärkamist.

Phoronixi ressurss viis läbi AMD Ryzen 9 9950X protsessoriga arvutite jõudlustestid. 1000Hz konfigureerimine osutus Llama.cpp, nginx, SuperTuxKart, Selenium testides kiiremaks ning tuumade koostamise ajamõõtmisel. Darktable'i, PostgreSQL, Unvanquished, Xonotic, Blenderi, SVT-AV1 ja RawTherapee testides oli jõudlus parem 250Hz seadistamisel. 1000Hz juures oli keskmine energiatarbimine 144,2 W, minimaalne - 0,18 W, maksimaalne - 202,13 W, samas 250Hz korral: keskmine 144,37 W, minimaalne 0,07 W, maksimaalne - 202 W.

Allikas: opennet.ru