A Linux időzítő frekvenciájának növelése teljesítmény- és optimalizálási előnyökkel jár

Valamikor sokan közülünk Játszani mertünk a kormányzókkal Rendszerünkben ez a teljesítmény javítása érdekében történik, vagy valamilyen konkrét cél érdekében, például terhelés, alkalmazások, játékok stb.

Az ilyen típusú módosítások, Általában nem szerepelnek az általános disztribúciókban És érthető, hogy miért, hiszen ez csapatunk erőforrásainak növekedését vagy csökkenését jelenti (esettől függően).

Azért említem ezt, mert a közelmúltban a A Google mérnöke módosítást javasolt la alapértelmezett beállítások del Linux kernel időzítő, megszakítási arányát 250 Hz-ről 1000 Hz-re emeli.

Ez a változás magasabb frekvenciát jelentene a feladatváltásban és az időkvantum csökkenése a feladatütemezőben, amelyés a hatékonyság bizonyos forgatókönyvek esetén javítható. Jelenleg a 250 Hz a teljesítmény, a késleltetés és az energiafogyasztás közötti egyensúlynak számít.

A javaslat motivációja

A a fő mellett szóló érvek közül ennek a változásnak a Teljesítményoptimalizálás 120 Hz-es kijelzővel rendelkező eszközökön, egyre gyakoribb PC-ken és mobileszközökön. A jelenlegi 250 Hz-es beállításnál az időkvantálási pontatlanság a képkockaidő körülbelül felét teszi ki, ami kihat az erőforrás-allokáció hatékonyságára.

Emellett megfigyelték, hogy a dinamikus feszültség- és frekvenciaskálázó mechanizmus (DVFS) hajlamos agresszív frekvenciaválasztási stratégiákat elfogadni a lassulások elkerülése érdekében. Ez szükségtelen energiafogyasztást eredményezhet, ha egy feladat feldolgozása már befejeződött, de a processzor magasabb frekvencián fut tovább, mivel az időkvantum még nem járt le.

A növekedés a feladatváltás gyakoriságáról lehetővé tenné:

  • Fokozott hatékonyság a dinamikus frekvenciakezelésben (DVFS).
  • A feladatütemező időpontjainak pontosabb kiosztása.
  • A CPU terhelési statisztikák frissítésének gyakorisága.
  • Csökkentett várakozási idő a függőben lévő feladatokra.
  • Érvek a módosítás ellen

A maga részéről Egy másik Google mérnök nem ért egyet a változtatással, azzal érvelve Az időzítő frekvenciájának 250 Hz-en tartása a legelőnyösebb az alacsony fogyasztású eszközöknél, mint például az IoT-kártyák és a mobileszközök.

Értékelése szerint A frekvencia 1000 Hz-re való növelése az energiafogyasztás növekedését okozhatja. Az Android-eszközökön például bizonyos helyzetekben akár 7%-os processzorfogyasztás-növekedést is megfigyeltek.

Ezen túlmenően, A nagyobb időzítő frekvencia gyakoribb újraaktiválást jelent a CPU. 250 Hz-en a t+1 ms, t+2 ms, t+3 ms és t+4 ms időzítőket egyetlen ébresztésbe csoportosítják, míg 1000 Hz-en négy egyedi ébresztés lenne, ami növelheti az energiafogyasztást.

Teljesítményteszt eredményei

Az ügyről, a portálról A Phoronix tesztsorozatot végzett AMD Ryzen 9 9950X CPU-val rendelkező PC-n, hogy értékelje a frekvenciaváltozás hatását. Az eredmények vegyesek voltak:

  • MJobb teljesítmény 1000 Hz-en belül:
    Llama.cpp
    nginx
    Super Tux Kart
    Szelén
    Kernel fordítási idők
  • A legjobb teljesítmény 250 Hz-en:
    Darktable
    PostgreSQL
    Nem horgonyzott
    Xonotikus
    keverőgép
    SVT-AV1
    RawTherapee

Tekintettel energiafogyasztás, az eredmények voltak a következő:

  • 1000 Hz beállítás:
    Átlagos fogyasztás: 144,2 W
    Minimális fogyasztás: 0,18 W
    Maximális fogyasztás: 202,13 W
  • 250 Hz beállítás:
    Átlagos fogyasztás: 144,37 W
    Minimális fogyasztás: 0,07 W
    Maximális fogyasztás: 202 W

Végül érdemes megemlíteni, hogy a kernel időzítő megszakítási gyakoriságának 1000 Hz-re növelése bizonyos felhasználási esetekben előnyökkel jár, különösen a gyakoribb feladatváltást igénylő alkalmazásoknál és a nagy frissítési gyakoriságú kijelzőkkel rendelkező eszközökön. Ugyanakkor az energiafogyasztás tekintetében hátrányai is vannak, különösen alacsony fogyasztású eszközökben és olyan környezetben, ahol az energiahatékonyság prioritást élvez.

Egyelőre A javaslat még vita tárgyát képezi a közösségen belül és annak elfogadása a különböző használati forgatókönyvek hatásainak mélyebb elemzésétől függ.