Gentoo & CPU power management [εξειδικευμένο]

[king_by_mistake]

Χαιρετώ τα πλήθη!

Τον τελευταίο καιρό ανέβηκα κι εγώ στο τρένο του Linux και όσο μπαίνω πιο βαθιά τόσο περισσότερο μου αρέσει.

Για να πω την αλήθεια, μπήκα με τη μία στα βαθιά, καθώς η πρώτη μου διανομή ήταν το gentoo και μάλιστα η manual εγκατάσταση, ακολουθώντας τον οδηγό του WAntilles.

Πρέπει να είμαι λίγο μαζόχας βέβαια γιατί δεν μπορώ να δουλέψω καμία άλλη διανομή πέραν του gentoo πλέον... Κολλημένος με το compile που λένε

Τέλος πάντων, ήταν μοιραίο εκείνη η πρώτη εγκατάσταση του gentoo να μην επιβιώσει για πολύ καιρό στα άπειρα χέρια μου, (όποιος έχει στήσει gentoo ξέρει τι μπορεί να γίνει με τα απανωτά emerge -uDN world, βάλε-βγάλε USE flags και -κυριως- auto-merging config files),
και, προκειμένου να αποφύγω το αρχικό 3ήμερο compile, έβαλα Sabayon. Και συγκεκριμένα την mini Edition. Βέβαια, αφού μπήκε άρχισα ξανά τα emerge world κτλ, με αποτέλεσμα να μην έχω πλέον Sabayon αλλά καθαρό Gentoo (μέχρι και τον kernel έκανα recompile). Τουλάχιστον όλα βαίνουν καλώς προς το παρόν και δύσκολα θα την ξαναπατήσω, όντας αρκετά πιο έμπειρος πλέον.

Στο προκείμενο τώρα και συγχωρήστε μου την πολυλογία, ήθελα απλώς να δώσω το Linux-ικό στίγμα μου...

Στα windows λειτουργικά μου, έχω μια φιλοσοφία "performance on demand" για οποιοδήποτε hardware μπορεί να εφαρμοστεί αυτό, δηλαδή ουσιαστικα την CPU και την κάρτα γραφικών.
Καταρχάς το μηχανάκι μου αποτελέιται από τα εξής:

CPU Opteron 165
DFI NF4 το γνωστό και μη εξαιρετέο
2 * 1 GB A-DATA PC4000
650 W Seasonic PSU
8800GTS 640 MB

Ο επεξεργαστής τρέχει 315x9 (2.835 MHz) με VID 1.275v από BIOS + 110% setting (1,36V effective) με τις μνήμες στον 5/6 divider (258 MHz) κατά το boot.
Χρησιμοποιώ το utility RMClock
με το οποίο ουστιαστικά έχω φτιάξει ένα custom "Cool n' Quiet", με 3 P-States, για το overclocked σύστημά μου:

Full load 315x9, 1,36 Vcore


Semi load 315x6, 1,12 Vcore


Idle 315x4, 0.94 Vcore


Και στις 3 καταστάσεις ο επεξεργαστής είναι super stable, τεσταρισμένος με orthos, αν και έχει νόημα μόνο για την full load κατάσταση, αφού μόνο τότε ανεβάζει στα 2.835 MHz, ενώ στα 1.9 GHz ανεβαίνει σε χαμηλά loads και στα 1,26 GHz πέφτει σε idle.

Κάτι ανάλογο έχω κάνει και με την 8800GTS, χρησιμοποιώντας το Riva Tuner.



Το πρόβλημα με το Linux και συγκεκριμένα το Gentoo είναι ότι ο Κ8-powernow governor δεν αναγνωρίζει τη δυνατότητα για scaling του επεξαργαστή, προφανώς επειδή είναι overclocked και το cool & quiet είναι απενεργοποιημένο.

Υπάρχει τρόπος, με κάποιο kernel hack ίσως, να του ορίσω custom VIDs και FIDs, όπως ακριβώς κάνει το RMClock στα Windows?

Έχει κανείς σας υπόψη κάποιον τρόπο, wiki, howto?

Ευχαριστώ εκ των προτέρων για την όρεξή σας να διαβάσετε όλο αυτό!

[WAntilles]

Το πρόβλημα με το Linux και συγκεκριμένα το Gentoo είναι ότι ο Κ8-powernow governor δεν αναγνωρίζει τη δυνατότητα για scaling του επεξαργαστή, προφανώς επειδή είναι overclocked και το cool & quiet είναι απενεργοποιημένο.

Και πολύ καλά κάνει.

Άριστα πράττει.

Να κόψεις το κλοκάρισμα μαχαίρι.

Αλλιώς ξέχνα την εύρυθμη λειτουργία και το C&Q.

[parsifal]

Έχει απόλυτο δίκιο ο WAntilles για το κλοκάρισμα. Μην περιμένεις προβλέψιμη συμπεριφορά των governors σε overclocked CPU. Ίδιο πρόβλημα είχα κι εγώ με τον acpi-cpufreq σε C2D, όταν απενεργοποίησα τo EIST και τον ανέβασα στα 3GHz. Δεν μπορούσε να τον λειτουργήσει σωστά εκεί και τον έριχνε στα 900MHz, με power-saving state στα 600MHz. Λύση στο πρόβλημα έδωσε τελικά BIOS update της μητρικής (το οποίο έγινε για άσχετο λόγο, αλλά διόρθωσε κι αυτό χωρίς να αναφέρεται κάτι σχετικό στο changelog!).

Και κάνε κάτι με τις εικόνες, thumbnails ξέρω γω, κάτι...

[king_by_mistake]

Και πολύ καλά κάνει.

Άριστα πράττει.

Να κόψεις το κλοκάρισμα μαχαίρι.

Αλλιώς ξέχνα την εύρυθμη λειτουργία και το C&Q.

Σ'ευχαριστώ για το χρόνο σου, αλλά δεν απαντάς στην ερώτησή μου...
Δουλεύει άψογα στα windows με custom settings, μπορώ να πω καλύτερα από το default C&Q της AMD, γιατί όχι και στο Linux?

αι κάνε κάτι με τις εικόνες, thumbnails ξέρω γω, κάτι...

Έχεις δίκιο
αλλά το photobucket δεν έχει thumbnails (ή εγώ δεν τα έχω βρει πουθενά...)

[parsifal]

Off Topic

Έχεις δίκιο
αλλά το photobucket δεν έχει thumbnails (ή εγώ δεν τα έχω βρει πουθενά...)

imageshack.us, imagehosting.com, imageshack.gr κ.ά. πολλά. Στο λέω γιατί οι διαστάσεις των εικόνων είναι εκτός κανόνων φόρουμ και αιτία να λάβεις infraction...

[WAntilles]

Δουλεύει άψογα στα windows με custom settings...

Δεν έχει σημασία.

Δεν είναι κριτήριο αυτό.

Θες ο υπολογιστής σου να δουλεύει πλήρως και σωστά;

Δεν κλοκάρεις.

Απλά τα πράγματα.

[parism_s]

Υπάρχει ένα patch για τον kernel που σου επιτρέπει να ορίζεις, νομίζω πριν κάνεις boot, ως kernel options τα power sates (voltage - multipler).
Διάβασε αυτό το thread:
http://forums.gentoo.org/viewtopic-t-245197.html

[king_by_mistake]

Υπάρχει ένα patch για τον kernel που σου επιτρέπει να ορίζεις, νομίζω πριν κάνεις boot, ως kernel options τα power sates (voltage - multipler).
Διάβασε αυτό το thread:
http://forums.gentoo.org/viewtopic-t-245197.html

Ναι το είδα αυτό... Κάτι τέτοιο σκεφτόμουν, το πρόβλημα όμως είναι ότι ο powernow δεν ξεκινάει καν με ένα μήνυμα του στυλ [not supported by BIOS structure] ή κάτι τέτοιο, μάλλον επειδή είναι απενεργοποιημένο το C&Q από το BIOS, λόγω overclock.

Ευχαριστώ πάντως, θα συνεχίσω το ψάξιμο.

[giorgosts]

overclocking και compiling δεν πάνε μαζί. Για παιχνίδια καλό είναι.

[WAntilles]

Ναι το είδα αυτό... Κάτι τέτοιο σκεφτόμουν, το πρόβλημα όμως είναι ότι ο powernow δεν ξεκινάει καν με ένα μήνυμα του στυλ [not supported by BIOS structure] ή κάτι τέτοιο, μάλλον επειδή είναι απενεργοποιημένο το C&Q από το BIOS, λόγω overclock.

Ξανά λέω, ότι C&Q και το power-throttling που πάνε μαζί, με κλοκάρισμα στο Linux ΤΑ ΞΕΧΝΑΣ.

Τον Αύγουστο του 2005 - μόλις 2 μήνες αφότου είχαν βγει οι dual-core - είχε γίνει χοντρή αλλαγή στον kernel και από τότε διαβάζει τα υπάρχοντα στάδια CPU throttling από το BIOS.

[parism_s]

Το πρόβλημα με το Linux και συγκεκριμένα το Gentoo είναι ότι ο Κ8-powernow governor δεν αναγνωρίζει τη δυνατότητα για scaling του επεξαργαστή, προφανώς επειδή είναι overclocked και το cool & quiet είναι απενεργοποιημένο.

Μόνη λύση είναι να ενεργοποιήσεις το cool & quiet. Στο ταπεινό Asrock που έχω, το έτρεχα για αρκετό καιρό overcloked στα 240 FSB (από τα 200 default) με ενεργοποιημένο το cool & quiet χωρίς κανένα πρόβλημα. Το powernow αναγνώριζε κανονικά τα 3 default power states του επεξεργαστή και δούλευε σταθερότατα. Εννοείται ότι είχα και εγώ ελέγξει εκ των προτέρων ότι ο επεξεργαστής είναι σταθερός στα 240 FSB σε κάθε power state (voltage - multiplier) ξεχωριστά.

Μόνη "παραφωνία" ήταν ότι το powernowk8 θεωρεί πάντα δεδομένο ότι το σύστημα τρέχει με το default 200 FSB, έστω κι αν αυτό τρέχει στα 240. Έτσι υπολογίζει και σου εμφανίζει λανθασμένα την πραγματική συχνότητα που τρέχει ο επεξεργαστής ανα πάσα στιγμή (την υπολογίζει πολλαπλασιάζοντας το Fsb με το αντίστοιχο Multiplier)

[ludist]

Δεν ξέρω αν είναι σχετικό, το έχω και εγώ απορία πως δουλεύει αλλά ίσως βοηθήσει στην ερώτηση.

Throttling states βλέπει ο kernel; (Αυτό το throttling μου είναι απορία τί ακριβώς κάνει...)

cat /proc/acpi/processor/CPU/throttling

Εχτές δοκίμασα σ' έναν Athlon XP που έχει 16 καταστάσεις, τον έβαλα στην 3η και η θερμοκρασία του έπεσε από 63 στους 58 (full load)

Δεν ξέρω όμως αν υπάρχει πρόγραμμα που να αλλάζει το throttling. Δεν ξέρω αν είναι το ίδιο με την ταχύτητα του επεξεργαστή (προφανώς είναι, για να πέφτει η θερμοκρασία). Αλλά σε Intel μητρική δεν φαίνεται να έχει σχέση - που το δοκίμασα - με την συχνότητα του επεξεργαστή. Εκεί κάπου μπερδεύομαι, ίσως γράφω μαμακίες τώρα. Τα γεγονότα είναι ακριβή τα συμπέρασμά τα μου είναι ασαφή.

Σαν να μην φτάνει το Throttling και το CnQ υπάρχουν και τα c states (ο Athlon δεν έχει, αλλά έχει ο mobile Pentium III speedstep). Οπού εκεί (αν και δεν το δοκίμασα ποτέ, το έκανα παλαιότερα σε XP αλλά δεν καταλάβαινα διαφορά), ορίζει πόσο χρόνο θα σπαταλάει ο επεξεργαστής σε κάθε state (πρόχειρη εξήγηση).

Φαντάζομαι πως αν τον απαγορέψεις να πάει σε c1 state (η ταχύτερη κατάσταση) θα έχεις χαμηλές θερμοκρασίες. Έχω την εντύπωση όμως, πως το ίδιο κάνει και το throttling!

cat /proc/acpi/processor/CPU/power

Νομίζω βρήκα μία άκρη εδώ . Το Throttling δεν αλλάζει συχνότητα, αλλά βάζει με το ζόρι idle λειτουργία (σε ποσοστό) και το c states είναι αυτόματη εναλλαγή μεταξύ idle λειτουργίας από τον kernel. Λίγο μπέρδεμα

Τώρα πως θα ελέγξεις τα ανωτέρω; Η μόνη ιδέα που έχω (αν δεν υπάρχει σχετικό πρόγραμμα) είναι να ορίσεις δύο καταστάσεις μία γρήγορη και μια αργή και με ένα κουμπάκι (που θα στέλνει μύνημα στο acpi) να αλλάζεις καταστάσεις.

Δεν είναι και τόσο απλό αν δεν το έχεις ξανακάνει (man acpid)

Εγώ, προτίμησα να βάλω ένα crontab όπου κάθε βράδυ βάζω πολύ χαμηλή τιμή throttling + συχνότητα.

Παραδείγματα αν και p-states (για συχνότητα) δεν μου έτυχαν ποτέ.

[king_by_mistake]

Ευχαριστώ όλους όσους απάντησαν, ακόμα και τον WAN που με προέτρεψε να το ξεχάσω.

Εγώ παρόλα αυτά δεν το ξέχασα και το έφτιαξα (σχεδόν) όπως το ήθελα

Ορίστε πώς:

Αρχικά συμβουλεύτηκα αυτό εδώ το guide:
http://wejp.k.vu/projects/howto_cnq_athlon_64_x2/

Εν ολίγοις, "χάκαρα" τον kernel αναγκάζοντας τον να διαβάζει ένα custom ACPI _PSS table που του όρισα κατά το compile.
Μοναδική διαφορά με το rmclock που προανέφερα, είναι ότι είμαι αναγκασμένος να χρησιμοποιήσω τα official P-States που ορίζει η AMD για τον επεξεργαστή μου, δηλαδη "1000MHz" (5x multi) και "1800 MHz" (9x multi). Ο powernow όντως υποθέτει ότι το ΗΤΤ clock είναι 200 MHz, όπως σωστά λέει ο parism_s. (Παρεπιπτόντως paris, για να ενεργοποιήσω το C&Q πρέπει να αφήσω απείραχτο το VCore, πράγμα που δεν γίνεται στην περίπτωσή μου.)

Έτσι λοιπόν, o powernow ξεκινάει ως εξής:

[   29.682754] powernow-k8: Found 2 Dual Core AMD Opteron(tm) Processor 165    processors (version 2.00.00)
[   29.682665] powernow-k8:    0 : fid 0xa (1800 MHz), vid 0xb
[   29.682667] powernow-k8:    1 : fid 0x2 (1000 MHz), vid 0x16

το οποίο πρακτικά σημαίνει ότι η cpu σε idle δουλεύει στα 315*5 = 1,575GHz με vcore 1,06v (επιβεβαιωμένο με sensors) και σε load στα 315*9 με vcore 1,36v (επίσης επιβεβαιωμένο).

Το σύστημα αναφέρει βέβαια ταχύτητες 1000 και 1800 MHz αντίστοιχα.
Για το φόβο των Ιουδαίων, έτρεξα το bashmark και με τους 2 kernels :

Powernow disabled, CPU speed @ 2,835GHz

#######################################################
:  T   E   S   T        :    :S C O R E :  : R A T I O:
:-----------------------------------------------------:
:Cpu, Integer           :    :      2536:  :     +136%:
:Cpu, Floating point    :    :      2885:  :     +280%:
:                       :    :          :  :          :
:Memory r/w (cached)    :    :     13564:  :    +1028%:
:Memory de-/alloc       :    :      1568:  :     +140%:
:                       :    :          :  :          :
:Multithreading         :    :      4181:  :      +68%:
#######################################################
:           S  Y  S  T  E  M     I  N  F  O           :
-------------------------------------------------------
2x Dual Core AMD Opteron(tm) 165 2835.653MHz, L2 1024KB
Linux 2.6.22-sabayon
GCC 4.2.0
88KB binary size
#######################################################

Powernow enabled, CPU υποτίθεται στα 1800MHz (2,835GHz πραγματικά)

#######################################################
:  T   E   S   T        :    :S C O R E :  : R A T I O:
:-----------------------------------------------------:
:Cpu, Integer           :    :      2582:  :     +141%:
:Cpu, Floating point    :    :      3072:  :     +305%:
:                       :    :          :  :          :
:Memory r/w (cached)    :    :     13578:  :    +1029%:
:Memory de-/alloc       :    :      1566:  :     +139%:
:                       :    :          :  :          :
:Multithreading         :    :      4139:  :      +66%:
#######################################################
:           S  Y  S  T  E  M     I  N  F  O           :
-------------------------------------------------------
2x Dual Core AMD Opteron(tm) 165 1800.000MHz, L2 1024KB
Linux 2.6.22-sabayon
GCC 4.2.0
88KB binary size

Τα scores είναι identical

Το power management γίνεται μέσω cpufrequtils και συγκεκριμένα έχει αναλάβει ο ondemand governor, ακολουθώντας τις συμβουλές του wiki : http://gentoo-wiki.com/HOWTO_PowerNow!


Το σύστημα δουλεύει κανονικά, ανταποκρίνεται πολύ όμορφα και ομαλά και η εξοικονόμηση ενέργειας είναιι πολύ μεγάλη, αν σκεφτεί κανείς ότι το 80% του χρόνου δουλεύει idle και πλέον λειτουργεί στα 1,6GHz με 1,06volts (Core temperature 25 C), από 2,835 GHz με 1,36volts, πριν την ενεργοποίηση του powernow.

[ludist]

Σωστό σε βρίσκω (αν και είμαι οπαδός του underclocking )

[morpheus]

Και εγω το εχω ψάξει αυτο, κυριως για underclocking και undervolting, και ειχα βρει αυτη τη σελιδα με τα custom p states Που βρηκες και εσυ, αλλα δεν βρηκα το χρονο/θαρρος να το δοκιμασω. (νομιζω δεν καταφερα να κανω compile με τον acpi compiler το νεο table).
Τελικα βρηκα ακρη με το cpupw, όπου μπορεις να ορισεις αν θυμαμαι καλα οσα states θες, thresholds (σε CPU usage) για την μεταβαση απο το ενα στο αλλο, κλπ, απλα πρεπει να τρεχεις ενα ακομα προγραμμα.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Overclocking και CnQ συνδυαζονται μια χαρα και χωρις software χακιες: η DFI NF4 έχει 2 ρυθμισεις για το vcore, 1 την κλασσικη που αν την πειραξεις δεν παιζει CnQ και μια που ειναι της μορφης 103%, 106% κλπ και συνδυαζεται με CnQ απλα πλεον το voltage σε καθε p-state θα ειναι αυξημενο κατα 3%, 6% κλπ. Δεν ειναι αντιστοιχα ευελικτο με το RMClock, cpupw Κλπ, αλλα κανει τη δουλεια του χωρις επιπλεον βαβουρα