Paso de velocidad

Enhanced SpeedStep es una serie de tecnologías de escalado de frecuencia dinámico (con nombre en código Geyserville ^[2] e incluyendo SpeedStep, SpeedStep II y SpeedStep III ) integradas en algunos microprocesadores de Intel que permiten que la velocidad de reloj del procesador se cambie dinámicamente (a diferentes estados P ) por software. Esto permite que el procesador satisfaga las necesidades de rendimiento instantáneo de la operación que se está realizando, al tiempo que minimiza el consumo de energía y la generación de calor . EIST (SpeedStep III) se introdujo en varias series Prescott 6 en el primer trimestre de 2005, a saber, el Pentium 4 660. ^[1] La tecnología Intel Speed ​​Shift (SST) se introdujo en el procesador Intel Skylake . ^[3]

La tecnología Enhanced Intel SpeedStep a veces se abrevia como EIST . La marca registrada de Intel "Intel SpeedStep" fue cancelada debido a que la marca registrada fue invalidada en 2012. ^[4]

Explicación

El funcionamiento de un procesador a altas velocidades de reloj permite un mejor rendimiento. Sin embargo, cuando el mismo procesador se ejecuta a una frecuencia (velocidad) más baja, genera menos calor y consume menos energía. En muchos casos, también se puede reducir el voltaje del núcleo , lo que reduce aún más el consumo de energía y la generación de calor. Al utilizar SpeedStep, los usuarios pueden seleccionar el equilibrio entre ahorro de energía y rendimiento que mejor se adapte a sus necesidades, o incluso cambiar la velocidad de reloj de forma dinámica a medida que cambia la carga del procesador.

La potencia consumida por una CPU con una capacitancia C , funcionando a una frecuencia f y un voltaje V es aproximadamente: ^[5]

${\displaystyle P=CV^{2}f}$

Para un procesador determinado, C es un valor fijo. Sin embargo, V y f pueden variar considerablemente. Por ejemplo, para un Pentium M de 1,6 GHz , la frecuencia de reloj se puede reducir en decrementos de 200 MHz en el rango de 1,6 a 0,6 GHz. Al mismo tiempo, el requisito de voltaje disminuye de 1,484 a 0,956 V. El resultado es que el consumo de energía teóricamente se reduce en un factor de 6,4. En la práctica, el efecto puede ser menor porque algunas instrucciones de la CPU utilizan menos energía por tic del reloj de la CPU que otras. Por ejemplo, cuando un sistema operativo no está ocupado, tiende a emitir instrucciones x86 halt ( HLT ), que suspenden el funcionamiento de partes de la CPU durante un período de tiempo, por lo que utiliza menos energía por tic del reloj de la CPU que cuando ejecuta instrucciones productivas en su estado normal. Para una tasa de trabajo dada, una CPU que funciona a una frecuencia de reloj más alta ejecutará una mayor proporción de instrucciones HLT. La ecuación simple que relaciona la potencia, el voltaje y la frecuencia mencionada anteriormente tampoco tiene en cuenta el consumo de energía estático de la CPU. Este no suele cambiar con la frecuencia, pero sí con la temperatura y el voltaje.

Problemas conocidos

Microsoft ha informado que puede haber problemas al previsualizar archivos de vídeo cuando SpeedStep (o el equivalente de AMD, PowerNow! ) está habilitado en Windows 2000 o Windows XP. ^[6]

Compatibilidad con sistemas operativos

• Solaris ha soportado SpeedStep desde OpenSolaris SXDE 9/07. ^[7]
• Las versiones anteriores de Microsoft Windows, Windows 2000 y anteriores, necesitan un controlador especial y una aplicación de panel de control para acceder a la función SpeedStep. El sitio web de Intel indica específicamente que dichos controladores deben provenir del fabricante de la computadora; no existen controladores genéricos suministrados por Intel que habiliten SpeedStep para versiones anteriores de Windows si no se puede obtener un controlador del fabricante. ^{[8] [9]}
• En Microsoft Windows XP , la compatibilidad con SpeedStep está integrada en la consola de administración de energía, en el panel de control. En Windows XP, el usuario puede regular la velocidad del procesador indirectamente modificando los esquemas de energía. La configuración "Home/Office Desk" desactiva SpeedStep con alimentación de CA, la configuración "Portable/Laptop" activa SpeedStep y la configuración "Max Battery" utiliza SpeedStep para reducir la velocidad del procesador a niveles de energía mínimos a medida que la batería se debilita. ^{[10] [11]} Las configuraciones de SpeedStep para los esquemas de energía, ya sean integrados o personalizados, no se pueden modificar desde la GUI del panel de control, pero sí se pueden modificar mediante la powercfg.exeutilidad de línea de comandos. ^[12]
• El núcleo de Linux tiene un subsistema llamado "cpufreq", que se puede ajustar mediante esquemas de energía y línea de comandos, y que se dedica al control de la frecuencia y el voltaje de funcionamiento de una CPU. Linux funciona en procesadores Intel, AMD y otras marcas. ^{[13] [14]}
• Las versiones más nuevas de Windows 10 y el kernel de Linux admiten la tecnología Intel Speed ​​Shift.

Por el contrario, AMD ha suministrado y soportado controladores para su tecnología competidora PowerNow! que funcionan en Windows 2000, ME, 98 y NT. ^{[15] [16]}

Véase también

• Interfaz de configuración avanzada y de energía  : estándar de interfaz de firmware de computadoraPáginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redireccionamiento
• AMD PowerTune  : marca registrada de AMD
• AMD Turbo Core  : tecnología de escalado de frecuencia dinámico
• Cool'n'Quiet  : el modo de ahorro de energía de los procesadores modernos de Advanced Micro Devices
• CPU-Z  : aplicación gratuita de creación de perfiles y monitorización del sistema para Microsoft Windows y Android
• Intel Turbo Boost  : tecnología de overclocking de Intel
• Gestión de energía  : la gestión de energía es una característica de algunos electrodomésticos.

Referencias

1. "Procesador Intel Pentium 4 660 compatible con tecnología HT". ark.intel.com . Intel . 2005 . Consultado el 17 de marzo de 2016 .
2. Larabel, Michael (16 de febrero de 2006). "Intel EIST SpeedStep". Phoronix Media . Consultado el 9 de agosto de 2010 .
3. Howse, Brett. "Examinando la nueva tecnología Speed ​​Shift de Intel en Skylake: procesadores más sensibles". anandtech.com . Consultado el 26 de junio de 2020 .
4. "Estado de la marca registrada y recuperación de documentos". tsdr.uspto.gov . Consultado el 26 de abril de 2020 .
5. "Tecnología Intel SpeedStep mejorada para el procesador Intel Pentium M - Documento técnico" (PDF) . Intel . Marzo de 2004. Archivado (PDF) del original el 12 de agosto de 2015 . Consultado el 1 de septiembre de 2024 .
6. "PRB: Bajo rendimiento al previsualizar un vídeo". Microsoft . Archivado desde el original el 27 de agosto de 2014.
7. "Presentación de Intel SpeedStep mejorado en Solaris". Sun Microsystems . Consultado el 24 de marzo de 2008 .
8. "Procesadores - Actualización del controlador para la tecnología Intel SpeedStep". Intel . 17 de enero de 2007 . Consultado el 30 de abril de 2007 .
9. "Procesadores Intel Pentium 4 para dispositivos móviles - M - Tecnología Intel SpeedStep mejorada". Intel . 6 de julio de 2006 . Consultado el 30 de abril de 2007 .
10. Chu, Michael. "Intel SpeedStep, Windows XP y perfiles de energía confusos" . Consultado el 10 de marzo de 2009 .
11. "Runtime Power Management" (PDF) (edición v1.0). Hewlett-Packard . Consultado el 1 de septiembre de 2024 .
12. "Opciones de la línea de comandos de Powercfg". Microsoft . 25 de julio de 2008 . Consultado el 11 de junio de 2009 .
13. Wysocki, Rafael J. (2017). "CPU Performance Scaling". Organización del kernel de Linux . Consultado el 1 de septiembre de 2024 .
14. "¡Poder ahora! Fresco y silencioso".
15. "Utilidades y actualizaciones de la tecnología móvil AMD Turion 64 X2 de doble núcleo". Advanced Micro Devices . Consultado el 30 de abril de 2007 .
16. "Utilidades y actualizaciones de tecnología móvil AMD Turion 64". Advanced Micro Devices . Consultado el 30 de abril de 2007 .