14 noviembre 2006

Estados de bajo consumo de los microprocesadores

Tecnología

Antiguamente un microprocesador estaba funcionando completamente incluso cuando estaba ocioso. Hoy día existen varias tecnologías para "apagarlo" (por partes o completamente) si no tiene una carga de trabajo grande. Vamos a estudiar brevemente las tecnologías que implementan esta mejora.

C1E enhanced halt state

Esta tecnología fue introducida en la serie 500J de Pentium 4 y reemplaza la antigua C1 que usó Pentium 4 y la mayoría de microprocesadores x86. El estado C1 es invocado cuando un proceso ocioso del sistema operativo ejecuta el comando HALT, cosa que Windows realiza constantemente cuando no está a plena carga. Al ejecutar este comando la CPU cortará el consumo de potencia. El nuevo estado C1E de Intel tambien invoca comandos HALT pero la frecuencia y el voltaje se ajustan al trabajo que esté realizando el microprocesador. Este estado requiere menos potencia que el C1 y es más robusto.

Enhanced SpeedStep

SpeedStep modula la frecuencia y el voltaje de la CPU dependiendo de la carga, al igual que C1E, pero el mecanismo por el que se invoca es distinto. Tanto el sistema operativo como la BIOS intervienen. El sistema operativo puede pedir cambios de frecuencia a través del ACPI, siendo estas variaciones mucho más precisas y eficientes.

TM2 thremal throttling

Todos los Pentium 4 incluyen la posibilidad de desacelerarse ellos mismos cuando empiezan a sobrecalentarse. Esta característica se llama Thermal Monitoring 1 (TM1) y consiste en que disminuye a la mitad su frecuencia, aunque externamente siga funcionando a la frecuencia habitual. Este mecanismo es efectivo pero tiene importantes desventajas. El resto del sistema no sabe cómo actuar ante esta situación, el subsistema de memoria puede caer en una iteración contínua que cause su sobrecalentamiento y el rendimiento general del sistema puede caer en picado. TM2 es una mejora de TM1, evitando los ciclos contínuos de memoria.

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