多核在节能计算方面的实用性

多核在节能计算方面的实用性

我正在考虑购买一台新的便携式 PC。我希望将功耗保持在最低水平,同时能够尽快运行批处理作业。xargs在处理程序本身不知道如何利用多核的情况下,我通常可以并行使用批处理作业。

因此,低压多核芯片似乎很有吸引力。但是,如果双核芯片的功耗(最低)是单核芯片的两倍,我可能会选择最高时钟速度更高的单核芯片。多核 CPU 是否能够暂时关闭一个或多个内核以降低功耗?

增加一个核心(或四核芯片增加 3 个核心)的典型功耗损失是多少?相比之下,增加每个核心处理速度的典型最低功耗损失是多少?我说的“最低功耗”是指当 CPU 被缩减到最低频率时,我希望机器使用尽可能少的电量。

答案1

如今处理器技术非常先进。当你需要一个核心时,你可以只在一个核心上运行它,而将其他核心停用(至少在英特尔 CPU 上)。

多核计算背后的原因是,对于给定的架构(例如 core i7)、给定的工艺(例如 45nm)、给定的产量,如果增加频率,则在频谱的高端,功率将比线性增加得更多。

e.g. i3 processor: (**system** peak power)
i3-530 @ 2.93 GHz = 127 Watt
i3-530 @ 3.3 GHz = 133 Watt
i3-530 @ 4.4 GHz = 171 Watt

请注意,测量的是系统峰值功率,而不是 CPU 峰值功率。取系统空闲功率(80 减去 CPU 消耗的 ~5-7 瓦空闲功率),可得出 CPU 峰值功耗约为 54-100 瓦。从 2.9 GHz 到 4.4 GHz 超频约 50%,但功率几乎翻倍。

对于当今销售的大多数消费级 CPU 来说,频率都处于相当低的水平(例如 2.93GHz 以上),因此适度的超频通常不会导致峰值功率的大幅增加,但在频谱的高端(发烧友级 CPU 市场)您将进入曲线更陡峭的部分。

多核 CPU 通常以较低的功率预算提供相对线性的性能提升(通常每个额外核心可提升 0.6-0.7 倍)。

总而言之,降低频率并增加核心数通常会在并行任务中为您带来更好的性能。

ps <rant>如果您遇到问题,您需要考虑将其并行化以使其合理工作,也许便携式 PC 不是答案。如何连接到家里的耗电计算机进行一些远程数字运算?</rant>

答案2

无论如何,现在几乎没有任何单核处理器。如果你看看英特尔的 specfinder,您会发现 Core 2 Solo 的功耗(查看最大 TDP)明显低于四核 i7,但低压双核 Core i7 UM 的功耗仅比 Core 2 Solo 多一点点,而且速度明显更快。单核处理器如今不值得购买。

所有现代处理器都可以关闭核心并进入低功耗状态。英特尔处理器将此称为 SpeedStep,其基本作用是让处理器以低得多的时钟速度运行,并且仅在真正需要处理器功率时才以更高的时钟速度运行。

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