完全相同的负载在不同的处理器上是否使用相同的电量?

完全相同的负载在不同的处理器上是否使用相同的电量?

假设我们有一定工作量,需要完成一定量的工作。

如果我有两个相同的服务器,其中一个配备了E5-2660其中一个E5-2670以及其他方面相同的硬件,系统在处理此工作负载时所消耗的总电量(视为工作单元/秒,不是需要完成的工作总量)有何不同?

要是我们比较这些非常相似的处理器我们发现以下差异:

E5-2660:时钟速度2.2/3GHz,TDP 95W

E5-2670:时钟速度2.6/3.3GHz,TDP 115W

这当然是有意义的,我们可以加载E5-2670负载更大,因此 TDP 也会更高,但如果我们只将其加载到:

  • 0%
  • 1000 笔交易/秒(上述任意工作负载值)
  • E5-2660 容量的 100%

那么我预计该系统的实际耗电量是多少(与 E5-2660 系统相比)?


可用频率:

  • E5-2660: 2201000 2200000 2100000 2000000 1900000 1800000 1700000 1600000 1500000 1400000 1300000 1200000
  • E5-2670:2601000 2600000 2500000 2400000 23000002200000 2100000 2000000 1900000 1800000 1700000 1600000 1500000 1400000 1300000 1200000

涡轮限制:

  • E5-2660:倍频 99.96MHz
    1/2/3/4/5/6 个核心处于活动状态时的最大涡轮限制为 30/30/29/29/28/28
  • E5-2670:倍频 99.73MHz
    1/2/3/4/5/6 个核心活跃时的最大涡轮限制为 33/33/32/32/31/31

performance使用配置文件和调节器进行空闲运行ondemand意味着两种类型的处理器(在 RHEL6 上)时钟频率都会降至 1.2MHz 并将其 50% 的时间花在 C1 上。

答案1

我认为这取决于很多不同因素,唯一合理的答案是“尝试一下”。以下因素可能会产生影响:

  • 其中一个的分支预测是否明显更好?
  • 管线布局是否不同?
  • L1缓存的大小是否相同?
  • 各条内部路径和通往公交车的路径有何不同?
  • 由于某种原因,操作系统是否会对其中一个进行更好的电源管理?

您链接的页面没有提到这样的细节,因此请建立一个实验室并尝试一下:)

答案2

即使是在批次内相同的处理器,功率负荷会有差异。

在超频社区中,众所周知,你可以得到“好”的 CPU 和“坏”的 CPU。坏的 CPU 会产生很多在满载情况下会产生更多热量(即使在常规速度下),因此会更快出现故障,从而限制了超频的程度。

这是通用的,标准 CPU 分箱

所有处理器都从同一条线。与某些人的想法不同,芯片制造商并没有专门生产不同速度等级的处理器的生产线。相反,他们只有一条生产线,所有相同型号的处理器都由这条生产线生产。即便如此,这些芯片也不会完全相同。

在制造过程结束时,有些芯片不可避免地会无法正常工作或出现故障。但那些可以正常工作的芯片将具有不同的特性。有些芯片可以运行得更快,而另一些芯片只能以较低的时钟速度运行。然而,测试每一个芯片并发现它们的最大潜力需要非常长的时间。

为了节省时间,芯片制造商使用一种称为“快速分级“。他们不是以芯片的最大时钟速度来测试和销售芯片,而是以某些速度等级来测试和销售芯片 - 比如 1GHz、1.2GHz 等。这是超频成为可能的原因之一。

假设一家芯片制造商以 3 个不同的速度等级销售特定处理器 - 1GHz、1.2GHz 和 1.4GHz。制造每个处理器后,首先在 1.4GHz 下进行测试。如果通过,则将其贴上标签并作为 1.4GHz 处理器出售。如果它在该时钟速度下未通过测试,则在 1.2GHz 下重新测试,如果通过,则将其贴上 1.2GHz 处理器的标签。否则,在 1GHz 下进行测试。如果处理器在该速度下未通过测试,则将其丢弃。

除此之外,正如我上面提到的,现在所有的电压调节都是在芯片上进行的,CPU 制造商可以轻松地告诉 CPU“嘿,你的工作频率还没有达到 1.2 Ghz,但我们真的希望你这样做。稍微调高你的电压。”

即使在相同的时钟频率下,英特尔也可能将片上电压设置为更高的水平,以补偿微小的制造缺陷。因此,如果您购买的 CPU 具有相对较高的出厂默认电压,它将产生更多热量并消耗更多电量以达到相同的时钟速度。

您可以通过以下方式查看 CPU 的出厂电压设置CPU-Z

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