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电脑CPU处理器节能全靠降频

电脑CPU处理器节能全靠降频

点击数:7100 次   录入时间:03-04 12:00:14   整理:http://www.55dianzi.com   电脑-单片机-自控术语

      很多人不了解处理器处理器的功耗是如何增加的。处理器的功耗与三个参数成正比关系:寄生电容、频率、电压的平方,这三个值越高,芯片的功率也就越高。从这个参数我们可以发现,其中电压影响最多,因为是平方的关系,但真正决定功率高低的因素则是寄生电容。实际上寄生电容也可以意味着不同的架构,也就是说不同架构的芯片,功耗是不一样的。这也就是为什么同样频率下,不同架构的CPU发热量却不一样。这样我们就能得出一个结论,在架构相同的处理器上,频率越高功耗越高;如果电压再继续增加,那么耗电量会成平方关系提升。

  从处理器的功耗关系我们可以了解到,如果想降低处理器的功耗达到省电目的,除了采用最新架构的产品外,如何让处理器的电压与频率降低就是关键因素。所以现在无论是Intel还是AMD的处理器,都采用了类似的节能技术,即在处理器不处于满载的情况下,采用各种手段降低处理器的电压和频率。下面我们就向大家介绍一下目前几种处理器的主流节能技术。

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C1E节能技术

  很多用户在进入主板BIOS中的处理器选项时,都能发现一个C1E的选项设置,大多数人并不了解这一选项的含义,实际上这就是目前最主流的处理器节能技术。C1E的全称是C1E enhanced halt stat,中文的意思是增强型空闲电源管理状态转换。目前无论是Intel还是AMD的处理器都支持这个功能。

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在大多数主板中都拥有C1E这一项设置

  C1E的功能很简单,就是让CPU省电。在这项功能开启后,CPU可以在空闲轻负载状态下降低工作的电压与倍频,这样就可以达到降低功耗的目的。这项技术最早在Pentium 4系列处理器中出现,它取代了以前的Pentium 4处理器和其它大部分x86处理器中的所常用的C1 halt state技术。C1 halt state这项技术在触发后,处理器会进入到低功耗的挂起状态(halt state),但CPU的倍频与工作电压并不降低。而C1E则比C1 halt state更进一步,在触发这一技术后,C1E将通过调节倍频来逐级降低处理器的主频,同时还可以降低电压。显然C1E比原来的C1 state具有更多的省电能力。C1E技术在早期可以把CPU的倍频降低到6×,比如早期Core2 Duo E6600的主频可以从原来的2.4GHz降低到1.6GHz。

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C1E技术可以将处理器的倍频降低到6×

  要使用处理器的C1E节能技术其实很简单,在主板中开启这一选项即可,但是要注意C1E在轻载状态的节能效果最明显,相对于C1E关闭的情况,开启这项技术后每小时可以节省7wh(0.07度)左右的电能,但是在处理器处于重载的情况下,C1E不会带来任何节能效果。此外还要注意的是,C1E也可以在超频状态下生效,并分为两种情况:一是采用默认电压的超频,C1E产生作用的方式与默认频率没有区别;二是加电压的超频,此时C1E将失去自动调压的功能,但是自动降低倍频仍然生效。



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       Intel EIST技术

  C1E是一项AMD和Intel都支持的处理器技术,那么不同厂商的CPU有没有自己独有的节能绝活呢?答案是肯定的,Intel EIST技术就是专用于Intel处理器上的节能技术。实际上如果从功能上来看的话,Intel EIST和C1E某些地方比较接近,都是降低处理器的频率和电压,但是EIST从控制角度来看,无疑能比C1E更精确地调整处理器的状态。

  EIST全称为“Enhanced Intel SpeedStep Technology”,最早是Intel公司专门为移动平台和服务器平台处理器开发的一种节电技术。自P4开始,桌面处理器也内置了该项技术。这项技术现在基本上成为了Intel处理器的标配技术,不管是桌面还是移动产品。在主板的BIOS选项中,EIST有时也会也会称为“Intel SpeedStep technology”。

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       Intel的主板上都拥有EIST选项

  EIST是一个根据处理器负载来调节主频和电压的模块,不过它的触发机制同C1E是不同的。要实现EIST的节能功能,操作系统、BIOS的支持是必需的,这一技术是操作系统通过ACPI进行调节。相比C1E技术,EIST技术提供了更多的CPU频率和电压调节级别,因此可以比C1E更加精确的调节处理器的状态。

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在系统中我们也要进行电源方案的设置才能有效利用EIST功能

  要实现EIST功能,用户除了在BIOS中要开启外,对系统的设置也有一定的要求,比如在如Windows XP这样的系统中,我们就要将“电源使用方案”设置为“最少电源管理”才行,在其他电脑(如笔记本)系统中也要将电源方案设置为“平衡”或者“节能”。不过对于超频用户而言,这项功能会影响处理器达到极限频率。

  AMD Cool N' Quiet技术

  Intel有EIST技术,相应的AMD也有自己独家的处理器节能技术,即Cool N' Quiet技术,中文名为“凉又静”。 Cool‘n’Quiet也是一项能让处理器在闲置状态下自动降低电压与频率的节能技术,Cool‘n’Quiet最早出现在2002年初,AMD公司于2002年1月18日在东京宣布这项技术,这项技术使处理器可以根据所执行的运算工作来改变自己的频率,降低处理器的发热量,减小CPU风扇的工作量。

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AMD的Cool‘n’Quiet技术

  这项技术实际上和Intel的EIST有着异曲同工之妙,而在AMD推出Athlon 64位处理器后,基本上每款AMD的桌面处理器都会拥有这项技术,而在笔记本上,这项技术又被命名为Power Now。无论从原理和实现方式来看,Cool‘n’Quiet技术都和EIST很相似,它可自动调节处理器的工作频率,并搭配测温器件,自动调速散热器达到降温静音效果,目前的AMD主板BIOS中都拥有这个功能的选项,用户只要在BIOS中将这项功能打开,同时将操作系统中的电源方案设置为节能或者平衡,就能让处理器在空闲期间自动调整倍频和电压,降低频率达到省电的目的。

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采用AMD的Cool‘n’Quiet技术,处理器只有1.2GHz

  值得一提的是,Cool‘n’Quiet技术随着处理器的发展也在不停发展,目前Cool‘n’Quiet技术已经能将AMD的处理器倍频调整到一个很低的数值,而且通过AMD的驱动和软件,这项功能还能在系统中直接进行操作。只不过和Intel一样,如果是超频用户,开启这项功能会对超频造成一定的障碍。



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     处理器节能多元化发展


  实际上除了处理器本身自带的节能技术外,我们还可以从其他几个方面来达到让处理器节能的效果。比如购买低电压处理器,以AMD的处理器为例,低电压版的速龙Ⅱ在频率相同的情况下性能与标准版相当,但是在功耗和发热控制方面的优势还是有,特别是4核心的速龙Ⅱ X4 615e,比同频的标准版功耗要低30W以上,这个节能优势就比普通处理器大多了。

  此外,我们还可以考虑善用主板和系统的休眠功能。在平时,我们推荐用户使用Windows在S3模式下的睡眠模式,它可以在保存关机时状态的情况下只需要对内存供电(功耗很低,同时彻底避免了散热的问题,完全断电数据也能恢复),同时唤醒的速度也较快。当然,如果你的使用环境需要在人走开之后电脑完全断电的话,也可以使用S4模式的休眠模式。这样不但可以尽量的节能,同时也能在需要使用电脑时很快的唤醒。需要注意额定是,由于一些第三方驱动程序或者是常驻程序会导致唤醒失败,所以大家要使用待机模式的话,最好安装通过微软WHQL认证的驱动程序,并在待机前关闭一些可能导致唤醒失败的常驻程序。

  目前主板也有很多节能技术,特别是通过自动检测处理器的占用率来管理分配处理器供电的模式,这也能有效降低整个平台的能耗,所以大家购买主板的时候,最好考虑购买带节能功能的产品,节能主板加上处理器的节能技术,可以让电脑绿色环保这一概念得到最大的发挥。


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