Принцип работы
Как известно, на современных системных платах рабочая частота процессора определяется при помощи умножения внешней частоты (частоты системной шины FSB) и специального числа, которое называется множителем частоты. Например, если частота системной шины составляет 133 МГц, а величина множителя равна 10, то процессор будет работать на частоте в 1330 МГц. Поэтому при помощи изменения данного параметра можно изменить и рабочую частоту, на которой будет функционировать процессор.
Многие современные материнские платы поддерживают подобную функцию, хотя часто бывает и так, что изменение коэффициента умножения на материнской плате заблокировано. Обычно данный параметр можно как увеличивать по сравнению с номинальным значением, так и уменьшать, хотя иногда, особенно у процессоров производства Intel, возможно лишь частичное изменение множителя, в сторону его уменьшения, но не увеличения по сравнению с номиналом.
Описываемая опция BIOS предоставляет пользователю инструмент, при помощи которого он может установить необходимый множитель. Обычным значением опции является ряд чисел, набор которых зависит от модели ЦП и материнской платы. Например, это могут быть числа вида 2, 2.5, 3, 4, 5.5, 6 и так далее. Также множитель может быть приведен в опции в виде правильной дроби, например, 1:2, 1:5, 2:5, и т.д.
Эту опцию можно встретить далеко не во всех BIOS, а лишь там, где материнская плата позволяет пользователю самостоятельно устанавливать множитель. На тех платах, где данная операция невозможна, опция может носить исключительно информационный характер и показывать заранее определенное значение множителя. Опция также может носить и другие названия, например, CPU Ratio или Multiplier Factor. Обычно она располагается в разделе BIOS, посвященном настройке параметров частот и напряжений материнской платы и процессора (иногда в специальном разделе, посвященном исключительно настройкам процессора). Во многих из тех BIOS, где установка параметра разрешена, часто бывает необходимо предварительно включить саму возможность редактирования частоты при помощи другой опции, например, опции CPU Host Clock Control.
Опция CPU Ratio часто бывает полезной для тех пользователей, которые пытаются увеличить штатную производительность персонального компьютера при помощи разгона. При этом изменение множителя ЦП обычно производится параллельно с установкой частоты системной шины, а иногда и c изменением напряжения ядра процессора. Эти операции осуществляются при помощи других функций BIOS, таких, как CPU Clock и CPU Vcore.
Troubleshooting
The factual accuracy of this article or section is disputed.
Some applications, like ntop, do not respond well to automatic frequency scaling. In the case of ntop, it can result in segmentation faults and lots of lost information as even the on-demand governor cannot change the frequency quickly enough when a lot of packets suddenly arrive at the monitored network interface that cannot be handled by the current processor speed.
Some CPU’s may suffer from poor performance with the default settings of the on-demand governor (e.g. flash videos not playing smoothly or stuttering window animations). Instead of completely disabling frequency scaling to resolve these issues, the aggressiveness of frequency scaling can be increased by lowering the up_threshold sysctl variable for each CPU. See how to change the on-demand governor’s threshold.
Sometimes, the on-demand governor may not throttle to the maximum frequency but one step below. This can be solved by setting max_freq value slightly higher than the real maximum. For example, if frequency range of the CPU is from 2.00 GHz to 3.00 GHz, setting max_freq to 3.01 GHz can be a good idea.
Some combinations of ALSA drivers and sound chips may cause audio skipping as the governor changes between frequencies, switching back to a non-changing governor seems to stop the audio skipping.
BIOS frequency limitation
Some CPU/BIOS configurations may have difficulties to scale to the maximum frequency or scale to higher frequencies at all. This is most likely caused by BIOS events telling the OS to limit the frequency resulting in set to a lower value.
Either you just made a specific Setting in the BIOS Setup Utility, (Frequency, Thermal Management, etc.) you can blame a buggy/outdated BIOS or the BIOS might have a serious reason for throttling the CPU on its own.
Reasons like that can be (assuming your machine’s a notebook) that the battery is removed (or near death) so you are on AC-power only. In this case, a weak AC-source might not supply enough electricity to fulfill extreme peak demands by the overall system and as there is no battery to assist this could lead to data loss, data corruption or in worst case even hardware damage!
If you checked there is not just an odd BIOS setting and you know what you are doing, you can make the Kernel ignore these BIOS-limitations.
Warning: Make sure you read and understood the section above. CPU frequency limitation is a safety feature of your BIOS and you should not need to work around it.
A special parameter has to be passed to the processor module.
For trying this temporarily, change the value in from to .
For setting it permanently, describes alternatives. For example, you can add to your kernel boot line, or create
/etc/modprobe.d/ignore_ppc.conf
# If the frequency of your machine gets wrongly limited by BIOS, this should help options processor ignore_ppc=1
NB Frequency — что это в CPU-Z?
CPU-Z — отличная небольшая утилита, показывающая информацию о железе персонального компьютера/ноутбука. Способна отобразить интересные данные, например дату выпуска планки памяти (SPD), а также техпроцесс процессора.
Разбираемся
В утилите CPU-Z может отображаться два параметра:
- NB Frequency — частота шины северного моста (контроллера операвки). Повышение данной частоты увеличивает скорость работы процессора с памятью, данное действие называется разгон по шине (параметр редактируется при разгоне оперативки).
- DRAM Frequency — частота самой оперативки (RAM, ОЗУ).
Почему отображаются странные значения?
DRAM Frequency — отображается реальная тактовая частота чипов памяти (точнее импульсов генератора памяти), когда NB Frequency — показывает эффективное значение. Данные понятия появились с выходом типа DDR (double-data-rate), в которой данные считываются на определенной частоте, но удвоенным обьемом за один такт (импульс). Результат — частота одна, считывание данных — будто в два раза больше. Поэтому существует понятие эффективная частота и реальная. Производители планок оперативной памяти в характеристиках используют только эффективное значение.
Помните! При желании разогнать память (RAM), процессор (CPU), видеокарту (GPU) — подумайте заранее об охлаждении. Процессору желательно установить минимум качественный радиатор, например Noctua, а лучше — водяное охлаждение. Разгон видеокарты — рекомендуется поставить дополнительный вентилятор для обдува поверхности видеокарты. Работа устройства при повышенной температуре никогда не увеличит срок службы.
Read the CPU frequency
General information using cpupower frequency-info:
selma$ cpupower -c 0 frequency-info analyzing CPU 0: driver: intel_pstate ... hardware limits: 1.20 GHz - 3.60 GHz ...
The frequency of CPUs is between 1.2 GHz and 3.6 GHz (the base frequency is
2.9 GHz on this CPU).
Get the frequency of CPUs: turbostat
It looks like the most reliable way to get a relialistic estimation of the CPUs
frequency is to use the tool turbostat:
selma$ sudo turbostat CPU Avg_MHz Busy% Bzy_MHz TSC_MHz - 224 7.80 2878 2893 0 448 15.59 2878 2893 1 0 0.01 2762 2893 CPU Avg_MHz Busy% Bzy_MHz TSC_MHz - 139 5.65 2469 2893 0 278 11.29 2469 2893 1 0 0.01 2686 2893 ...
- Avg_MHz: average frequency, based on APERF
- Busy%: CPU usage in percent
- Bzy_MHz: busy frequency, based on MPERF
- TSC_MHz: fixed frequency, TSC stands for Time Stamp Counter
APERF (average) and MPERF (maximum) are MSR registers that can provide feedback
on current CPU frequency.
Turbo Boost
In 2005, Intel introduced SpeedStep, a serie of dynamic frequency
scaling technologies to reduce the power consumption of laptop CPUs. Turbo
Boost is an enhancement of these technologies, now also used on desktop and
server CPUs.
Turbo Boost allows to run one or many CPU cores to higher P-states than usual.
The maximum P-state is constrained by the following factors:
- The number of active cores (in C0 or C1 state)
- The estimated current consumption of the processor (Imax)
- The estimated power consumption (TDP — Thermal Design Power) of processor
- The temperature of the processor
Example on my laptop:
selma$ cat /proc/cpuinfo model name : Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz ... selma$ sudo cpupower frequency-info analyzing CPU 0: driver: intel_pstate ... boost state support: Supported: yes Active: yes 3400 MHz max turbo 4 active cores 3400 MHz max turbo 3 active cores 3400 MHz max turbo 2 active cores 3600 MHz max turbo 1 active cores
The CPU base frequency is 2.9 GHz. If more than one physical cores is «active»
(busy), their frequency can be increased up to 3.4 GHz. If only 1 physical core
is active, its frequency can be increased up to 3.6 GHz.
In this example, Turbo Boost is supported and active.
See also the Linux cpu-freq documentation on CPU boost.
Turbo Boost MSR
The bit 38 of the Model-specific register
(MSR) 0x1a0 can
be used to check if the Turbo Boost is enabled:
selma$ sudo rdmsr -f 38:38 0x1a0 0
means that Turbo Boost is enabled, whereas 1 means disabled (no
turbo). (The -f 38:38 option asks to only display the bit 38.)
If the command doesn’t work, you may have to load the msr kernel module:
sudo modprobe msr
Note: I’m not sure that all Intel CPU uses the same MSR.
intel_state/no_turbo
Turbo Boost can also be disabled at runtime in the intel_pstate driver.
Check if Turbo Boost is enabled:
selma$ cat /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo 0
where means that Turbo Boost is enabled. Disable Turbo Boost:
selma$ echo 1|sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo
Проблемы отображения параметров оперативной памяти в CPU-Z и способы их решения
CPU-Z для Windows показывает сведения об оперативной памяти (ОЗУ, RAM), центральном процессоре, графическом ускорителе, материнской плате. Умеет тестировать процессор, оценивать его стабильность под продолжительной нагрузкой. Программа CPU-Z отобразит частоты планок оперативной памяти, их тайминги, дату выпуска и прочие сведения. Рассмотрим, что ещё приложение расскажет об ОЗУ, покажем около десятка способов изучения энергозависимой памяти.
Что такое частота оперативной памяти
Тактовая частота ОЗУ показывает количество выполняемых за секунду операций. Выражается в МГц или ГГц. Один герц – один цикл считывания или записи информации. Выше значение – больше информации передаётся из/в оперативную памяти за такт. Реальное быстродействие ниже из-за задержек между циклами чтения-записи (тайминги).
Диапазон частот оперативки в зависимости от типа памяти
Стандарт | Частота, МГц | Объём одной платы |
DDR | 100-350 | 256 МБ – 1 ГБ |
DDR2 | 200-600 | 512 МБ – 4 ГБ |
DDR3 | 800-2400 | 1 ГБ – 8 ГБ |
DDR4 | 1600-3200 | 2 – 16 ГБ |
DDR5 | 3200-8400 | 8 – 64 ГБ |
Как посмотреть частоту оперативной памяти в CPU-Z
В CPU-Z частота памяти отображается во вкладке «Memory» – параметр «DRAM Frequency». Кроме неё здесь увидите:
- Type – тип;
- Channel – режим работы: одно- или двухканальный;
- Size – общий объём.
В блоке «Timings» – информация о задержках, соотношении характеристик системной шины и RAM.
Показатель находится в разделе с задержками.
В соседней вкладке «SPD» обнаружите выпадающий список «Memory Slot Selection» с числом опций, соответствующим количеству слотов для RAM на материнской плате. Переключаясь между ними, получите информацию об установленном в физический слот модуле ОЗУ:
- Стандарт памяти (DDR3, DDR4);
- Module Size – объем;
- Max Bandwidth – пиковая частота;
- SPВ Ext. – номер расширения;
- Module Manuf. – изготовитель;
- Week. Year – дата производства (неделя, год);
- Part Number – номер партии и прочее.
В разделе «Timings Table» – увидите поддерживаемые частоты и тайминги при переключении в разные режимы, напряжение ОЗУ.
Что делать, если CPU-Z не показывает оперативную память
CPU-Z не отображает данные о RAM во вкладке «SPD» по двум причинам:
- в выбранном слоте нет модуля ОЗУ;
- в конфигурационном файле запрещено получать информацию о памяти.
В первом случае выберите иной «Slot #x».
Кликайте по всем вариантам порядку.
Во втором случае:
- Завершите работу CPU-Z.
- Откройте конфигурационный файл папке с утилитой через блокнот.
- Измените значение опции «SPD» на единицу.
- Сохраните настройки комбинацией клавиш Ctrl + S.
Какие еще показатели оперативной памяти показывает CPU-Z
Утилита получает информацию о задержках памяти:
- CAS Latency – задержка между отправкой команды на чтение и самим считыванием;
- RAS to CAS – период времени, необходимый на активацию строки банка;
- RAS Precharge – время предварительной зарядки банка;
- tRAS – минимальный временной интервал активности строки;
- еКС – наименьший промежуток между задействованием строк банка;
- Command Rate – продолжительность декодирования команд и адресов контроллером.
Почему CPU-Z показывает низкую частоту памяти
Начинающие пользователи пугаются, что CPU-Z показывает более низкую частоту памяти, чем реальная, имея ввиду «Uncore Frequency». Этот параметр показывает половину частоты DDR, удвоенную или непонятно откуда взятую величину, не всегда кратную базовой. Иногда поле остаётся пустым. Это не страшно. При условии, что ОЗУ на компьютере или ноутбуке работает не на максимальной частоте допустимого диапазона (для DDR3 – 800-2400 МГц), её можно повысить в БИОС.
Другие способы узнать частоту оперативной памяти
Частотные характеристики ОЗУ покажут следующие инструменты:
Выполните «wmic memorychip get speed».
Команда «Get-WmiObject Win32_PhysicalMemory | Format-List».
Команда «Get-WmiObject Win32_PhysicalMemory | Format-List».
BIOS или UEFI материнской платы.
В настройках не только отображается, но и изменяется.
Системная плата и AIDA64.
Ищите в разделе «Системная плата».
Memory в HWiNFO64.
В разделе «Memory» сведения о каждом слоте.
Раздел «RAM» в Speccy.
Раздел «RAM».
- Диспетчер устройств.
- Вкладка «Производительность».
Частота наносится на сами модули, содержится в спецификации устройства на официальном сайте.
Цифры на наклейке.
Оперативная память. NB Frequency и DRAM Frequency — различия?
1. Производители модулей ОЗУ из маркетинговых соображений указывают в характеристиках не реальную, а так называемую «эффективную частоту» памяти, которая для памяти DDR (2,3,4) ровно в 2 раза выше реальной (потому что по шине памяти передается удвоенное количество данных за такт).Все нормально, память DDR3-1600 реально работает на частоте 800 МГц.2. Забей.3. Пропускная способность памяти (ПСП). Прямо зависит от частоты памяти и ширины шины.Поскольку ширина шины у всех модулей памяти одинаковая — 64 бита, то реально зависит только от частоты.PC3-12800 — просто эвфемизм для обозначения DDR3-1600. (Память с эффективной частотой 1600 МГц всегда имеет ПСП 12800 Мб/с).
Для правильного двухканала надо покупать планки одинаковой емкости с одинаковой организацией — обе одноранковые (1Rx8) или обе двухранковые (2Rx8), остальные характеристики не имеют решающего значения, например в двухканале спокойно будут работать два модуля с разной номинальной частотой.
Разгон с помощью множителя
Рабочая частота процессора кратна частоте шины. Этот параметр задается аппаратно множителем. Например, шина работает на 133,3 МГц, а процессор на 2,13 ГГц — кратность равна 16. Изменив кратность на 17, получим 133,3*17=2266 — 2,26 ГГц — рабочую частоту процессора. Изменяя кратность, мы не трогаем шину, поэтому разгоняется только процессор, все остальные элементы системы работают стабильно, так же как и до оверклокинга. Оверклокинг процессора через BIOS таким методом несколько ограничивает диапазон частот, которые возможно выставить, но это некритично.
Для того чтобы проделать эту операцию, необходимо найти этот параметр в настройках БИОС. Подписи его разные — «CPU Clock Multiplier», «Multiplier Factor», «CPU Ratio», «CPU Frequency Ratio», «Ratio CMOS Setting». Аналогично увеличиваем этот параметр и смотрим на стабильность работы и температуры. Не обязательно колдовать с частотой оперативной памяти. Жалко только, что этот метод работает не для всех процессоров.
Что означает TDP
Не все пользователи, которые замечали в характеристиках процессора строчку с аббревиатурой TDP, знают конкретно, что это значит. Расшифровка параметра звучит как Thermal Design Power, что в переводе означает «расчётная тепловая мощность».
Величина указывает на максимальное количество тепла, которое выделяется чипом в процессе работы (подразумевают средние показатели нагрузки), это же тепло должно отводиться системой охлаждения. Так, параметр говорит о конструктивных требованиях по теплоотводу и может послужить для определения нужных спецификаций, например, при подборе подходящего кулера.
Величина выражена в ваттах, что привносит путаницу в значениях и становится причиной того, что TDP приравнивают к энергопотреблению. Хотя связь данных понятий и прослеживается, производителем при указании TDP подразумевался немного другой посыл, поскольку значение имеет отношение не к электрическим, а тепловым ваттам. Таким образом, в случае с TDP речь не идёт об электрической мощности, параметр является абстрактным и используется Intel и AMD для обозначения сведений о тепловыделении процессоров, видеокарт. С учётом характеристики рекомендуется подбирать и охлаждение для исправной работы устройства.
Трактовка параметра производителями
При этом разные производители могут по-разному вести расчёты и интерпретировать TDP (значение высчитывают по формулам в процессе работы устройства при определённых нагрузках и условиях), что также следует учитывать. Так, заявленный TDP не может отображать энергопотребление и производительность, а величину не используют для сравнения данных параметров, в частности, если речь об устройствах разных архитектур и производителей.
Для современных процессоров Intel под этим понятием подразумевается тепло в ваттах, которое выделяет CPU при длительном функционировании на базовой частоте. Но есть ещё и режим Turbo Boost, а при достижении более высоких частот повышается и TDP, то есть даже при незначительной разнице между базовой и Turbo, система охлаждения, которая рассчитана на номинальный TDP, может не справиться со своей задачей. Так, выделяемое по факту тепло и потребляемая мощность могут вырасти выше указанного параметра TDP, что говорит о том, что у продуктов Intel это значение будет ниже максимально потребляемой и рассеиваемой мощности.
Совсем другая картина у AMD. Здесь заявленные характеристики TDP CPU и GPU уже ближе к реальным показателям максимально выделяемой и расходуемой мощности при функционировании в штатном режиме.
ВАЖНО. С учётом вышесказанного стоит понимать, что покупка процессора с заявленным производителем значением, например, TDP 95 Вт и системы охлаждения ровно с тем же параметром, не гарантирует, что устройство не будет подвергаться перегревам при конкретных условиях, в которых вы эксплуатируете компьютер.. Что касается NVIDIA, то производитель приравнивает потребляемую и рассеиваемую мощность, определяя параметр TDP как наибольшую мощность, расходуемую системой при функционировании, и максимальный показатель тепла, которое и требуется отвести системе охлаждения
Что касается NVIDIA, то производитель приравнивает потребляемую и рассеиваемую мощность, определяя параметр TDP как наибольшую мощность, расходуемую системой при функционировании, и максимальный показатель тепла, которое и требуется отвести системе охлаждения.
Разгон с помощью программ и через БИОС, что лучше
Разгон процессора можно провести двумя методами:
- С помощью программ или утилит. Их легко можно скачать в сети, часто они идут в комплекте на диске с драйверами для материнской платы. Такой способ немного проще, но не лишен недостатков. Увеличение скорости начинается только после запуска Windows. Сама программа отбирает ресурс процессора хоть и незначительно.
- Разгон через БИОС. В этом случае придется разобраться с настройками, причем, как правило, меню БИОСа не русифицировано. Зато система увеличивает производительность сразу после включения. Кроме того, запустившаяся операционная система является отличным тестом стабильности. Если что-то не так, то лучше умерить свой аппетит и снизить скорость.
Annex: AMT and the ME (power management coprocessor)
Computers with Intel vPro technology includes Intel Active Management
Technology (AMT): «hardware
and firmware technology for remote out-of-band management of personal
computers». AMT has many features which includes power management.
is the hardware part: an isolated and protected coprocessor, embedded as a
non-optional part in all current (as of 2015) Intel chipsets. The coprocessor
is a special 32-bit ARC microprocessor (RISC architecture) that’s physically
located inside the PCH chipset (or MCH on older chipsets). The coprocessor can
for example be found on Intel MCH chipsets Q35 and Q45.
See Intel x86s hide another CPU that can take over your machine (you can’t
audit it) for
more information on the coprocessor.
Userspace tools
thermald
By default, it monitors CPU temperature using available CPU digital temperature sensors and maintains CPU temperature under control, before hardware takes aggressive correction action. If there is a skin temperature sensor in thermal sysfs, then it tries to keep skin temperature under 45C.
The associated systemd unit is , which should be started and enabled.
i7z
is an i7 (and now i3, i5, i7, i9) CPU reporting tool for Linux. It can be launched from a Terminal with the command or as GUI with .
cpupower
is a set of userspace utilities designed to assist with CPU frequency scaling. The package is not required to use scaling, but is highly recommended because it provides useful command-line utilities and a systemd service to change the governor at boot.
The configuration file for cpupower is located in . This configuration file is read by a bash script in which is activated by systemd with . You may want to enable to start at boot.
cpupower-gui
AUR is a graphical utility designed to assist with CPU frequency scaling. The GUI is based on GTK and is meant to provide the same options as cpupower. cpupower-gui can change the maximum/minimum CPU frequency and governor for each core. The application handles privilege granting through polkit and allows any logged-in user in the user group to change the frequency and governor.
gnome-shell-extension-cpupower
AUR is a GNOME shell extension that can alter minimum/maximum CPU frequencies and enable/disable frequency boosting.
auto-cpufreq
AUR is an automatic CPU speed and power optimizer for Linux based on active monitoring of laptop’s battery state, CPU usage, CPU temperature and system load.
power-profiles-daemon
Start/enable the service. Note that when powerprofilesctl is launched, it also attempts to start the service (see the unit status of ).
Как войти в БИОС
Постараемся хоть это немного сложно, так как версии БИОС различаются у различных материнских плат, привести наиболее подробную инструкцию:
- Требуется войти в БИОС. Для этого при запуске машины нажимаете Delete, обычно, чтобы попасть в нужный момент, необходимо повторить это действие быстро несколько раз. Если не срабатывает, то пробуете комбинацию Ctl + F1. Должно получиться.
- Высвечивается не заставка загрузки Windows, а меню с несколькими колонками и надписями на английском или очень редко на русском языке. Значит, загрузился БИОС. Можно отложить мышку в сторону и забыть про тачпад. Они сейчас не работают.Перемещение между пунктами производится с помощью стрелок, подтверждение выбора — клавишей «Ввод», отмена — ESC. Для сохранения введенных параметров в БИОСе по окончании манипуляций необходимо обязательно выбирать пункт «Save&Exit» (сохранить и выйти) либо нажимать F10.
- Начинаете колдовать с параметрами. Существует выбор двух путей — увеличить частоту шины и увеличить множитель.