Intel i7-1065G7无法达到最大的Turbo Boost频率。

Question

Intel i7-1065G7无法达到最大的Turbo Boost频率。

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我有一台配备Intel i7-1065G7处理器的笔记本电脑。turbostat报告如下：

35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 8 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 7 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 6 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 5 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 4 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 3 active cores
38 * 100.0 = 3800.0 MHz max turbo 2 active cores
39 * 100.0 = 3900.0 MHz max turbo 1 active cores

（这是4个物理/8个虚拟核心）当我给CPU施加大量单线程负载（使用mpfr计算π）时，我观察到两个核心（可能是一个物理核心？）运行在恰好3500 MHz的频率上，而其他核心则具有较低的频率。但它们从未达到更高的睿频频率。

如果我禁用一些CPU核心（例如使用echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu[2-7]*/online），笔记本电脑确实可以达到相应的更高睿频频率，从而提高性能（以前平均需要18.5秒的任务现在只需16.8秒）。

当不需要所有核心时，我该如何让我的新笔记本电脑达到最大时钟速度？

我正在使用Ubuntu 20.04和内核5.4.0，在HP Envy x360笔记本电脑上运行。

我期望的是：在我的旧笔记本电脑上，使用i7-4712MQ，turbostat会给出以下结果。

30 * 100.0 = 3000.0 MHz max turbo 4 active cores
30 * 100.0 = 3000.0 MHz max turbo 3 active cores
32 * 100.0 = 3200.0 MHz max turbo 2 active cores
33 * 100.0 = 3300.0 MHz max turbo 1 active cores

（这也是一台4/8核心的机器）。在这台机器上，单核负载会使一个核心提升到接近3.3 GHz，双核负载下两个核心会以3.2 GHz运行，依此类推。

我没有在Windows上检查过各个CPU的频率，但任务管理器有时会显示超过3.7GHz的频率。

更新：所以问题消失了...我不知道为什么。我确实卸载了linux-cloud-tools，但我不认为这应该是原因。

- 0x539

看起来你有足够多的其他任务在进行，以至于其他内核足够活跃，不能让你的计算机达到3.8或3.9 GHz。我不知道在运行图形用户界面的计算机上有没有解决方法。我是一个服务器人员，没有图形用户界面，如果我关闭不需要的服务，我就可以轻松地达到我的最大单核限制。你的问题表述清晰而完整，谢谢。你可以尝试强制设置CPU亲和性，以避免CPU切换和相关的启动时间。 - Doug Smythies

@DougSmythies 我不这么认为。如果我禁用6个核心并运行单线程任务（使用mpfr计算π），我得到的总使用率不到60％，而且任务完成得更快。 - 0x539

请确认您的确切CPU型号，我在Intel Ark上找不到它。 - Philip Couling

啊，我打错了。它是i7-1065G7。 - 0x539

哦，那你可能需要使用性能调度器而不是默认的省电调度器。我仍然建议为单个线程强制设置CPU亲和性。 - Doug Smythies

@DougSmythies 好主意，我还没有检查过。可惜它仍然无法超过3.5GHz。 - 0x539

你的旧电脑没有HWP（硬件P状态）控制功能，而你的新电脑有。尝试通过在grub命令行中使用intel_pstate=no_hwp来禁用HWP。 - Doug Smythies

很遗憾，那似乎没有任何区别。 - 0x539

你试过强制CPU亲和性吗？比如使用taskset -c 5 single-threaded-command命令？ - Doug Smythies

@DougSmythies 记录一下，那也没有帮助。 - 0x539

那么我回到我的第一个评论，并坚称这就是正在发生的事情。你禁用核心的测试只是将其他任务强制转移到剩余的核心上。 - Doug Smythies

2个回答

- thesps · Answer 1

我有类似的经历，在类似的设置下（i7-9700K CPU，Ubuntu 18.04）。我认为我的机器使用情况可能也相似：这是一台桌面机器，我用它来运行一些密集的（但单线程）应用程序，同时可能还打开了一个网页浏览器和一些消息应用程序。我发现原帖下的评论中的建议很有效——设置进程的CPU亲和性。我使用taskset来做到这一点[1]。

第一次测试（未更改亲和性设置）：所有8个核心的利用率都在10%左右。我启动了一个单线程的CPU密集型任务。一个核心跳到100%，我使用i7z看到所有核心都达到了3.6 GHz（没有超频的最大频率）。

第二次测试：将所有运行中的进程限制在CPU核心0和1上，使用以下命令：for i in `sudo ps -aux | awk '{ print $2 }'`; do sudo taskset -a -p -c 0-1 $i; done。现在这两个核心的占用率为30-40%，其余核心为0%（尽管操作系统可能会启动其他进程导致一些其他核心开始活动）。然后开始相同的单线程、CPU密集型任务。一个核心的占用率跳至100%，但现在我看到它达到了最大睿频4.9 GHz。之后，通过将范围0-1替换为0-7（在我的情况下），将亲和性设置回使用所有核心。

[1] http://manpages.ubuntu.com/manpages/focal/man1/taskset.1.html

- H2ONaCl · Answer 2

你写道...

当我执行一个大的单线程负载时，

如果你的程序是单线程的，它不需要在其他线程上达到最大频率，所以它没有。

你提供的链接是关于Intel® Core™ i7-1065G7处理器的。

你提供的Intel文档显示最大频率为3900 MHz。根据你的数据，似乎有一个核心运行在3900 MHz，所以我不知道为什么你认为它没有达到最大值。你发布了这个...

35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 8 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 7 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 6 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 5 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 4 active cores
35 * 100.0 = 3500.0 MHz max turbo 3 active cores
38 * 100.0 = 3800.0 MHz max turbo 2 active cores
39 * 100.0 = 3900.0 MHz max turbo 1 active cores

一般来说，如果读数不是最大频率，要么是因为它只间歇性地达到最大频率，所以测量结果也只会显示间歇性的数据；要么是因为它不需要达到最大频率，因为存在某些限制，比如输入输出。不用担心这个问题。如果你编写的程序没有任何限制，换句话说，它是一个计算受限的线程，我保证它会达到最大频率。

18.5秒的经过时间可能并不具有意义，因为其中可能存在你不想用来得出结论的随机效应。运行时间长达200秒或更长的作业可能会给你更有意义的数据。