Intel Skylake: "Speed Shift"-Technologie kommt noch im Herbst für Windows 10

[PCGH-Redaktion]

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In Zusammenarbeit von Microsoft und Intel soll noch diesen Herbst ein Windows 10-Update ausgeliefert werden, mit dem Skylake-Prozessoren die ursprünglich vorgestellte "Speed-Shift"-Technologie nutzen können. Das Betriebssystem überlässt zugunsten der Effizienz damit dem Prozessor Teile der Prozessorsteuerung.

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[BerlinerNik]

AW: Intel Skylake: "Speed Shift"-Technologie kommt noch im Herbst für Windows 10

Wieder 60 ms gespart. Nice, bald habe ich eine Sekunde zusammen.

 

[DKK007]

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Wenn Kabylake erscheint sollte das ja dann alles Funktionieren.

Wie sieht es mit der Unterstützung für Windows7 und Linux aus?

 

[hanfi104]

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Wieder 60 ms gespart. Nice, bald habe ich eine Sekunde zusammen.

Bei 60 FPS werden in der Zeit fast 3,6 Frames berechnet, bei 120 FPS sind schon 7,2

 

[Brehministrator]

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Wie sieht es mit der Unterstützung für Windows7 und Linux aus?

Linux wird es sicher irgendwann bekommen (es gibt ja einige Intel-Mitarbeiter, die am Linux-Kernel mitarbeiten, siehe z.B. die gute Unterstützung für die Intel-iGPUs). Aber Windows 7 wird das sicherlich nicht nachgepatcht bekommen. Maximal vielleicht Windows 8... Aber Windows 7 ist fast am Ende des Produktzyklus angekommen. Mir wäre kein Beispiel bekannt, wo Microsoft in ein so "altes" Betriebssystem noch ein neues Feature eingepatcht hat (abgesehen von Bugfixes natürlich).

Bei 60 FPS werden in der Zeit fast 3,6 Frames berechnet, bei 120 FPS sind schon 7,2

Während gerade ein Spiel läuft, und mit 60 FPS Bilder ausgibt, muss der Prozessor auch nicht aus dem 1-GHz-Sparmodus auf den Normaltakt hochfahren Da sollte er tunlichst die ganze Zeit auf vollem Takt laufen.

 

[Brehministrator]

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Genau darum geht es ja, Effizienz bedeutet ja eben, dass die CPU eben nicht durchgehend mit vollem Takt läuft, wenn es ein Spiel eh grad nicht benötigt, dafür sind aber möglichst schnelle Anpassungen nötig.

Auf so einer Zeitskala ist das aber selbst bei CPU-Kontrolle der Power-States leider unrealistisch. Nehmen wir mal den oben genannten Fall, dass das Spiel mit 120 FPS Bilder ausgibt. Das heißt, es kommt alle 8,3 ms ein neues Bild. Wenn jetzt das Bild schon nach 5 ms fertig berechnet ist (besser gesagt: der CPU-Teil der Berechnung abgeschlossen ist), dann könnte die CPU theoretisch noch 3 ms "schlafen", bevor es weiter geht. Innerhalb von insgesamt nur 3 ms aber den Takt runterzufahren, und dann gleich wieder hochzufahren, ist leider nicht möglich. Denn im Artikel steht ja, dass bei CPU-Kontrolle alleine das Hochsetzen des Taktes 60 ms dauert. Das ist um den Faktor 40 zu langsam für die hier diskutierte Anwendung. So eine schnelle, periodische Takt-Änderung werden wir also leider nicht sehen.

 

[Brehministrator]

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Und wieso versteifst du dich nun auf FPS? Wir reden hier von CPU nicht GPU...

Ich schreibe das mit den FPS nur, weil vorhin Hanfi als Beispiel die Frame-Zeiten bei einer gewissen Framerate geschrieben hat Ich will damit nur zeigen, dass das Feature aus dem Artikel gerade für Spiele kaum etwas bringen wird. Versteht mich nicht falsch, ich finde die Entwicklung toll. Sie sorgt dafür, dass der Rechner schneller aus einem Zustand niedrigen Taktes aufwacht, sobald der Nutzer eine Eingabe vornimmt. Das ergibt ein flüssigeres Gefühl. Aber während ein Spiel läuft, bringt es halt gar nix:

Es ist ja klar, dass für jeden Frame erst die CPU eine gewisse Arbeit leisten muss, bevor die Grafikkarte anfangen kann, das Bild zu rendern. Der ganze Spielablauf, die Spielphysik, und nicht zuletzt die Vorbereitung der ganzen Draw Calls werden von der CPU auf per-Frame-Basis berechnet, bevor die GPU mit irgendwas anfangen kann Das ist in jedem Frame etwa ähnlich viel Arbeit für die CPU. Also hat man zwei Fälle: (a) Die CPU ist viel leistungsfähiger als eigentlich nötig, und schafft ihre Arbeit schneller als erforderlich. Dann könnte die CPU generell mit niedrigerem Takt laufen (tut sie dann wohl auch). (b) Die CPU kommt nur gerade so hinterher mit ihren Aufgaben. Dann wird es keine Gelegenheit geben, zwischenzeitlich mal den CPU-Takt zu senken, der muss dann auf Maximum bleiben.

 

[hanfi104]

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CPU soll doch bitte alles andere als immer den vollen Takt fahren, obwohls auch der halbe tut.
Kann mir jetzt auch nur schwer vorstellen, das die CPU wirklich 120 bzw 60 ms braucht. Das sind bei 3GHz 360 bzw 180 Millionen Takte

 

[CD LABS: Radon Project]

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Also hat man zwei Fälle: (a) Die CPU ist viel leistungsfähiger als eigentlich nötig, und schafft ihre Arbeit schneller als erforderlich. Dann könnte die CPU generell mit niedrigerem Takt laufen (tut sie dann wohl auch). (b) Die CPU kommt nur gerade so hinterher mit ihren Aufgaben. Dann wird es keine Gelegenheit geben, zwischenzeitlich mal den CPU-Takt zu senken, der muss dann auf Maximum bleiben.​

Fall (a) hat aber auch noch Subcases:
Fall (aa) wäre, dass der Prozessor viel zu schnell ist und der Grad der Last stark schwankt. Ein gutes Beispiel wäre ein älterer OpenWorld-Titel. Fall (ab) wäre der, dass Gegenteil, also dass der Grad der Last nicht stark schwankt.
Im Fall (ab) ist SpeedShift sicher sinnlos, im Fall (aa) aber...

So oder so: Das ganze klingt gut, wird zwar wahrscheinlich nicht so den Mega-Effekt haben, aber halt ein weiterer Einzelschritt auf dem Weg zum volladaptiven Prozessor sein! Und der ist definitiv wünschenswert!​

 

[VikingGe]

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Ein weiteres Problem ist ja, wann man die P-States zwischen Idle-Takt und Maximaltakt nutzen soll. Es gibt nur wenige sinnvolle Einsatzgebiete.

Nehmen wir ein Spiel, das auf CPU X bei vollem Takt mit 100FPS läuft, die ersten 6ms während jedes Frames mit Berechnungen beschäftigt ist und den Rest der Zeit auf die GPU wartet. Macht 60% Last.
Ist es sinnvoll, die CPU mit 60% Takt laufen zu lassen? Nein, ggf. verhungert dadurch die GPU und die Framerate sinkt. Besonders, wenn früh mit dem gerenderten Frame synchronisiert wird.
Ist es sinnvoll, die CPU mit 100% Takt laufen zu lassen? Die ersten 6ms ja, um maximale Leistung zu erreichen, die letzten 4ms nein, weil die CPU ja nichts tut.

Der Sinn von Speed Shift ist ja, die CPU schneller auf Lastwechsel reagieren lassen zu können als aktuelle Betriebssysteme es können, andererseits aber auch, dem OS eben jenen Verwaltungsaufwand abzunehmen. Unter Linux führt der beschriebene Fall jedenfalls gerne mal zu Leistungseinbußen (das lässt sich praktisch 1:1 auf mäßig parallelisierte Software übertragen, z.B. wenn man mit x264 ein Video in DVD-Auflösung codiert), da das Zeitfenster für die Lastmessung standardmäßig ca. 10ms beträgt und bei der "geringen" durchschnittlichen Last nicht hoch genug getaktet wird.

Insofern - ja, sinnvolle Technik, und ich hoffe, dass die Konkurrenz das auch irgendwann übernimmt. Zumindest AMDs Jaguar scheint in gewissem Maße dynamische Taktanpassung zu beherrschen, wenn die CPU permanent auf den Speicher wartet. Sprich: Auch wenn das OS den höchsten P-State auswählt, läuft die CPU z.T. nur mit halbem Takt, um in solchen Situationen Strom zu sparen.

Denn im Artikel steht ja, dass bei CPU-Kontrolle alleine das Hochsetzen des Taktes 60 ms dauert.

Wobei ich mich da dann doch frage, wo die herkommen sollen. AMD gibt den Wert, den der Taktwechsel in Hardware braucht (also nachdem das OS der CPU gesagt hat, wie hoch sie takten soll), IIRC irgendwo im µs-Bereich an.

Man müsste das jetzt mal mit einem Microbenchmark gegentesten, der immer scheibchenweise für eine gewisse Zeit Last erzeugt und dann schläft, und währenddessen den durchschnittlichen CPU-Takt überwachen.

 

[DKK007]

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Geht ja wahrscheinlich eh nicht um den Desktop.

Wenn braucht man das im Notebook, wo jeder Watt zählt.

Man müsste das jetzt mal mit einem Microbenchmark gegentesten, der immer scheibchenweise für eine gewisse Zeit Last erzeugt und dann schläft, und währenddessen den durchschnittlichen CPU-Takt überwachen.

Wobei sich die meisten Tool nur einmal pro Sekunde aktualisieren. Da sieht man die Sprünge also gar nicht.

 

[VikingGe]

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Wobei sich die meisten Tool nur einmal pro Sekunde aktualisieren. Da sieht man die Sprünge also gar nicht.

Man kann auch (mit likwid oder cpupower unter Linux) die Performance Counter der CPU auslesen und bekommt dann eben nen (sehr genauen) Durchschnittswert.

Wobei einem da möglicherweise die C-States einen Strich durch die Rechnung machen. Weiß nicht, ob bei einem schlafenden Intel-Kern nicht möglicherweise 0 MHz angezeigt werden, bei meinem alten Atom war das jedenfalls so.

Geht ja wahrscheinlich eh nicht um den Desktop.

Würde da aber auch Sinn ergeben, eben aus genannten Gründen.

 

[NuVirus]

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In Gaming Laptops bringt das für Games dann aber auch wenig.

Für normale Nutzung natürlich ideal.
Für Firmen wird es wohl trotzdem wenig bringen aktuell da ja meist noch auf Win7 gesetzt wird.