Bir işlemci “yazılım” güncellemesiyle nasıl daha hızlı hale getirilebilir?

Yeni AMD işlemciler Ryzen piyasaya sürüldü ve maalesef oyunlarda eksik görünüyorlar. Intel işlemciler oyun için hala daha hızlı. Elbette insanlar bundan yana değildi ve AMD, Ryzen'i oyunlar için hızlandırmak amacıyla yazılımı veya yazılımı güncellediklerini söylüyor.

Hatalıysam düzelt beni ama işlemcinin x64 standardına uyumlu olması için statik bir üretici yazılımı olması gerekiyor mu? Öyleyse AMD'nin işlemcileri için oyunları (yazılımı) optimize etmek zorunda kalmayacak kadar açık olması mümkün değil mi? Altta yatan koşulları görmek imkansız gibi görünüyorsa, böyle şeyler söyleyebilmek için neler oluyor?

Fakat yanılıyor olabilirim (umarım) yani Soru:

Temel donanım değiştirmeden bir işlemci için bir hızlandırmak mümkün mü? Mümkünse, bu nasıl yapılır? İşlemcinin ürün yazılımının yanında bir yazılım var mı?

Modern işlemciler bir kişinin düşündüğünden çok daha karmaşık. İnanılmaz derecede karmaşıktır, neredeyse tek bir kişinin anlaşılmasının ötesindedir. "Horta" ile kısa bir açıklama yaparak, aşağıdakilerin hepsine sahip olabilir:

1. Başlangıç ​​olarak, neredeyse tüm dahili donanımlar büyük ölçüde yapılandırılabilir. Bir CPU'nun çalışması için ayarlanması gereken zilyonlarca bireysel bit içeren binlerce ve binlerce yapılandırma kaydı vardır. Tüm CPU-önbellek etkileşimi katmanlarının tümü yapılandırılabilir boru hatlarına sahiptir ve çeşitli zamanlama gecikmelerinin açıkça genel performans üzerinde etkisi vardır.

2. Mühendislerin onaylamak için zamanları olmayan mimarlar tarafından ortaya konan yüzlerce gelişmiş özellik var, bu yüzden yüzlerce özellik devre dışı bırakıldı veya "tavuk bitleri" ile güvenli bir şekilde yapılandırılmaya başlandı . Ancak, işlevsel ve kullanışlı bulunursa, ayarlanabilir ve etkinleştirilebilirler. Bu geliştirme özellikleri genellikle zamanla derinlemesine doğrulanır ve bir işlemcinin kullanım ömrü boyunca çeşitli mikro kod yamalarıyla kademeli olarak etkinleştirilebilir.

3. Tüm yeni CPU'larda, x86 CPU yongasına yerleştirilmiş bağımsız mikroişlemciler tarafından kontrol edilen birkaç dahili ünite vardır. Halka açık yüzeylerden bir tanesi P-Ünitesidir. Modern işlemciler agresif bir güç yönetimi olmadan çalışamazlar veya erirler. Bununla birlikte, derin güç yönetimi agresif bir giriş-çıkış saati / voltaj politikasına aykırıdır ve politikadaki değişiklikler genel sistem performansını büyük ölçüde etkiler. Tüm detaylar P Ünitesi tarafından kontrol edilir ve burada cevaplandığı gibi başka bir mikro kod eki yüklenerek optimize edilebilir / ayarlanabilir .

4. Dahili bağlantının diğer birçok yönü, içine eklenmiş mikro kod ekleri veya bu yapılandırma kaynaklarına erişimi varsa BIOS'u güncelleyerek düzeltilebilen çeşitli ek gömülü işlemciler tarafından kontrol edilir.

Kısacası, CPU donanımı gerçekten de kabloluyken, söz konusu donanımın yapılandırması performansını büyük ölçüde tanımlamaktadır ve BIOS güncellemeleri ve gömülü mikro kod yamalarıyla daha iyi sistem performansı için ayarlanabilir.

Hem işletim sisteminde hem de uygulama seviyesindeki çeşitli yazılım sorunları düşük performansa neden oluyor.

Sekiz çekirdekli Ryzen işlemcileri, her biri dört çekirdekli ve 8 MB L3 önbellekli iki çekirdek kompleksinden (CCX) oluşuyor. L3 önbelleğe farklı bir CCX üzerinden erişme, verileri Infinity Kumaş (AMD'nin tescilli önbellek uyumlu ara bağlantısı) boyunca daha uzağa taşımaya ihtiyaç duyması nedeniyle daha yavaştır; bu, iş parçacıklarının bir CCX'den diğerine hareket ettirilmesi veya farklı CCX'lerdeki çekirdekler arasında iletişim kurması anlamına gelir Düşük performans Bu ceza NUMA ile uyumlu olmayan bir işletim sistemini çalıştıran çok soketli bir sunucuda ne olacağını hatırlatıyor .

Windows'un süreçleri farklı çekirdeklerin etrafında basitçe hareket ettirme eğiliminde olduğu ve CCX arası iletişim cezalarını tanımadığı görülüyor . Bu, Windows'un gerekli olmadığında bile farklı CCX'lere konu açabileceği anlamına gelir, bu da performansı düşürür.

Alman incelemeci PC Games Hardware, değişen sayıda çekirdeği devre dışı bırakılmış bir Ryzen 7 1800X'i test etti ve her birinde iki çekirdeği etkin olan iki CCX'e sahip olmanın, tüm çekirdeği bozulmamış bir CCX'in etkinleştirilmesinden daha yavaş performans ürettiğini buldu:

Buna rağmen, yalnızca bir CCX'in etkin olması, 16 MB’ın tamamı yerine yalnızca 8 MB’lık L3 önbellek kullanılabilir olduğu anlamına gelir. PC Oyunları Donanımı makalesinden, Google Translate yoluyla (vurgu eklenmiş):

[...] CCX veri aktarımının her durumda birbiriyle etkileşime girdiği gerçeğini kabul etmek çok daha heyecan verici - bazen daha fazla, bazen daha az net. Daha büyük L3 önbelleğinin (2 + 2 konfigürasyon) avantajları bu ölçüm serisinde hiçbir yerde değildir.

Bu PC Perspektif makalesi , farklı CCX'lerdeki çekirdekler arasında önemli bir iletişim gecikmesi olduğunu, ancak aynı CCX üzerindeki çekirdeklerle iletişim kurulurken çok az gecikme olduğunu göstermektedir. Bu makalede, Windows'un CCX tasarımının farkında olduğunu ve farklı CCX'lerde konu programlamaktan kaçındığını, ancak çakışan sonuçların topluluk üyeleri tarafından bulunduğunu unutmayın.

SMT devre dışı bırakıldığında, çoğu (tümü değil) oyun benchmarkları performans artışı gösterir . Ancak, Windows'un kendi çekirdeği olarak her donanım iş parçacığı hatalı gibi yanlış bir şekilde zamanladığını söyleyen söylentiler . AMD’ye göre, bunun nedeni birçok uygulamanın yalnızca Intel işlemciler için optimize edilmiş olmasından kaynaklanıyor (AMD’nin beş yıldan beri yüksek teknolojili işlemci pazarından MIA olması beklenmedik değil). AMD, Ryzen işlemcilerinde performansı artırmak için yüzlerce oyun geliştiricisiyle birlikte çalıştıklarını söyledi. Ancak, bir Windows güncelleştirmesinin Zen mimarisinin özellikleri için zamanlayıcıyı daha hassas biçimde ayarlayarak hala yardımcı olabileceğinden şüpheleniyorum .

Tom’un Donanımı’nın aşağıdaki örneği SMT etkinken düşük performans gösteriyor:

TechSpot, SMT etkin ve devre dışı bırakılmış oyun performansı hakkında derinlemesine bir analiz yaptı ve çok benzer sonuçlar aldı:

Bu testlerde belirtilen güç yönetimi sorunları da vardır . Aynı AMD bildirimi, Windows'un temel otopark ve hızlı saat frekansı değiştirme gibi Ryzen'deki yeni özelliklerden tam olarak haberdar olmadığını belirtti. Bu, Yüksek Performanslı güç planını kullanırken Tom's Hardware Guide tarafından bildirilen performans iyileştirmeleriyle tutarlıdır (yukarıdaki tabloya bakın, HP = Yüksek Performans). Windows'a yapılan bir güncelleme bu özellikler için destek ekleyebilir ve performansı artırabilir.

http://wccftech.com/amd-ryzen-launch-aftermath-gaming-performance-amd-response/

1) Erken anakart BIOS'ları kesinlikle sorunlu: ilgisiz özelliklerin devre dışı bırakılması çekirdekleri kapatıyor. Bazı anakartlarda bellek overclock'larının ayarlanması artışı hızlandırır. Bazı BIOS revizyonları, evrensel olarak bastırılmış performansa yol açar.

2) Ryzen, Yüksek Hassasiyetli Olay Zamanlayıcılarını (HPET) devre dışı bırakmaktan yararlanır. HPET'in zamanlayıcı çözünürlüğü performansı düşürebilecek bir gözlemci etkisine neden olabilir. Bu bir BIOS seçeneği veya Windows komut kabuğundan devre dışı bırakılabilen bir işlevdir.

3) Ryzen, Yüksek Performanslı güç profilini etkinleştirmekten yararlanır. Bu, çekirdek park yerini geçersiz kılar. Sonunda insanların dengeli kalmasına ve çekirdek park etmeyi yine de devre dışı bırakmasına izin veren bir sürücümüz olacak. Oyuncular da bir süredir bunu yapıyor. Ben burada konuştum. Yararı açıklığa kavuşturmak istiyorum: Yüksek Performans modu, CPU'nun voltajını / saat hızını 1ms'de (dengeli modda olduğu 30ms'de) güncellemesini sağlar. Şoförümüzün başaracağı şey bu. Karışıklık için özür dilerim!

Bu yüzden asıl soru bir BIOS / firmware güncellemesinin bir işlemciyi nasıl daha hızlı hale getirebileceği değil (yapabiliyor, mikrokodun optimizasyonu vs ...) dahası ... nasıl sakat kalıyor buggy BIOS / firmware tarafından bir CPU

BIOS genellikle firmware olarak düşünülür. BIOS, sistemin çalışma şeklini değiştirmek için donanımdaki her çeşit bit üzerinde değişiklik yapabilir.

Bu yüzden evet, onlar için yeni bellenimi çıkarmaları ve saat hızları gibi şeyler için veya ön hazırlıkların etkinleştirilip etkinleştirilmediği veya belirli bir çekirdeğin (veya IIO) önbellek için oyun performansını artırma potansiyeli olan belirli tercihler alıp alamayacağı tamamen uygulanabilir. Oyunların çoğuna tek dişli bir şekilde tasarlanıyor.

Yazılım güncellemelerinin işlemciyi daha hızlı yapması o kadar da değil. Herkesin beklediği şey, yazılım güncellemelerinin yazılımı Ryzen'in mimarisi için daha uygun hale getireceği ve performansını daha iyi kullanabileceğidir.

Hatalıysam düzelt beni ama işlemcinin x64 standardına uyumlu olması için statik bir üretici yazılımı olması gerekiyor mu?

Neredeyse. CPU'da bir yazılım var (yukarıda belirtildiği gibi mikro kod) ve performansı etkileyebilir. Temel olarak, X86 yalnızca işlemlerin sonuçlarını, CPU'nun bu sonuçları tam olarak nasıl elde ettiğini mühendislerin sorunudur. Microzen tweaks oranları Ryzen ile büyük bir rol oynuyor, ancak performans açığı çoğunlukla CPU'nun iyi performans gösterdiğini belirten oyunlara uygulanıyor gibi gözüküyor, ancak bazı oyunlar özellikle de kaldıraç gücü yok.

İşletim Sistemi, programların CPU'ya verimli bir şekilde yayıldığından emin olmaktan sorumludur, bu da performansı etkileyebilir, ancak genel olarak bu faktörlerin hiçbiri yeni bir mimari için ana sorun değildir. Bu gibi durumlarda çoğu performans iyileştirmesi, yeni mimariye daha uygun kod yazan geliştiricilerin bir sonucudur. Bu, tasarım değişiklikleri son derece önemli olmadığı için Intel CPU nesiller arasında gerçekleşme eğiliminde değildir, bu nedenle birinde iyi sonuç veren başka bir alanda iyi sonuç alınacaktır.

Bununla birlikte Ryzen yeni bir tasarım oluşturuyor, bu nedenle tanım gereği diğer CPU'lara uyacak şekilde yazılan her şey Ryzen'e uyacak şekilde yazılmadı.

Durumu büyük ölçüde basitleştirmek için iki işlemci çizin:

• İşlemci Bir, bir süredir piyasadaydı ve (ne nedenle olursa olsun) rakamları eklemek için çok hızlı. Yazılım, bu yeteneğin avantajlarından yararlanmak için olabildiğince fazla toplama denemek ve kullanmak için tasarlanmıştır.

• Rakip bir işlemci piyasaya çıkar ve ek olarak daha zayıftır, ancak çarpma işleminde daha güçlüdür. Daha fazla ek içeren ağır yönergeler kullanmak üzere en iyi duruma getirilmiş tüm yazılımlar yeni işlemcide kötü performans gösterir, ancak çok fazla ek kullanmak üzere tasarlanmamış yazılımlar benzer şekilde daha az performans gösterir. Bazı yazılımlar zaten çok sayıda çarpma işlemi yapabilir ve yeni CPU'larda, İşlemci Birinde olduğundan, lansman gününde bile daha iyi sonuç verecektir.

Piyasaya sürüldükten bir süre sonra, geliştiriciler, yazılımlarında daha fazla çarpma kullanarak adapte olmaya başlayacak, hatta yazılımlarını, ilave ağır kod yolları ve hangi CPU mimarisinin kullanıldığına bağlı olarak çarpma ağırlıklı olanlar arasında geçiş yapacak şekilde tasarlayacaklardır.

Bu Ryzen ile olan biten bir şey - bu, yazılım geliştiricilerin henüz özelliklerine uyacak şekilde optimize etmedikleri yeni bir mimari. Zaman verildiğinde, geliştiriciler daha iyi performans göstermeleri için yazılımlarını değiştirmeye başlayacaklar. Çoğu yazılım zaten Intel CPU'larda iyi performans gösterecek şekilde tasarlandığından (bunlar oldukça popülerdir!), Muhtemelen bu değişikliklerden çok fazla yararlanamayacaklardır.

Intel'in sadece daha hızlı kalacağı bazı iş yükleri ve bazılarının da Ryzen'in altta yatan davranışa bağlı olarak daha hızlı olduğu (ve daha da hızlı olacağı) var. Yukarıda verdiğim durumda, yalnızca bir şeyler eklemesi gereken bir yazılım parçası ilk işlemcide her zaman daha iyi performans gösterecek ve yalnızca işleri çoğalması gereken bir yazılım her zaman ikincisinde daha iyi performans gösterecektir - ancak çoğu zaman için yazılım karmaşık ve bu farklılıklar bir miktar düzeltilecektir.

Öyleyse AMD'nin işlemcileri için oyunları (yazılımı) optimize etmek zorunda kalmayacak kadar açık olması mümkün değil mi?

Ayrıca, AMD'nin oyun performansı hakkında söylediklerinin, oyunların optimize edilmesi için geliştiricilerle birlikte çalıştıkları dikkat çekmektedir. Şirketlere dev sistemler gönderiyorlar (şu anda vahşi doğada 300 var ve yıl sonuna kadar 1000'i hedefliyorlar) ve sorunun çözülmesine yardımcı olmak için oyunları kötü performans gösterenlerle konuşuyorlar. Bildiğim kadarıyla AMD'nin oyunları kendileri optimize ettiği konusunda hiçbir açıklama yapılmadı.

Bu özel durumda Ryzen, Windows tarafından bazı durumlarda hangi işlerin yükleneceği konusunda karar vermeme konusunda kötü kararlar alıyor ve mevcut BIOS'lar sadece bilmediğim gibi nedenlerle sorunlu. Bununla birlikte, bu sorunlar performans açığının tümünden sorumlu olamaz çünkü Ryzen’in Intel’den daha ikna edici bir şekilde daha iyi performans gösterdiği, bu sorunun en azından kısmen (çoğunlukla olmasa da) yürütülmekte olan programlara göre olduğunu göstermektedir. bir bütün olarak işletim sistemi veya BIOS.

Tabii ki yazılım CPU'nun ve hatta GPU'nun performansını artırabilir.

Bunun bir yolu kesinlikle overclock veya başka tür bir saat değiştirme mekanizmasıdır. İkincisi, sürücü optimizasyonları olabilir. Bunlar arasında daha iyi veri sıkıştırma yöntemleri, daha hızlı kod çözme algoritmaları, vb ... temelde donanımın daha iyi kullanılmasına yardımcı olan özellikler bulunur. Bu özellikler, gerçekten (normal) bir yazılım olmayan ürün yazılımı güncellemeleriyle de güncellenebilir. Sonra bilgisayarınızın soğutma çözümünü kontrol edebilecek bir yazılım var. Bu, Intel'in Turbo ve Nvidia'nın GPU'ları gibi performans artırıcı teknolojiler kullanan CPU ve GPU'lar için çok kullanışlıdır. Bunun gibi donanımlar belirli sıcaklık sınırlamalarına sahiptir, bu nedenle, uygulamalar çok fazla güç harcadıklarında ve maksimum güç çekimlerine ulaşmadıkça daha yüksek bilgi işlem gücü talep ettikleri zaman, çok sıcak ve dinamik olarak overclock yaparken, performanslarını düşürürler.

Başka seçenekler de var, ama bunlar çoğunlukla onu kapsıyor. Temel olarak, sorunu bildiğiniz ve verinin işlenme şeklini ("kaba kuvvet" türünde bir çözümün yerini alan bazı akıllı kod çözme algoritması tanıtmak gibi) ya da işlemcinin performansına ilişkin farklı kilit faktörlere tepkisini değiştirmek gibi (uygulamaların kaynak taleplerinin aşırı ısınması veya izlenmesi durumunda soğutmanın daha agresif bir şekilde arttırılması ve daha fazla işlem gücü gerektiğinde dinamik olarak overclock edilmesi gibi), bir işlem biriminin performansını iyileştirmek (veya daha da kötüleştirmek) için çok şey yapabilirsiniz.

AMD'nin durumunda, muhtemelen yükseltme mekanizması veya soğutma çözeltisinin optimizasyonu. Bunlardan biri veya her ikisi de artan yük veya sıcaklığa daha agresif tepki verecek şekilde değiştirilmiştir.

TL; DR: Evet, yazılım bir işlemcinin performansını iyileştirebilir. Sürücü ve ürün yazılımı optimizasyonları, overclock vb. Gibi yapılabilecek birçok yol vardır. Verileri hazırlayan herhangi bir yazılım değişikliği, işlenmesi kolaylaşır veya donanımın yüke daha iyi tepki vermesini sağlar veya kısıtlamaları performansın artmasına neden olur.

Yazılım güncellemeleri kesinlikle sistemin (işlemci dahil) daha hızlı çalışmasını sağlayabilir.

Buna çok aşırı bir örnek büyük IBM anabilgisayar bilgisayarları: çevrimiçi olarak daha fazla CPU zamanı satın alabilirsiniz ve tüm aldığınız, işletim sisteminize girmeniz gereken bir lisans anahtarıdır ve bom !, sisteminiz daha hızlı çalışır. İşin püf noktası basit: İşletim sistemi zamanlayıcı bazen görevleri zamanlamayı reddedecek ve işlemcinin uykuya geçmesine izin vermeyecek, hatta belirli bir ortalama verim elde etmek için kısa bir süre için NO-OP döngüsünü çalıştıracak. Daha pahalı bir lisans için ödeme yaparsanız, zamanlayıcı bu NO-OP'leri kaldırır.

Veya daha da şiddetli bir şekilde: Yalnızca 4 veya 6 veya 8 CPU'lu bir sistem satın alırsanız, genellikle takılı olarak yaklaşık 16-32 tane olacak. İşletim sistemi sadece bir kısmını kapatır ve bir lisans anahtarı girerek açabilirsiniz.

Benzer şekilde, IBM anabilgisayarları farklı işlemciler arasında ayrım yapar: Linux işlemcileri, Java işlemcileri, İşlem işlemcileri, vb. Aslında hepsi aynı işlemcilerdir, ancak işletim sistemi zamanlayıcısı, işlem görevlerini (en önemli olanlar) Java veya Linux işlemcisi. Java işlemcilerine yalnızca Java VM'leri ve Linux işlemcilere yalnızca Linux VM'leri programlanacaktır. İşlem performansını yükseltmek istiyorsanız, daha fazla İşlemci işlemcisi için lisans satın almanız gerekir: yine, bunlar tam olarak aynı işlemcilerdir, tek fark, zamanlayıcıdaki "işlem görevlerini bu işlemcilere zamanlama" diyen bir yapılandırma bayrağıdır. ".

Çok da aşırı olmayan bir başka örnek, Windows'un farklı sürümleridir. Windows'un farklı sürümleri, farklı sayıda CPU çekirdeğini ve farklı miktarda belleği destekler. Büyük belleğiniz ve çok sayıda CPU'nuz varsa, yalnızca daha "Windows'un" daha büyük bir sürümüne yükselterek sisteminizi daha hızlı hale getirebilirsiniz. Sürümlerin aynı kodlara sahip olduğunu unutmayın; "Home Edition sizsiniz, sadece 1 CPU ve 128 GiByte destekliyorsunuz" diyen bir yapılandırma anahtarı var.