[閒聊] Intel的最終防縮肛CPU微碼0x12B的分析
看板PC_Shopping (個人電腦購買)作者Kazama168 (チャキ丸)時間1月前 (2024/10/08 01:20)推噓45(47推 2噓 44→)留言93則, 65人參與討論串1/2 (看更多)
本文經過NGA 嗯嗯嗯嗯什么(ID:38922157)授權轉載
這位嗯嗯嗯嗯什么 寫過不少關於12-14代CPU的測試及分析
有興趣的可以移至NGA看他過往文章
原文連結:https://nga.178.com/read.php?tid=41965432
以下文章為了保持作者原意僅作簡轉繁並修正轉換過程中的錯字
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關於Intel的最終防縮肛CPU微碼0x12B強制開啟C1E功能的影響分析
在2024年9月26日,Intel發布了最終防縮肛CPU微碼0x12B。
https://nga.178.com/read.php?tid=41799958
https://reurl.cc/E6ynxn
(防縮網址掛掉備用https://community.intel.com/t5/Blogs/Tech-Innovation/Client/In
tel-Core-13th-and-14th-Gen-Desktop-Instability-Root-Cause/post/1633239)
後續到今天,各板廠已陸續發布微碼0x12B的beta或者正式BIOS更新。
雖然我自己沒有更新BIOS,但根據其他已更新BIOS的用戶反饋,微碼0x12B和微碼0x129最
大的區別在於其BIOS強制開啟核心的C1E功能。
本帖將分析開啟C1E功能的影響。
https://i.imgur.com/SW4fLik.png
根據Intel文檔,核心C1E是核心C1的增強版。
核心C0是核心正在執行代碼,為工作狀態;
核心C1是核心暫停執行代碼,自動clock gating,但核心依然通電。處於C1的核心會產生
預測電流;
核心C1E是核心C1的基礎上,把處於C1狀態的核心的倍頻和VID請求電壓降到最低,對本代
CPU來說即降低到8x倍頻,0.8G。處於C1E的核心會產生預測電流,但由於倍頻極低,產生
的預測電流非常小;
核心C6是核心斷電。處於C6的核心不產生預測電流。
為什麼微碼0x12B要強制開啟C1E?
Intel的公告可能給出了原因。
公告翻譯:
標題:英特爾第13代和14代台式機處理器不穩定問題的根本原因更新
經過對英特爾酷睿第 13代和第14代台式機處理器“最低電壓偏移”(譯註:運行在相同頻
率時穩定所需的最低電壓升高)不穩定性問題的廣泛調查,英特爾現在可以確認該問題的
根本原因診斷。本文章將介紹英特爾對根本原因的理解,以及針對英特爾酷睿13代和14代
台式機用戶的其他緩解措施和下一步措施。
最低電壓偏移的根本原因
英特爾已將最低電壓偏移不穩定性問題定位到IA核心中的時鐘樹電路,該電路在電壓和溫
度升高的情況下特別容易出現可靠性老化。英特爾已觀察到以下條件會導致時鐘占空比偏
移,並觀察到系統不穩定。
英特爾已經確定了4種可能導致受影響處理器最低電壓偏移的運行場景:
1. 主板供電設定超出了英特爾的供電建議
緩解措施:用於英特爾酷睿第13代和第14代台式機處理器的IDS(Intel® Default
Settings)建議(譯註:2024年4月左右)
2. eTVB微碼演算法允許英特爾酷睿第13代和第14代i9台式機處理器即使在高溫下也能以
更高的性能狀態運行。
緩解措施:微碼0x125(2024年6月)解決了eTVB演算法問題。
3. 微碼SVID演算法請求高電壓的頻率和持續時間可能導致最低電壓偏移。
緩解措施:微碼0x129(2024年8月)可解決處理器請求的高電壓問題。
4. 微碼和BIOS代碼在空載、輕載時請求的高電壓會導致最低電壓偏移。
緩解措施:英特爾正在發布微碼0x12B,它包括了微碼0x125和0x129的更新,並且解決處
理器在空載、輕載時的高電壓請求。
英特爾內部測試比較了英特爾酷睿i9-14900K上的0x12B微代碼和0x125微代碼,內存速度
為 DDR5 5200MT/s - 表明性能影響在運行變化範圍內(即Cinebench R23、Speedometer、
WebXPRT4、Crossmark)。對於使用英特爾酷睿i9-14900K和DDR5 5600MT/s內存的游戲負載
,性能也在運行變化範圍之內(即《古墓麗影》、《賽博朋克》2077、《殺手3:達特摩爾
》、《全面戰爭:戰錘III:瘋狂之鏡》)。不過,系統性能取決於配置和其他一些因素。
英特爾重申,英特爾酷睿第13代和第14代移動處理器以及未來的客戶端產品系列(包括代
號為Lunar Lake和Arrow Lake的系列)均不受最低電壓偏移不穩定性問題的影響。我們感
謝客戶在整個調查過程中的耐心,以及合作夥伴在分析和相關緩解措施方面的支持。
(公告翻譯結束)
對應微碼0x12B強制開啟C1E的描述為第4點,在空載、輕載時請求的高電壓會導致最低電
壓偏移。
在空載、輕載時的輕重負載切換瞬間或者是像游戲這樣的瞬態負載,核心會更傾向於處於
C1狀態。
在9月9日,我已演示過核心C1狀態的極大的預測電流-實際電流比例對預測升壓和電壓的
影響。
https://nga.178.com/read.php?tid=41603066
核心處於C1時,可以產生300A的預測電流的同時只消耗大約40A的實際電流,預測電流-實
際電流比例接近9倍。
此時,實際電壓為VID_native + ACLL*預測電流 - DCLL(VRMLL)*實際電流。
顯然,當按IDS規範要求的使用ACLL=DCLL(VRMLL),實際電壓將會比VID_native高出非常
多。
顯然Intel已經發現了這個問題,但看起來他們無法從根源上解決,畢竟這個問題是和VRM
設計有關的,在改VRM設計之前幾乎不可能從根源上解決。
那麼想要降低C1狀態的核心的預測電流,最簡單粗暴的治標不治本的緩解措施不就是把C1
狀態的核心降低到0.8G,即強制開啟C1E。
預測電流和核心倍頻直接掛鉤,假如處於C1狀態的核心的倍頻從56x降低到8x,預測電流
自然也就降低到了之前的七分之一。
像華碩BIOS里這種強制全核心處於C1狀態的應用場景,開啟C1E對電壓的降低效果是顯而
易見的。
即使我使用了ACLL0.33搭配DCLL(VRMLL)0.49,開啟C1E也能把BIOS中的同頻電壓降低0.
05V多。
如果是ACLL1.1搭配DCLL(VRMLL)1.1,在華碩BIOS中的同頻電壓下降幅度估計可達0.15V左
右。
但是重點來了,這麼做的代價是什麼呢?
處於C1狀態的核心降低到了0.8G,它要恢復C0的工作狀態的同時就必須讓倍頻器慢慢恢復
到正常狀態,而這個過程需要時間,這就導致了核心對於瞬態負載的響應速度變慢了。
因此,持續負載比如跑分、烤機,不受C1E的影響,不會有性能損失;
瞬態負載比如游戲,受C1E的影響,會有性能損失。
開啟C1E會導致游戲性能下降,這一點我在用12900K時就出於好奇測試過了。
我印象很深的是,那時候我在用3080玩荒野的呼喚,默認關C1E時顯卡占用率為100%,手
動開啟C1E後顯卡占用率必定降低到98-99%,可復現。
而像factorio benchmark這種無論是對核心調度(core parking)還是對CPU響應性能(核心
提頻速度和C狀態恢復延遲)都極其敏感的負載來說,開啟C1E的影響更為顯著。
舊BIOS默認關閉C1E,351FPS
https://i.imgur.com/pAvJ9uD.png
舊BIOS手動開啟C1E,335FPS
https://i.imgur.com/a6jv8mI.png
損失幅度接近5%
那麼開啟C1E真的能很好的防縮肛嗎?我認為並不能。
已經驗證過開啟C1E後,普通使用場景下軟體抓到的最高電壓並沒有什麼變化。可能示波
器抓到的峰值電壓會稍低,但如果真的想降低峰值電壓,為什麼不自己設定個更低的IA
VR Voltage Limit呢?
如果原有設定本來就會縮肛,那麼開啟C1E只能緩解縮肛的速度;如果原有設定本來就不
會縮肛,那麼開不開C1E都不會縮。
只看Intel在微碼0x129給出的1550mV電壓牆,我認為即使強制開啟C1E也是不足以避免縮
肛的,只能讓普通人的普通使用強度的CPU勉強撐過5年保修期後再寄。
就我而言,我自己依然會選擇使用舊BIOS+舊微碼0x10E+禁用C1E+手動1375mV電壓牆的搭
配。
關於舊微碼,網上一般的說法是0x11F的性能最佳,但我跑factorio benchmark總是0x10E
跑出來的結果最好,所以一直用這個。
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心得:
根據內文分析,作者對12B微碼改善縮肛呈否定態度
近期如果不是喜歡拆裝電腦的還是建議先避開13、14代的CPU
--
本篇文章有很多錯誤的地方...
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 125.230.249.86 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1728321654.A.162.html
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我本來也有想換回缸這個字的
但我向他徵詢時說會維持原文所以就沒改了
全文改的字很少...
※ 編輯: Kazama168 (125.230.249.86 臺灣), 10/08/2024 01:26:08
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