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Microprocessor Forum: Dornröschenschlaf für Intel-CPUs

Auf dem Microporocessor Forum [1] in San Jose hat Intel [2] einige weitere Details zu den kommenden 45-nm-Prozessoren (Codename [ticker:87467 Penryn]) verraten. Insbesondere erklärte Stephen Fischer – Senior Principal Engineer bei Intel –, wie der Deep-Power-Down- [3]Modus (DPD) des 107 mm² großen Chips funktioniert: Jeder Kern bekommt ein wenig RAM-Speicher, der den Microarchitecture State – also den kompletten Zustand des Prozessors – aufnehmen kann. Die Versorgungsspannung (VccP) dieses Speicherbereichs ist unabhängig von der des Kerns, sodass die Daten auch dann erhalten bleiben, wenn die Kernspannung stark absinkt.

Schickt das Betriebssystem den Kern mit der Instruktion MWAIT level-6 in den Deep-Power-Down-Zustand, leert der Kern seinen L1-Cache (flush) und sichert seinen Zustand in das Always-on RAM. Es folgt eine kurze Synchronisation der beiden Kerne, dann werden auch der L2-Cache geleert und weitere Zustandsinformationen gesichert. Nachdem der Statusübergang auch dem Chipsatz mitgeteilt wurde, befiehlt der Prozessor den Spannungswandlern, die Kernspannung abzusenken. Das geschieht nur so weit, bis die Leckströme nahezu auf Null gesunken sind. Fischer erklärt, ein weiteres Absenken sei ineffizient, da die meiste Zeit beim Moduswechsel nicht etwa für das Speichern des Zustands oder das Leeren der Caches, sondern für das Anpassen der Versorgungsspannung draufgeht. Je weiter die Spannung abgesenkt wird, desto länger dauert es.

Um den Prozessor wieder zu wecken, muss der Chipsatz die Spannungswandlern dazu bringen, Vcore wiederherzustellen. Danach legt er den Takt wieder an. Wenn die PLL wieder eingerastet ist (relock), wacht der Prozessor mit einer besonderen Reset-Condition auf und rekonstruiert als Erstes seinen Microarchitecture State aus dem Always-on RAM. Danach reininitialisiert er die Caches und steht dann wieder zur Verfügung.

Diesen ganzen Spuk gibt es übrigens nur bei der Mobilvariante des Penryn-Prozessors. Für Desktop-CPUs würde sich der Aufwand laut Fischer nicht lohnen. Wie viel Strom der DPD in der Praxis spart, war (noch) nicht zu erfahren. (bbe [4])


URL dieses Artikels:
http://www.heise.de/-131875

Links in diesem Artikel:
[1] http://www.in-stat.com/mpf/07/index.htm
[2] http://www.intel.com
[3] https://www.heise.de/meldung/Intel-CPU-mit-integriertem-Grafikkern-162760.html
[4] mailto:bbe@ct.de