电源管理——P-State和C-State

发表于 分类于 阅读次数： 阅读次数： 本文字数： 897 阅读时长 ≈ 1 分钟

CPU电源状态：C-state(CPU Power states）)
CPU性能状态：P-state(CPU Performance states)

The concepts of C/P-states originally come from ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) specification, Cx talk about processor sleep status, while P about running status. please check wiki for more details:

C-state

C-state有C0，C1…Cn多种模式，但只有C0是正常工作模式（active），其他方式都是idle状态，只是idle的程度不同，C后的数越高，CPU睡眠得越深，CPU的功耗被降低得越多，同时需要更多的时间回到C0模式

C1状态（挂起）

  • 可以通过执行汇编指令“HLT（挂起）”进入这一状态
  • 唤醒时间超快！（快到只需10纳秒！）
  • 可以节省70%的CPU功耗
  • 所有现代处理器都必须支持这一功耗状态

C2状态（停止允许）

  • 处理器时钟频率和I/O缓冲被停止
  • 换言之，处理器执行引擎和I/0缓冲已经没有时钟频率
  • 在C2状态下也可以节约70%的CPU和平台能耗
  • 从C2切换到C0状态需要100纳秒以上

C3状态（深度睡眠）

  • 总线频率和PLL均被锁定
  • 在多核心系统下，缓存无效
  • 在单核心系统下，内存被关闭，但缓存仍有效
  • 可以节省70%的CPU功耗，但平台功耗比C2状态下大一些
  • 唤醒时间需要50微妙

C4状态（更深度睡眠）

  • 与C3相似，但有两大区别
  • 一是核心电压低于1.0V
  • 二是二级缓存内的数据存储将有所减少
  • 可以节约98%的CPU最大功耗
  • 唤醒时间比较慢，但不超过1秒

C5状态

  • 二级缓存的数据被减为零
  • 唤醒时间超过200微妙

C6状态

  • 这是Penryn处理器中新增的功耗管理模式
  • 二级缓存减至零后，CPU的核心电压更低
  • 不保存CPU context
  • 功耗未知，应该接近零
  • 唤醒时间未知

参考

  • linux电源管理——C-state,P-state,turbo分析
  • 关于CPU C-States 省电模式，你需要知道的事情