Linux-Kernel: Meteor Lake bis zu 72 Prozent schneller mit einer Zeile Code
Moderne Prozessoren sind in jeder Hinsicht komplex, das betrifft auch ihre Energieverwaltung. Entsprechend öffnet sich hier ein ganz neues Feld für Optimierungen. Die hat Intel mit einem kürzlich eingereichten Patch(öffnet im neuen Fenster) für den Linux-Kernel vorgenommen, der auf Meteor Lake , die aktuelle Generation von Notebookprozessoren, zielt. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Während Intel-Entwickler Srinivas Pandruvada je nach Benchmark bis zu 19 Prozent mehr Leistung versprach, kam Michael Larabel von Phoronix in einem umfangreicheren Benchmark-Parcours auf bis zu 72 Prozent mehr Leistung(öffnet im neuen Fenster) .
So deutlich profitiert zwar nur der HEVC-Encoder Kvazaar, diverse andere Anwendungen profitieren allerdings auch merklich. Neben Browsern sind das etwa Python und das Kompressionsprogramm 7-Zip. Viele andere Anwendungen profitieren im mittleren einstelligen Prozentbereich, Larabel gibt als Median ein Leistungsplus von 7 Prozent an.
Auch die Effizienz und damit die Laufzeit im Akkubetrieb steigen in einigen Szenarien. Insbesondere die Wiedergabe von Videos und Videokonferenzen profitieren laut Intel-Entwickler Pandruvada mit 52 und 35 Prozent geringerer Leistungsaufnahme. Erreicht wird das, indem der Prozessor länger im auf Effizienz ausgerichteten Optimierungsbereich bleibt.
Betriebssystem gibt Hardware Hinweise
Ausschlaggebend für die Optimierung ist das Zusammenspiel zwischen Prozessor und Betriebssystem: Aktuelle Prozessoren übernehmen die Anpassung von Frequenz und Kernspannung selbst, was Intel "Hardware-managed P-States" (HWP) nennt. Das Betriebssystem hat darauf aber noch einen gewissen Einfluss.
Über das Register IA32_HWP_REQUEST kann das Betriebssystem der HWP-Einheit mitteilen, wie stark sie Leistung gegenüber Effizienz gewichten soll. Der Parameter nennt sich Energy-Performance-Preference (EPP), je geringer sein Wert gesetzt wird, desto stärker liegt der Fokus der Energieverwaltung auf Rechenleistung. In diese Richtung hat Intel die Einstellungen mit dem Patch verschoben. Dass hierdurch die Leistungsaufnahme sinkt, klingt zunächst unintuitiv.
Allerdings ist der Zusammenhang zwischen Rechenleistung und Leistungsaufnahme nicht trivial. Es kann durchaus sinnvoll sein, den Prozessor höher zu takten und damit eine Aufgabe schneller abzuarbeiten. Im Fall der Wiedergabe von Videos kommt noch ein anderer Effekt zum Tragen: Indem der Prozessor hier nun etwas höher takten kann, wird verhindert, dass das Betriebssystem den Fokus von Effizienz auf Rechenleistung verschiebt. Das liegt auch daran, dass die Energieoptimierung auf Betriebssystemebene nur vier diskrete Zustände hat, die auf 256 mögliche EPP-Werte abbilden. Für zwei der Zustände hat Intel die EPP-Werte mit dem Patch angepasst. Solche komplexen Zusammenhänge offenbaren nur umfangreiche Tests - dass noch weiteres Potenzial an dieser Stelle schlummert, ist nicht auszuschließen.