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【线程调度器飞跃:LPE核不再打酱油而是主力】
12代酷睿引入P+E异构混合架构的同时,Intel就在硬件层面设计了线程调度器机制(Intel Thread Director/ITD),配合操作系统,调度不同核心执行不同负载。
简单来说,ITD会自动识别不同的进程和负载,并对它们进行归类,包括谁更适合运行在哪种核心上、谁的优先级更高等等,基于此制作成一份反馈表,交给操作系统调度器,由其调用不同核心执行不同操作。
显然,这套机制的关键在于识别与分类的精准,保证不同核心分配到最适合自己执行的负载,而且一切都得在电光火石之间完成。
处理器硬件与核心架构不断进化的同时,ITD也在持续改进升级,让调度精度与效率越来越高。
Panther Lake上又完成了一次飞跃,针对更广泛的应用场景,进一步优化和增强了智能线程调度,包括优化分类模型、改进电源管理输入、扩展繁忙场景覆盖范围、同步跨P/E/LPE核执行等,另外还设置了一个操作系统隔离区,将需要能效、计算、混合等不同负载分区域处理。
IDT对于不同类型核心的调度使用也在不断优化。
Raptor Lake 13/14代酷睿还是单芯片,只有P/E核,负载与核心调度相对简单粗暴,就是高负载给P核,低负载给E核,并在二者之间周期性转移线程。
Meteor Lake增加了LPE核,位于单独的SoC模块内,负载调度首先考虑它,不够了再转移到计算模块的E核、P核,但是首次出现的LPE核参与执行的机会并不是很多,而且涉及到跨模块调度,延迟容易偏高。
Lunar Lake只有LPE、P两种核心,跨度有点大,但好处是放在了一个模块内。
Arrow Lake虽然有LPE、E、P三种核心,而且位于同一模块内,但是LPE核只有两个,难堪大任。
Panther Lake可以说是集前代之长,三种核心置于同一模块,而且有四个LPE核,足够承担日常多任务负载,一般办公、娱乐用它就足够了,不够用了再一次调度E核、P核,而如果遇到高强度负载,比如生产力创作、基准测试,则可以直接上P核。
比如视频会议、上网、Office办公、视频直播、简单创作等日常轻度负载,包括多任务并行,可以全权交给4个LPE核搞定,E核、P核几乎完全休眠,只是偶尔可能会被短暂唤醒。
这是因为如今的LPE核经过架构升级,性能已经足够强大,可以说相当于低功耗模式的P核,四个LPE核对付多个低负载是绰绰有余的。
这种情况下,Panther Lake的整机功耗甚至可以比Lunar Lake还要低!
Procyon Office生产力创作这类对于LPE核压力稍大但不会过大的负载,依然会尽可能交给LPE核执行,但可能会有一个LPE核持续工作。
一旦超出了LPE核全力承受的极限,就会尝试E核,一旦E核也不足以应付,或者需要太多E核同时工作,就会直接调动一个P核,但一般也只有一个,并保持持续输出,其他P核和全部E核、LPE核则基本转入休息。
总之原则就是:能用小的不用大的,能用少的不用多的。
CineBench 2024多线程测试,这种需要调动每一个核心全部能力极限测试,自然就会全力开动,所有核心满血输出。
对于游戏来说就复杂一点了,因为不同的游戏,所需要的CPU、GPU资源可能截然不同。
比如《控制》这种,GPU显卡很容易成为瓶颈的,如果按照一般调度原则,会让所有核心参与其中,而且一个或多个P核会持续工作,显然造成浪费。
经过优化增强后,这类负载中就直接让最弱的LPE核全部休息,主要调动最强大的P核以保证性能,并尽量调用E核以尽可能降低功耗,甚至在特定阶段可以只让一个P核持续工作,其他P+E核尽量休息,兼顾能效。
当然,多核心的调度绝不是处理器自己的工作,不但需要操作系统的配合,还要考虑电源管理机制、OEM定制工作模式、平台软件等多重因素。
比如OEM伙伴可以选择将能效比发挥到极致,也可以选择能效曲线上最合适的点,从而满足特定的产品,就像轻薄本、创作本、游戏本的需要显然是截然不同。
好消息是,Panther Lake并不是必须搭配最新版Windows 11,因为IDT的工作是在层面,操作系统只需要配合就行了。
另外很关键的一点就是Windows系统的电源计划,这个对于异构混合架构的发挥也至关重要。
传统的Windows电源计划只有简单粗暴的高性能、平衡、节能几个档位,都是固定的、静态的,而且需要手动选择切换。
现在,Intel带来了“智能体验优化器”(Intelligent Experience Optimizer)。
它可以由系统软件开启,在平衡模式下进行智能自动切换,按照系统运行需要或者偏性发挥更高性能,或者偏向发挥更高能效、更低功耗,期间完全不需要手动干预。











