Performance 什么是「；假脱机时间“；英特尔涡轮增压器？

就像涡轮发动机由于涡轮增压需要的时间而具有“涡轮滞后”，我很好奇英特尔处理器中的“涡轮滞后”是什么

例如，我的MacBook Pro 15“2018（运行macOS Catalina 10.15.7）中的i9-8950HK在空闲时通常位于1.3 GHz左右，但当我运行CPU密集型程序时，CPU频率会飙升，比如说4.3 GHz左右（最初）。问题是：从1.3 GHz到4.3 GHz需要多长时间？1微秒？1毫秒？100毫秒

我甚至不确定这取决于硬件或操作系统

这是在一些CPU密集型代码的上下文中，它需要10毫秒才能运行。问题是，在这段CPU密集型代码运行之前，CPU基本上是空闲的（因此时钟速度将下降到1.3 GHz）.我想知道我的基准测试的哪一部分运行在1.3 GHz，哪一部分运行在4.3 GHz：1%/99%？10%/90%？50%/50%？甚至更糟

---

根据答案，我认为在启动基准测试之前运行一些CPU密集型代码是有意义的，这是一种“启动”TurboBoost的方法。这引出了另一个问题：我应该运行这个“启动”多久“密码？也许一秒钟就足够了，但是如果我试图最小化这个问题——为了确保CPU以执行第一条指令时的最高频率运行主代码，“假脱机”代码的安全运行时间是多少呢？

我编写了一些代码来检查这一点，并借助于。它休眠一秒钟（因此CPU回到其最慢的速度），测量时钟速度，在给定的时间内运行一些代码，然后再次测量时钟速度

我只在运行macOS Catalina 10.15.7的2018 15英寸MacBook Pro（i9-8950HK CPU）上尝试过这一点。时钟速度测量之间运行的特定CPU密集型代码也可能会影响结果（是否仅为整数？FP？SSE？AVX？AVX-512？），所以不要把这些作为精确的数字，而只是数量级/大概的数字。我不知道结果如何转化为不同的硬件/操作系统/代码组合

在我的配置中，空闲时的最小时钟速度是1.3 GHz。以下是我以表格形式获得的结果

+--------+-------------+
| T (ms) | Final clock |
|        | speed (GHz) |
+--------+-------------+
| <1     | 1.3         |
| 1..3   | 2.0         |
| 4..7   | 2.5         |
| 8..10  | 2.9         |
| 10..20 | 3.0         |
| 25     | 3.0-3.1     |
| 35     | 3.3-3.5     |
| 45     | 3.5-3.7     |
| 55     | 4.0-4.2     |
| 66     | 4.6-4.7     |
+--------+-------------+

+--------+-------------+
|T（毫秒）|最终时钟|
||速度（GHz）|
+--------+-------------+
|本文介绍了各种英特尔处理器的转换延迟。简言之，延迟取决于内核当前的状态以及目标状态。对于经过评估的常春藤桥接处理器（i7-3770@3.4 GHz），延迟从23（1.6 GHz->1.7 GHz）到52（2.0 GHz->3.4 GHz）微秒不等

在会议上，已经介绍了未来冰湖处理器的一项重大转换延迟改进，这将主要影响使用AVX-512指令的部分矢量化代码。虽然这些指令不支持SSE或AVX-2指令那样高的频率，但使用这些指令的孤岛会导致性能下降-以及处理器频率的后续缩放

预热处理器以及“预热”内存显然是有意义的。先前工作负载的一秒钟足以达到最高可用的涡轮频率，但是您还应该考虑处理器的温度，这可能会降低频率（如果谈到最新的英特尔处理器之一，实际上是CPU核心和非核心频率）。您无法在一秒钟内达到温度限制。但这取决于您希望通过基准测试测量什么，以及您是否希望考虑温度限制。在谈到温度限制时，请注意处理器也有功率限制，这是在测试期间降低频率的另一个可能原因应用程序运行

在对代码进行基准测试时，您应该考虑的另一个想法是，代码的运行时间非常短。请注意运行时/资源消耗测量的可靠性。我建议人为地扩展运行时（运行代码10次，并测量总体消耗）为了获得更好的结果。
我认为这部分取决于您（或您的操作系统）为CPU的硬件频率选择设置的
能量性能偏好
（或
…\u偏差
）.但是，是的，在Skylake衍生的CPU上，如您的CPU，它可以让CPU选择自己的频率，可能是10微秒，具有积极的EPP设置。请注意，涡轮频率不是唯一的“预热”"一些基准测试需要：如果你的基准测试接触到一个阵列，在定时运行之前先接触它是一个好主意；第一次访问会导致页面错误。更多信息，请参阅。我想笔记本电脑的CPU频率提升非常保守是有意义的。这是电池还是交流电源？我不知道MacOS是否使用硬件p-state，或者它是否使用软件是否控制CPU频率（直到“额定”最大非turbo，在这一点上，即使在较旧的CPU上，也由硬件决定何时实际turbo）。我的Arch GNU/Linux i7-6700k桌面在1ms内跳到最大值，我敢肯定，通过硬件p状态控制，能量性能参数设置=“平衡性能”。它是交流电源。好奇的是，你怎么知道你的桌面在1毫秒内就能完成呢？
perf stat./a.out
显示整个过程的平均时钟速度（使用硬件性能计数器测量周期，除以CPU时间），即使是很短的总时间也显示出接近max turbo的平均值。此外，我从Intel关于Skylake硬件p-state功能的IDF2015演示中了解到，其中一个主要点是对突发性工作负载（如网页渲染）做出非常快的反应为了使其快速，然后迅速降低到空闲状态。板载电源管理微控制器评估数据并以微秒为单位做出决策。已经