Cpupower

Bei cpupower (ehemals cpufrequtils) handelt es sich um eine Sammlung kleiner, nützlicher Werkzeuge welche die Skalierung von Frequenz und Spannung moderner Prozessoren möglich macht, um so eine geringere Abwärme und einen geringeren Stromverbrauch hervorzurufen. Dahinter steht ein Prinzip, welches die Frequenz des Prozessors abhängig von der momentan benötigten Leistung entweder erhöht oder absenkt. Diese Technik ist insbesondere für Notebookbesitzer interessant, um so eine längere und gleichzeitig schonendere Akkunutzung zu gewährleisten.

Installation

Das Programm ist als cpupower in extra verfügbar, und kann von dort mittels Pacman installiert werden.

pacman -S cpupower

Konfiguration

Hinweis: Alle Werte sind als Beispiel anzusehen und können nicht zwangsläufig auf das eigene System übernommen werden.

Kernelmodule

Die Grundlage für cpupower bilden Kernelmodule, die Informationen über die möglichen Frequenzen bereitstellen und den Prozessor bei bedarf herunter- oder hochtakten.

Zuerst muss das Modul acpi-cpufreq geladen werden, dass die Informationen über den Prozessor bereitstellt. Für ältere Intel Prozessoren werden noch zusätzlich die Module p4-clockmod oder speedstep-centrino, für AMD Prozessoren die Module powernow-k6, powernow-k7 oder powernow-k8 benötigt.

Hinweis: Das Modul powernow-k8 unterstützt auch die neueren AMD Prozessoren, wie Phenom usw..

Nun müssen die nötigen Module geladen werden, bei Intel/VIA beispielsweise:

modprobe acpi-cpufreq

Bei VIA C7

modprobe e_powersaver

Bei einem AMD Prozessor wird alternativ powernow-k8 geladen:

modprobe powernow-k8

Damit die Module beim Systemstart automatisch geladen werden, müssen Dateien in /etc/modules-load.d/ angelegt werden:

vim /etc/modules-load.d/acpi-cpufreq.conf

acpi-cpufreq

Alternativ auch wieder für einen AMD Prozessor:

vim /etc/modules-load.d/powernow-k8.conf

powernow-k8

Nun lassen sich mit folgendem Befehl detaillierte Informationen, darunter auch die zulässigen Frequenzen, zum eigenen Prozessor abrufen:

cpupower frequency-info

Diese sieht beispielsweise für einen Core 2 Duo T7250 derart aus:

cpufrequtils 004: cpufreq-info (C) Dominik Brodowski 2004-2006
Bitte melden Sie Fehler an cpufreq@lists.linux.org.uk.
analysiere CPU 0:
  Treiber: acpi-cpufreq
  Folgende CPUs können nur gleichzeitig ihre Frequenz variieren: 0 1
  Hardwarebedingte Grenzen der Taktfrequenz: 800 MHz - 2.00 GHz
  mögliche Taktfrequenzen: 2.00 GHz, 2.00 GHz, 1.60 GHz, 1.20 GHz, 800 MHz
  mögliche Regler: performance
  momentane Taktik: die Frequenz soll innerhalb 800 MHz und 2.00 GHz.
                    liegen. Der Regler "performance" kann frei entscheiden,
                    welche Taktfrequenz innerhalb dieser Grenze verwendet wird.
  momentane Taktfrequenz ist 2.00 GHz  (verifiziert durch Nachfrage bei der Hardware).
analysiere CPU 1:
  Treiber: acpi-cpufreq
  Folgende CPUs können nur gleichzeitig ihre Frequenz variieren: 0 1
  Hardwarebedingte Grenzen der Taktfrequenz: 800 MHz - 2.00 GHz
  mögliche Taktfrequenzen: 2.00 GHz, 2.00 GHz, 1.60 GHz, 1.20 GHz, 800 MHz
  mögliche Regler: performance
  momentane Taktik: die Frequenz soll innerhalb 800 MHz und 2.00 GHz.
                    liegen. Der Regler "performance" kann frei entscheiden,
                    welche Taktfrequenz innerhalb dieser Grenze verwendet wird.
  momentane Taktfrequenz ist 2.00 GHz  (verifiziert durch Nachfrage bei der Hardware).

Prozessor Governors

Governors können als vordefinierte Schemas angesehen werden, unter welchen Umständen der Prozessor herunter- und hochgetaktet wird. Sie sind Kernelmodule, die, wenn gewünscht, auch alle geladen werden können. Die Governors cpufreq_ondemand und cpufreq_performance sind bereits in den Kernel eingebaut und brauchen deshalb nicht extra als Module geladen zu werden.

Folgende Governors sind verfügbar:

performance (Voreinstellung)	fest in den Kernel einkompiliert und stellt den Prozessor auf die höchste Frequenz.
cpufreq_ondemand (empfohlen)	taktet den Prozessor je nach Systemlast herauf und herunter, ist bereits in den Kernel kompiliert.
cpufreq_conservative	ähnlich wie ondemand, aber Änderungen der Taktrate sind seltener
cpufreq_powersave	stellt den Prozessor auf die niedrigste Frequenz

Nun müssen die gewünschten Kernelmodule geladen werden:

modprobe cpufreq_conservative

Damit sie auch beim Systemstart geladen werden, müssen auch für sie Dateien in /etc/modules-load.d angelegt werden:

vim /etc/modules-load.d/cpufreq_conservative.conf

cpufreq_conservative

Welcher Governor dann die Kontrolle übernimmt, kann mit

cpupower frequency-set -g conservative

eingestellt werden. Diese Einstellung geht nach einem Neustart verloren, daher kann sie mit dem cpufreq Daemon beim Systemstart gesetzt werden.

cpupower Daemon

Nun muss die /etc/default/cpupower angepasst werden. Darin können der Governor und die minimale und höchste Prozessorfrequenz eingestellt werden.

Hinweis: Die Angaben zu den Frequenzen können auskommentiert werden, da sie automatisch erkannt werden sollten.

#configuration for cpufreq control

# valid governors:
#  ondemand, performance, powersave,
#  conservative, userspace
governor="conservative"

# valid suffixes: Hz, kHz (default), MHz, GHz, THz
#min_freq="1.0GHz"
#max_freq="2.1GHz"

Nun kann der Daemon gestartet werden:

systemctl start cpupower

Damit der Daemon beim Systemstart geladen wird, muss dies Systemd mitgeteilt werden:

systemctl enable cpupower

Anschließend kann die Prozessorfrequenz mit

cat /proc/cpuinfo

oder

cpupower frequency-info

bzw. in Echtzeit mit

watch grep \"cpu MHz\" /proc/cpuinfo

überprüft werden.

Bekannte Probleme

Eventuell hier noch bekannte Probleme mit eintragen:

Einige AM2/AM2+ Boards:

• Deaktivierung des AM2-Boost.
• C&Q muss im BIOS aktiviert sein.

Intel Pentium Prozessoren:

• Bugs im BIOS verhindern Speedstep-Funktionalität

VMWare Server 2.0:

• Falsche Angabe des Taktes ( Bsp.: 500 GHz )
• Träges Verhalten bei aktiven C&Q

Weblinks

• cpufrequtils Website