浅谈服务器电源管理EIST技术

EIST（智能降频技术）

EIST 能够根据不同的 OS（操作系统）工作量自动调节 CPU 的电压和频率，以减少耗电量和发热量。它的引入，大大节省了 CPU 在低工作量的能耗，受到了极大的欢迎，从此每一代 Intel CPU 上都有了它的身影。

EIST 的工作原理：首先我们要明白，OS 主导了在整个 EIST 在各个频率的切换，只有它最了解工作量。同时 EIST 要工作，硬件，固件和 OS 三方缺一不可。我们也就从这三个方面介绍它的工作原理。

硬件

Intel CPU 是 EIST 可以工作的硬件基础。它通过一系列寄存器保证固件和 OS 可以得到足够的信息，有足够的手段控制 EIST 的工作模式。

固件

说到固件，不得不提到 ACPI（Advanced Configuration and Power Interface，高级配置与电源接口），它是固件和 OS 的电源管理接口和模型。

其中 ACPI 规范定义了 CPU 的工作状态，包含：

S-States（Sleeping）：系统睡眠状态。

C-States（CPU Power）：CPU 电源状态，更改 CPU 供电功率。是 ACPI 定义的 CPU 工作在 G0 时的 Power states，这些状态包括 C0，C1，C2，C3…Cn。其中 C0 被称为 Active 状态，也只有 C0 的时候 CPU 才会执行指令；其余的状态则被称为 Sleeping，这时 CPU 是不执行指令的，也因而会节省更多的功耗。系统在运行时会根据 Loading 状况在各个 C-state 之间切换，以此来降低功耗，而 EIST 各个工作频率是通过在 C0 下的各种 P-states 表现出来的。

P-States（CPU Performance）：CPU 性能状态，更改 CPU 主频率。

T-states（CPU Throttling）：CPU 节能状态，更改单位时间内 CPU Clock On 的比例。

G-States（全局状态）

D-States（设备状态）

操作系统

OS 知道现在的工作量，由它来决定是不是要在各个 P-states 之间迁移。Linux 对 EIST 的支持始于 Linux Kernel 2.6.0，由 cpufreq 工具提供支持。cpufreq 工具主要由两个部分组成：调控器 + 守护程序。

可以使用 i7z 小工具（同时向下兼容 i5、i3 处理器）来查看线上服务器的 CPU 工作模式。e.g.