能屈能伸 英特尔睿频加速技术深度解析
旧瓶新酒—英特尔的奇思妙想
如果说睿频加速技术是英特尔为了提高CPU运算能力而超频核心让人很难理解的话，那么说睿频加速技术是英特尔为了CPU在高效运算时候而进行降温，这样就比较容易理解了。说到CPU的降温，我们很容易想到HLT指令。
我们知道，CPU大约有40%的情况下空闲(空闲模式，Idle Mode)。目前，几乎所有的CPU设计都有空闲模式。当操作系统发现CPU当前没有可执行的任务时，便将CPU置于空闲状态。在空闲模式下，可以关闭不需要的时钟，以减少不必要的功耗。当系统发生中断时，CPU从空闲状态被唤醒。大多数系统都有操作系统计时器中断，这样CPU在一秒钟之内可能几千次地进出空闲状态。CPU时钟的“闲置”通常由“停止”或“闲置”指令触发，在应用或操作系统闲置时进行调用。目前的降温软件就是通过在CPU空闲时发送HLT(halt)指令，CPU将HLT指令插入指令序列，并停止处理指令序列，直到发生中断为止。发生中断后，CPU重新回到Normal状态处理指令，处理完中断代码后继续从HLT指令的下一条指令执行，进入Halt模式。这个过程实现起来也很简单，可以做一个低优先级的任务做死循环处理，系统在空闲时都进入该任务。然后此任务的循环中加入一条HLT指令即可，这样就实现了Auto Halt模式。
处理器在进入Halt模式后功耗将有所下降，我们在CPU的温度监控上可以看到7摄氏度左右的降低，估计在CPU内核应该有10摄氏度左右的降温。而且通过HLT指令降温不会对系统的执行效率和实时性构成影响。HLT指令有Halt、Probe State、Stop Grant 、Working、Stop Grant Cache Not Snoopable Sleep 等几个电源模式。其中，Working为CPU正常运行状态。当系统执行HLT指令，CPU进入Halt状态，但此时不关闭SMI#, INTR, NMI,INIT# RESET#侦听，当CPU收到在RESET#指令后，同时初始化回到Working状态。在Halt状态下，系统会产生一个STPCLK#信号，当CPU接收到STPCLK#信号，则进入Stop-Grant状态，在Stop-Grant状态，RESET#信号会让CPU迅速的初始化。当STPCLK#中断后，CPU返回Halt状态。在Stop-Grant状态和Halt状态，CPU可以对系统总线发出的snoop事件做出反应。而且Halt状态对CPU占用率、系统操作的实时性并没有影响。在Halt状态和非Halt状态，CPU占用率是一样的，因为操作系统计算任务的CPU占用时间时是以任务的上下文切换作为统计触发条件。当任务在执行HLT指令时操作系统并没有进行任务上下文切换，操作系统把CPU进入Halt状态的这段时间依然认为是被该任务占用的时间。
英特尔现在做的就是对这几个电源管理状态重新进行了调整和扩充。英特尔将新的电源管理状态调整为C0、C1、C3和C6。在一些状态下，将CPU频率定义为基准频率+133n，n可以设置为1、2、3、4、5等，于是就实现了自动超频。这样我们就明白了，所谓自动超频，就是电源管理模式的扩充而已，只是相对以前而言，更加精准。
