Windows电源管理中性能阈值解释

从运行 Windows Server 2016 的 Intel Broadwell 处理器开始，Windows Server 电源管理使用 Intel 的硬件控制 P 状态 (HWP) 作为 Intel 系统上的默认值。 HWP 是一项用于协作硬件和软件性能控制的新功能。 启用 HWP 后，CPU 会监视活动和可伸缩性，并在硬件时间范围内选择频率。 OS 不再需要定期监视活动和选择频率。 切换到 HWP 具有多种优势，例如快速响应、更好地了解 TDP 下处理器和其他组件的硬件电源效率。 对于 HWP 系统，Windows 仍可以选择设置最小和最大处理器状态以提供约束。 它还可以使用 能源性能首选项 (EPP) 参数来设置功率和性能之间的平衡。 较低的值有利于性能，而较高的值有利于电源。 默认值 50，用于平衡电源和性能。 参数Windows Server 2012R2 及更早版本Windows Server 2016 及之后 已启用 HWP空值Intel Broadwell+ 能源性能首选项空值50 对于 Intel Pre-Broadwell 系统或任何没有 HWP 支持 (的系统（例如 AMD 服务器) ），Windows 仍然完全控制，并根据 PPM 参数确定处理器频率。 Windows Server 2012R2 中的默认 PPM 参数过于偏爱电源，这可能会显著影响工作负载性能，尤其是突发工作负载。 Windows Server 2016 RS2 中更改了四个 PPM 参数，使频率在中等负载级别附近增加得更快。 参数Windows Server 2016 (RS1) 及之前Windows Server 2016 (RS2) 及之后 处理器性能提高阈值9060 处理器性能降低阈值8040 处理器性能提高时间31 处理器性能提高策略Single理想 基于 CPU 利用率的电源管理算法可能会降低 IO 或网络密集型工作负载的延迟。 逻辑处理器在等待 IO 完成或网络数据包时可能处于空闲状态，这使得整体 CPU 利用率较低。 为了解决此问题，Windows Server 2019 会自动检测 IO 响应期，并将频率下限提高到更高的级别。 无论系统是否使用 HWP，都可以通过以下参数优化行为。 参数Windows Server 2019 之前Windows Server 2019 及之后 处理器响应能力替代启用阈值空值10 处理器响应能力替代禁用阈值不适用5 处理器响应能力替代启用时间空值1 处理器响应能力替代禁用时间空值3 处理器响应能力替代能源性能首选项上限空值100 处理器响应能力替代性能下限空值100 自定义优化建议 如果主要工作负载特征与用于默认 均衡 电源计划 PPM 优化的五个工作负载明显不同，可以通过更改一个或多个 PPM 参数进行试验，以找到最适合你的环境的参数。 由于参数的数量和复杂性，这可能是一项具有挑战性的任务，但如果你正在寻找针对特定环境的能耗和工作负荷效率之间的最佳权衡，则可能值得付出努力。 完整的可调整 PPM 参数集可在 处理器电源管理优化中找到。 一些最简单的电源参数一开始可以是： 对于已启用 HWP 的系统： 能源性能首选项 - 较大的值比性能更有利于电源 对于非 HWP 系统： 处理器性能增加阈值和处理器性能增加时间 - 较大的值减慢对活动增加的性能响应 处理器性能降低阈值 - 较大的值可加快对空闲时段的电源响应 处理器性能降低时间 - 较大的值在空闲期间逐渐降低性能 处理器性能提高策略 - “单一”策略减慢对增加和持续活动的性能响应;“火箭”策略对活动增加反应迅速 处理器性能降低策略 - “单一”策略在较长的空闲时段内逐渐降低性能;进入空闲期时，“火箭”策略会迅速下降电力 重要 在开始任何试验之前，应首先了解工作负载，这有助于做出正确的 PPM 参数选择并减少优化工作量。 了解高级性能和电源要求 例如，如果工作负载是“实时的” (，容易受到故障或其他可见的最终用户影响) ，或者 (具有非常严格的响应能力要求，例如，股票经纪) ，如果能耗不是环境的主要标准，则你可能只需切换到 高性能 电源计划。 否则，应了解工作负载的响应时间要求，然后优化 PPM 参数，以达到仍满足这些要求的最佳电源效率。 了解基础工作负载特征 你应该了解工作负载并设计用于优化的试验参数集。 例如，如果 CPU 内核的频率需要快速提升 (也许有一个突发工作负载具有较长的空闲期，但在) 出现新事务时，需要非常快速的响应能力，则处理器性能提高策略可能需要设置为“rocket” (顾名思义， 将 CPU 核心频率拍摄到其最大值，而不是在) 一段时间内将其提高。 如果工作负荷非常突发，可以缩短 PPM 检查间隔，使 CPU 频率在突发到达后更快地开始提升。 如果工作负荷没有高线程并发性，则可以启用核心驻留，以强制工作负载在较少的内核上执行，这也可能会提高处理器缓存命中率。 如果只想在中等利用率级别 (（即不) 轻工作负荷级别）提高 CPU 频率，则可以调整处理器性能增加/降低阈值，直到观察到某些级别的活动后才会做出反应。 了解周期性行为 白天和夜间或周末的性能要求可能不同，也可能有不同的工作负荷在不同时间运行。 在这种情况下，一组 PPM 参数可能并非适用于所有时间段。 由于可以设计多个自定义电源计划，因此甚至可以针对不同的时间段进行优化，并通过脚本或其他动态系统配置方式在电源计划之间切换。 同样，这增加了优化过程的复杂性，因此，这种类型的优化会获得多少价值的问题，当硬件升级或工作负荷发生重大更改时，可能需要重复此操作。 这就是 Windows 首先提供 均衡 电源计划的原因，因为在许多情况下，针对特定服务器上的特定工作负荷进行手动优化可能不值得。