CN110377420A - 一种cpu的超频方法、超频系统及相关装置 - Google Patents

一种cpu的超频方法、超频系统及相关装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供的一种CPU的超频方法，包括：获取超频指令；根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。通过采用pss表控制CPU的实际运行频率，在需要实现CPU超频时，只需在pss表中仅写入CPU的最大频率值。而该最大频率值为开启BIOS的P‑state功能和Turbo mode功能后预先经过计算得到的CPU可支持的最大频率值。简化了CPU的超频过程，也避免了由于长时间CU超频造成的散热的问题，对CPU的寿命影响较低。本申请还提供一种CPU的超频系统、一种计算机可读存储介质和一种服务器，具有上述有益效果。

Description

一种CPU的超频方法、超频系统及相关装置
技术领域
本申请涉及服务器领域，特别涉及一种CPU的超频方法、超频系统及相关装置。
背景技术
随着计算机技术的快速发展，中央处理器(CPU)的运算速度以及功能也日益提高。CPU的运算速度和其运行频率成正相关的关系，因此在某些特定场景下需要提升CPU的频率即CPU超频。
CPU超频的最终体现就是主频的上升，CPU主频的提升带来的是CPU运算速度的提升。同一种CPU，主频高的运算速度是要比主频低的快的。所以超频对于那些对CPU性能要求很高的人来说是有用的，比如3D渲染计算；超频也可以让定位较低的CPU性能提升到定位较高的CPU性能上，达到省钱的目的。但是人为的操作长时间超频常常使得CPU散热超过的CPU的TDP(热功耗设计)，影响CPU的寿命。
CPU超频最终体现就是主频的上升，而主频＝外频×倍频。目前采用提高主频的方法一般是通过BIOS中的倍频和外频的相关选项人为操作实现超频。
对于调整倍频，有的CPU在出厂时是锁死倍频选项的，需要单独的设计才能设计；对于调整外频，超外频的话牵一发而动全身，比如动了CPU外频那内存频率也会有所变化，这个需要计算与尝试。此外这种超频都是人为计算出的，存在超过CPU的TDP的风险，会使得CPU过热使得寿命缩短，且需要专业人员操作，不利于客户在需要时进行自我设置。
发明内容
本申请的目的是提供一种CPU的超频方法、超频系统、一种计算机可读存储介质和一种服务器，解决了人为调整倍频或外频实现CPU超频带来的CPU寿命缩短的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种CPU的超频方法，在开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后，具体方案如下：
获取超频指令；
根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
其中，获取超频指令包括：
获取包含超频信息的IPMI指令。
其中，所述获取超频指令之前，还包括：
所述BIOS读取所述CPU中的预设寄存器数据；
根据所述预设寄存器数据计算所述CPU的P-State值；
将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。
其中，将所述P-State值作为所述CPU的一个所述可支持频率值后，还包括：
将所述可支持频率值写入所述pss表，以使所述CPU按照所述pss表中的所述可支持频率调频运行。
其中，还包括：
将所述P-State值的最大值记为所述最大频率。
其中，所述pss表为满足ACPI规范的pss表。
本申请还提供一种CPU的超频系统，包括：
功能启动模块，用于开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后，
指令获取模块，用于获取超频指令；
频率写入模块，用于根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
超频运行模块，用于将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
其中，所述超频系统还包括：
数据读取模块，用于读取所述CPU中的预设寄存器数据；
频率计算模块，用于根据所述预设寄存器数据计算所述CPU的P-State值，并将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的超频方法的步骤。
本申请还提供一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如上所述的超频方法的步骤。
本申请所提供的一种CPU的超频方法，在开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后，包括：获取超频指令；根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
通过采用pss表控制CPU的实际运行频率，在需要实现CPU超频时，只需在pss表中仅写入CPU的最大频率值。而该最大频率值为开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后预先经过计算得到的CPU可支持的最大频率值。简化了CPU的超频过程，也避免了由于长时间CU超频造成的散热的问题，对CPU的寿命影响较低。避免由于操作倍频或外频过程中需要不断计算与尝试来达到稳定，同时也避免CPU热功耗超过TDP，降低了缩短CPU寿命的风险。本申请还提供一种CPU的超频系统、一种计算机可读存储介质和一种服务器，具有上述有益效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种CPU的超频方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的一种CPU的超频系统结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种CPU的超频方法的流程图，该超频方法包括：
S101：获取超频指令；
本步骤旨在获取超频指令，在此对于超频指令的指令类型以及指令内容不作具体限定，超频指令用于指示CPU需要进行超频。通常超频指令是由用户发送至服务器的BIOS或者操作系统。优选的，超频指令可以为IPMI指令，则本步骤实际上为获取包含超频信息的IPMI指令。
需要注意的是，本申请需要BIOS已开启P-state功能和Turbo mode功能。
P-state在Intel平台上通常指EIST(Enhanced Intel SpeedStep Technology)，EIST允许多个核动态的切换电压和频率，动态的调整系统的功耗，一般P-state值可视为CPU的频率。
Turbo mode是一种Nehalem架构的电源管理技术，在Turbo Mode模式下CPU能够访问到与之相关的热功耗阈值、电流、电压等信息从而根据这些信息动态的增大CPU以及GPU的频率，在不影响CPU的TDP(Thermal Design Power，热功耗设计)情况下，能把核心工作频率调得更高，CPU可以工作在额定频率和turbo频率(即超频)之间的任意频率。
而要实现CPU的超频，必须开启P-state功能和Turbo mode功能。这两个功能可以在BIOS上电时默认启动，也可以在服务器开机后需要进行CPU超频前再启动，在此不作具体限定。
S102：根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
本步骤需要在pss(Performance Supported States，性能可支持状态)表中写入CPU的最大频率。在此对于pss表的表格式不作限定，其应为BIOS可读写的表文件。优选的，其可以为满足ACPI规范的pss表。ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)指的是高级配置与电源接口，意即pss表为满足ACPI接口规范，可以在BIOS和其他模块之间进行数据传输。
其中，pss表中只写入CPU的最大频率。本步骤默认在本步骤之前已经得到CPU的最大频率。上文已经提及，本申请默认BIOS已开启P-state功能和Turbo mode功能。在获取超频指令之前，BIOS可以读取所述CPU中的预设寄存器数据，并根据所述预设寄存器数据计算CPU的P-State值，然后将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。容易理解的是，每一个P-State值实际上都是CPU的可支持频率。可以将P-State值填写到pss表中填入并记为Pn值，同时得出开启Turbo后CPU的最大频率即为P0，将P-State值的最大值P0记为最大频率。此外，还可以对P值进行排序，即pss表中第0位表示该平台所支持的最高的P-state即P0，第n位表示最低的P-state即Pn。在此对于预设寄存器数值不作具体限定，包括但不限定于热功耗阈值、电流、电压以及CPU核数等数据。容易理解的是，由于不同的场景处理需求，CPU所工作的核数存在差异，因此在Turbo mode模式下，得到的最大频率值已经适应于所需要处理的场景需求。同样，也因此，CPU的最大频率并非固定值，而是在不同的热功耗阈值、电流、电压、核数等情况下的最大值，可以保证CPU在当前场景下以该最大频率运行一段时间而对CPU的不良影响较低，在满足使用需求的同时不使CPU品质收到影响。
则本步骤可以仅将最大频率—P0写入至pss表，当然对于最大频率的具体写入位数不作具体限定，可以写入第0位，也可以写入第1位，只要此时pss表中仅存在P0即可。
S103：将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
在将最大频率写入pss表后，可以将pss表发送至CPU的频率寄存器，此后CPU将读取频率寄存器中的pss表，并按照pss中的最大频率运行，以实现CPU的超频。
具体的，将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器可以包括两步骤：
先将pss表发送至OS下的OSPM，在OS读取pss表后将pss表发送至CPU的频率寄存器。
Pss表可以汇报给OS下的OSPM，标明该CPU所支持的频率范围值。OSPM是操作系统直接能源管理，可以对CPU的相关寄存器进行设置从而影响CPU的性能。本步骤中，OSPM可以根据具体的负载情况填写CPU下对应的频率寄存器。
本申请实施例通过采用pss表控制CPU的实际运行频率，在需要实现CPU超频时，只需在pss表中仅写入CPU的最大频率值。而该最大频率值为开启BIOS的P-state功能和Turbomode功能后预先经过计算得到的CPU可支持的最大频率值。通过修改pss中的内容即可实现CPU超频，简化了CPU的超频过程，也避免了由于长时间CU超频造成的散热的问题，对CPU的寿命影响较低。
基于上述实施例，作为优选的实施例，将所述P-State值作为所述CPU的一个所述可支持频率值后，还包括：
将所述可支持频率值写入所述pss表，以使所述CPU按照所述pss表中的所述可支持频率调频运行。
当未接收到超频指令，且BIOS开启了P-state功能和Turbo mode功能，由上一实施例可知，可以计算得到若干P值，也即若干可支持频率值。此时可以将所述可支持频率值均写入pss表，此后CPU可以按照pss表中存在的可支持频率进行调频运行，以满足用户在不同时间段对CPU的不同处理性能的要求。
当然，此后若接收到超频指令，需要重置pss表或者重新生成新的pss表，基于上一实施例所述过程计算最大频率并写入新的pss表，使得pss表中仅存在最大频率值，以使CPU超频运行。
则基于上述实施例，在服务器的BIOS默认开启P-state功能和Turbo mode功能时，本申请的一种优选的实施过程可以如下：
第一步、服务器上电后，BIOS读取CPU中的预设寄存器数据，并根据预设寄存器数据计算CPU的P-State值，得到CPU的最大频率值；
第二步、获取用户利用远程终端发送的IPMI格式超频指令；
第三步、将最大频率值写入pss表，并发送至操作系统中的OSPM；
第四步、OSPM读取pss表，向CPU的频率寄存器中写入最大频率值；
第五步、CPU以最大频率值运行，实现CPU超频。
下面对本申请实施例提供的一种CPU的超频系统进行介绍，下文描述的超频系统与上文描述的超频方法可相互对应参照。
参见图2，图2为本申请实施例所提供的一种CPU的超频系统结构示意图，本申请还提供一种CPU的超频系统，包括：
功能启动模块100，用于开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后，
指令获取模块200，用于获取超频指令；
频率写入模块300，用于根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
超频运行模块400，用于将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
基于上述实施例，作为优选的实施例，所述超频系统还可以包括：
数据读取模块，用于读取所述CPU中的预设寄存器数据；
频率计算模块，用于根据所述预设寄存器数据计算所述CPU的P-State值，并将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。
基于上述实施例，作为优选的实施例，所述指令获取模块200具体为用于获取包含超频信息的IPMI指令的模块。
基于上述实施例，作为优选的实施例，所述超频系统还可以包括：
Pss表生成模块，用于将所述可支持频率值写入所述pss表，以使所述CPU按照所述pss表中的所述可支持频率调频运行。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的一种CPU的超频方法的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请还提供了一种服务器，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的一种CPU的超频方法的步骤。当然所述服务器还可以包括各种网络接口，电源等组件。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种CPU的超频方法，其特征在于，开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能后，包括：
获取超频指令；
根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
2.根据权利要求1所述的超频方法，其特征在于，获取超频指令包括：
获取包含超频信息的IPMI指令。
3.根据权利要求1所述的超频方法，其特征在于，所述获取超频指令之前，还包括：
所述BIOS读取所述CPU中的预设寄存器数据；
根据所述预设寄存器数据计算所述CPU的P-State值；
将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。
4.根据权利要求3所述的超频方法，其特征在于，将所述P-State值作为所述CPU的一个所述可支持频率值后，还包括：
将所述可支持频率值写入所述pss表，以使所述CPU按照所述pss表中的所述可支持频率调频运行。
5.根据权利要求3所述的超频方法，其特征在于，还包括：
将所述P-State值的最大值记为所述最大频率。
6.根据权利要求1所述的超频方法，其特征在于，所述pss表为满足ACPI规范的pss表。
7.一种CPU的超频系统，其特征在于，包括：
功能启动模块，用于开启BIOS的P-state功能和Turbo mode功能；
指令获取模块，用于获取超频指令；
频率写入模块，用于根据所述超频指令在pss表中仅写入所述CPU的最大频率；
超频运行模块，用于将所述pss表发送至所述CPU的频率寄存器，以使所述CPU以所述最大频率运行。
8.根据权利要求7所述的超频系统，其特征在于，所述超频系统还包括：
数据读取模块，用于读取所述CPU中的预设寄存器数据；
频率计算模块，用于根据所述预设寄存器数据计算所述CPU的P-State值，并将所述P-State值的最大值作为所述最大频率。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的超频方法的步骤。
10.一种服务器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的超频方法的步骤。
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