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前言

隨著英特爾12代酷睿Alder Lake的發(fā)布，目前已有兩代酷睿處理器采用新型大小核架構(gòu)。隨之而來(lái)的問(wèn)題是生產(chǎn)力軟件在新架構(gòu)下不適配。

例如：

1. Windows11著名的前臺(tái)任務(wù)用大核，后臺(tái)任務(wù)用小核調(diào)度策略，我摸魚時(shí)電腦也摸魚。

2. 困擾無(wú)數(shù)人的虛擬機(jī)調(diào)度策略。VMware Workstation 17在Windows 11下仍優(yōu)先使用小核心（此蜜汁操作不知道是VMware適配太慢還是Windows調(diào)度策略故意為之，目前根據(jù)網(wǎng)友的反饋VirtualBox和Hyper-V似乎也有類似問(wèn)題）。Gracemont核心孱弱的規(guī)格跑分還行，真跑虛擬機(jī)慢到出奇。

我一個(gè)動(dòng)輒千瓦電源的桌面用戶你跟我談能效？談省電？談碳電量？

做個(gè)小實(shí)驗(yàn)

目前網(wǎng)絡(luò)上普遍認(rèn)為微軟僅在Windows 11下增加的對(duì)大小核的支持，建議使用大小核架構(gòu)的Windows 10用戶更新至Windows 11獲得更好的支持，同時(shí)Windows 11要按如下方式設(shè)置電源計(jì)劃才能獲得對(duì)大小核的最佳支持。這到底是不是謠言呢？筆者將在最后的結(jié)論中揭曉。

觀察任務(wù)管理器發(fā)現(xiàn)，電源計(jì)劃平衡時(shí)的處理器速度在不斷自動(dòng)調(diào)整，負(fù)載輕時(shí)CPU頻率也在降低。猜測(cè)原因?yàn)椤白钚√幚砥鳡顟B(tài)”選項(xiàng)在平衡模式下默認(rèn)值為5%導(dǎo)致。

傳統(tǒng)電源計(jì)劃選擇平衡

如此設(shè)置后老規(guī)矩，虛擬機(jī)跑個(gè)分先。

如此看來(lái)似乎也還能湊合用，把虛擬機(jī)掛后臺(tái)五分鐘再跑個(gè)分先。

結(jié)果和之前一樣，只是這個(gè)CPU核心調(diào)用過(guò)于平均，性能降幅明顯，理論上現(xiàn)代虛擬機(jī)的性能損耗在5%以內(nèi)，這個(gè)成績(jī)屬實(shí)不理想。

那如果筆者把電源計(jì)劃更改為卓越性能呢？

傳統(tǒng)電源計(jì)劃選擇卓越性能

將電源計(jì)劃更改為沒(méi)有大小核時(shí)專業(yè)用戶最愛(ài)的卓越性能模式。

觀察任務(wù)管理器發(fā)現(xiàn)，電源計(jì)劃卓越性能時(shí)的處理器速度盡可能維持在最大睿頻。

虛擬機(jī)跑個(gè)分先

圖窮匕見了屬于是，這分?jǐn)?shù)基本就是小核心跑出的。

如果筆者將虛擬機(jī)的vCPU數(shù)量修改到大于13700KF物理小核心的數(shù)量呢？

可以看到，完全無(wú)視大核心。哪怕虛擬機(jī)擁有16個(gè)vCPU，在卓越性能電源模式下，虛擬機(jī)也緊著小核心使勁用。這你……實(shí)在是不當(dāng)人。

階段性結(jié)論

根據(jù)以上幾個(gè)非常不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男?shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：

1. 傳統(tǒng)電源模式平衡+現(xiàn)代電源模式最高性能時(shí)，Windows 11對(duì)于Intel的大小核異構(gòu)處理器的調(diào)度有一定的優(yōu)化，但還是有優(yōu)先能耗的行為。

2. 傳統(tǒng)電源模式卓越性能（無(wú)法調(diào)整現(xiàn)代電源模式）時(shí)，Windows 11對(duì)于Intel的大小核異構(gòu)處理器的調(diào)度就是依托答辯。

3. Windows 11的傳統(tǒng)電源模式影響系統(tǒng)的調(diào)度！但不能排除現(xiàn)代電源模式的影響。

筆者先假設(shè)Windows內(nèi)核的調(diào)度算法大部分是固定的，是電源模式（傳統(tǒng)和現(xiàn)代）給出的參數(shù)影響了Windows內(nèi)核的調(diào)度。從實(shí)際測(cè)試來(lái)看是有影響的。

接著筆者翻閱了微軟的文檔，發(fā)現(xiàn)一些有意思的東西。

異構(gòu)電源計(jì)劃

這個(gè)異構(gòu)非常的Interesting，這個(gè)異構(gòu)是筆者想的那個(gè)異構(gòu)嗎？這個(gè)SchedulingPolicy是筆者想的那個(gè)SchedulingPolicy嗎？

這個(gè)高性能處理和高效能處理器非常的眼熟，讓我康康英文版。

這不就是Intel整的新活嗎，P核，E核。好你個(gè)濃眉大眼的微軟，調(diào)度策略居然藏起來(lái)不給看。讓筆者想辦法給你改一改。

做個(gè)小研究

經(jīng)過(guò)一些資料的查閱，筆者發(fā)現(xiàn)早在多年前人們就想修改Windows的電源模式中的隱藏參數(shù)。為此誕生的QuickCPU等工具，但筆者沒(méi)有找到QuickCPU的官網(wǎng)，所以放棄使用。

還有一個(gè)工具：

由于是個(gè)人發(fā)布的作品，未開源，筆者未在宿主機(jī)上運(yùn)行。虛擬機(jī)Windows 10中運(yùn)行感覺(jué)還不錯(cuò)，程序只有不到100KB。

筆者為了解決大小核問(wèn)題所購(gòu)買的Bitsum“PROCESS LASSO”的Wiki中提到了相關(guān)的說(shuō)明Known Windows Power Subsystem GUIDs，但居然沒(méi)有在這Bitsum的網(wǎng)站上找到修改電源計(jì)劃的軟件。而是只提供了他們修改好的Bitsum最高性能電源計(jì)劃。好你個(gè)濃眉大眼的Bitsum連NT調(diào)度修改軟件都做了，居然不做修改電源計(jì)劃的軟件，有錢沒(méi)處花呀。

通過(guò)PowerCfg列出隱藏的電源計(jì)劃選項(xiàng)：

powercfg /Qh > PowerPlanSettingsHidden.txt

通過(guò)搜索發(fā)現(xiàn)這么幾個(gè)隱藏選項(xiàng)是筆者關(guān)心的：

子組 GUID: 54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00 ?(處理器電源管理) ?GUID 別名: SUB_PROCESSOR …… 電源設(shè)置 GUID: 7f2f5cfa-f10c-4823-b5e1-e93ae85f46b5 ?(生效的異類策略) ?GUID 別名: HETEROPOLICY ?可能的設(shè)置索引: 000 ?可能的設(shè)置友好名稱: 使用異類策略 0 ?可能的設(shè)置索引: 001 ?可能的設(shè)置友好名稱: 使用異類策略 1 ?可能的設(shè)置索引: 002 ?可能的設(shè)置友好名稱: 使用異類策略 2 ?可能的設(shè)置索引: 003 ?可能的設(shè)置友好名稱: 使用異類策略 3 ?可能的設(shè)置索引: 004 ?可能的設(shè)置友好名稱: 使用異類策略 4 當(dāng)前交流電源設(shè)置索引: 0x00000000 當(dāng)前直流電源設(shè)置索引: 0x00000000 ? ? …… 電源設(shè)置 GUID: 93b8b6dc-0698-4d1c-9ee4-0644e900c85d ?(異類線程調(diào)度策略) ?GUID 別名: SCHEDPOLICY ?可能的設(shè)置索引: 000 ?可能的設(shè)置友好名稱: 所有處理器 ?可能的設(shè)置索引: 001 ?可能的設(shè)置友好名稱: 高性能處理器 ?可能的設(shè)置索引: 002 ?可能的設(shè)置友好名稱: 首選高性能處理器 ?可能的設(shè)置索引: 003 ?可能的設(shè)置友好名稱: 高效處理器 ?可能的設(shè)置索引: 004 ?可能的設(shè)置友好名稱: 首選高效處理器 ?可能的設(shè)置索引: 005 ?可能的設(shè)置友好名稱: 自動(dòng) 當(dāng)前交流電源設(shè)置索引: 0x00000005 當(dāng)前直流電源設(shè)置索引: 0x00000005 …… 電源設(shè)置 GUID: bae08b81-2d5e-4688-ad6a-13243356654b ?(異類短運(yùn)行線程調(diào)度策略) ?GUID 別名: SHORTSCHEDPOLICY ?可能的設(shè)置索引: 000 ?可能的設(shè)置友好名稱: 所有處理器 ?可能的設(shè)置索引: 001 ?可能的設(shè)置友好名稱: 高性能處理器 ?可能的設(shè)置索引: 002 ?可能的設(shè)置友好名稱: 首選高性能處理器 ?可能的設(shè)置索引: 003 ?可能的設(shè)置友好名稱: 高效處理器 ?可能的設(shè)置索引: 004 ?可能的設(shè)置友好名稱: 首選高效處理器 ?可能的設(shè)置索引: 005 ?可能的設(shè)置友好名稱: 自動(dòng) 當(dāng)前交流電源設(shè)置索引: 0x00000005 當(dāng)前直流電源設(shè)置索引: 0x00000005 …… 電源設(shè)置 GUID: b28a6829-c5f7-444e-8f61-10e24e85c532 ?(SMT 線程啟動(dòng)策略) ?GUID 別名: SMTUNPARKPOLICY ?可能的設(shè)置索引: 000 ?可能的設(shè)置友好名稱: 核心 ?可能的設(shè)置索引: 001 ?可能的設(shè)置友好名稱: 每個(gè)線程的核心 ?可能的設(shè)置索引: 002 ?可能的設(shè)置友好名稱: 循環(huán)配置 ?可能的設(shè)置索引: 003 ?可能的設(shè)置友好名稱: 順序 當(dāng)前交流電源設(shè)置索引: 0x00000000 當(dāng)前直流電源設(shè)置索引: 0x00000000 ……

其中第一個(gè)生效的異類策略比較難理解，MSDN文檔中也未找到相關(guān)內(nèi)容，但筆者通過(guò)查看winnt.h頭文件可以發(fā)現(xiàn)其定義和解釋。

但是這個(gè)定義不足以讓筆者理解異類策略0、1、2、3、4的意思，于是筆者通過(guò)搜索發(fā)現(xiàn)Intel在白皮書《348851-optimizing-x86-hybrid-cpus》里有這樣一段說(shuō)明。

HeteroPolicy Setting Value: 0 (i.e., Standard Parking or Favored Core Parking)

In this configuration, the optimum set of compute cores are unparked starting with the most performant cores first.

HeteroPolicy SettingValue: 4 (i.e., Hetero Parking)

In this configuration, based off utilization, a combination of most performant or most efficient cores are unparked first.
In certain scenarios like low power envelope SKUs or better battery life goals, it can be more efficient to run low utilization work on cores with higher efficiency capability at efficient frequency. This policy is used in these scenarios in combination with optimal performance state engine settings.

這兩端話提到了CPU計(jì)算核心的Parking、Unparked，那這個(gè)Parking、Unparked是什么意思呢？

通過(guò)微軟MSDN文檔筆者發(fā)現(xiàn)，針對(duì)Windows PPM有這樣一段介紹：

可以看出影響的是核心休止引擎的策略，結(jié)合Intel的白皮書，筆者猜測(cè)需要高性能（極致性能）的用戶只需要設(shè)置“使用異類策略 0”即可優(yōu)先喚醒性能核（P核）執(zhí)行負(fù)載，筆記本用戶電池敏感的話可以設(shè)置“使用異類策略 4”。

接下來(lái)使用PowerCfg搞定隱藏的生效的異類策略、異類線程調(diào)度策略、異類短運(yùn)行線程調(diào)度策略、SMT 線程啟動(dòng)策略：

powercfg -attributes SUB-GROUP GUID -ATTRIB_HIDE //顯示電源計(jì)劃選項(xiàng)powercfg -attributes SUB-GROUP GUID +ATTRIB_HIDE //隱藏電源計(jì)劃選項(xiàng)

筆者的Windows 11 22H2上是這樣幾行命令，其他版本GUID可能有所不同，可按照之前的步驟查看GUID。

powercfg -attributes SUB_PROCESSOR 7f2f5cfa-f10c-4823-b5e1-e93ae85f46b5 -ATTRIB_HIDE powercfg -attributes SUB_PROCESSOR 93b8b6dc-0698-4d1c-9ee4-0644e900c85d -ATTRIB_HIDE powercfg -attributes SUB_PROCESSOR bae08b81-2d5e-4688-ad6a-13243356654b -ATTRIB_HIDE powercfg -attributes SUB_PROCESSOR b28a6829-c5f7-444e-8f61-10e24e85c532 -ATTRIB_HIDE

觀察一下各種電源計(jì)劃。

等等，巨硬所謂的適配大小核的Windows調(diào)度該不會(huì)是指“生效的異類策略”吧，你就按Intel白皮書給的"Value 0"和"Value 4"隨便整了一下？（其實(shí)應(yīng)該是做了不少工作，Intel的白皮書應(yīng)該是根據(jù)Windows實(shí)際情況寫的，二者應(yīng)該合作完善了內(nèi)核調(diào)度機(jī)制，但是覺(jué)得對(duì)于專業(yè)用戶好沒(méi)有誠(chéng)意，居然不給調(diào)?。?/strong>

免責(zé)猜測(cè)微軟應(yīng)該早在搞Windows Mobile/RT/ARM時(shí)就在NT內(nèi)核加入了大小核異構(gòu)架構(gòu)調(diào)度機(jī)制，這點(diǎn)也許可以通過(guò)導(dǎo)出一下幾個(gè)遠(yuǎn)古版本W(wǎng)indows電源計(jì)劃和winnt.h頭文件證實(shí)，所謂的Windows 10不支持大小核調(diào)度只有Windows 11支持應(yīng)該是某種程度上的謠傳，畢竟Intel白皮書《348851-optimizing-x86-hybrid-cpus》還是用Windows 10講解的。

筆者也在Windows 10 22H2的電源策略中發(fā)現(xiàn)了這幾個(gè)選項(xiàng)：

再次實(shí)驗(yàn)

筆者使用PowerCfg復(fù)制一份卓越電源，然后改名成極致性能：

PS C:\Users\BigPro> powercfg /L 現(xiàn)有電源使用方案 (* Active) ----------------------------------- 電源方案 GUID: 381b4222-f694-41f0-9685-ff5bb260df2e ?(平衡) 電源方案 GUID: 8c5e7fda-e8bf-4a96-9a85-a6e23a8c635c ?(高性能) 電源方案 GUID: a1841308-3541-4fab-bc81-f71556f20b4a ?(節(jié)能) 電源方案 GUID: e9a42b02-d5df-448d-aa00-03f14749eb61 ?(卓越性能) * PS C:\Users\BigPro> powercfg /DUPLICATESCHEME e9a42b02-d5df-448d-aa00-03f14749eb61 電源方案 GUID: 88e534eb-1a19-4116-a126-3aa8823f1216 ?(卓越性能) PS C:\Users\BigPro> powercfg /CHANGENAME 88e534eb-1a19-4116-a126-3aa8823f1216 極致性能

切換到極致性能模式用虛擬機(jī)小小跑個(gè)分。

極致性能模式下虛擬機(jī)單核分?jǐn)?shù)終于滿足預(yù)期，觀察核心調(diào)用也滿足預(yù)期。

虛擬機(jī)大約實(shí)現(xiàn)了宿主機(jī)98%的性能（不嚴(yán)謹(jǐn)），滿足預(yù)期了，VMware虛擬化小小一個(gè)損耗！

最后一個(gè)測(cè)試，將虛擬機(jī)vCPU數(shù)量調(diào)整至同宿主機(jī)核心數(shù)一致，觀察超出P Cores時(shí)的調(diào)度策略是否符合預(yù)期。讓我們調(diào)整一下虛擬機(jī)vCPU數(shù)量再使勁一個(gè)跑分。

對(duì)比之前Windows 11宿主機(jī)下24線程的分?jǐn)?shù)，筆者發(fā)現(xiàn)24vCPU的虛擬機(jī)也幾乎實(shí)現(xiàn)了宿主機(jī)98%-99%性能！滿足預(yù)期了，VMware虛擬化小小一個(gè)損耗！

這波只能說(shuō)是專業(yè)用戶大勝利！??！FKU碳電量?。。?/strong>

結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述分析和實(shí)驗(yàn)，筆者認(rèn)為Windows 10和Windows 11同樣支持大小核，造成奇怪調(diào)度的原因就是生效的異類策略、異類線程調(diào)度策略、異類短運(yùn)行線程調(diào)度策略這三個(gè)處理器電源管理選項(xiàng)，各位大小核生產(chǎn)力用戶只需按前文所述內(nèi)容分別將其調(diào)整至“使用異類策略 0”、“首選高性能處理器”、“首選高性能處理器”即可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)大小核處理器的完美體驗(yàn)。

至于游戲用戶則有更多的約束，根據(jù)微軟MSDN文檔中的說(shuō)法：

GameMode 配置文件在“游戲模式”設(shè)置切換打開并且用戶正在玩游戲時(shí)啟用。 你可以使用此配置文件在游戲模式下為你的設(shè)備微調(diào)處理器設(shè)置。

游戲用戶如本文設(shè)置后是否擁有和關(guān)閉小核心一致的體驗(yàn)，1%Low幀是否有提升或波動(dòng)？因筆者精力有限暫不進(jìn)行驗(yàn)證，有興趣驗(yàn)證的可以私信筆者過(guò)程和結(jié)論，筆者將更新至文章中。

標(biāo)簽：電腦科技數(shù)碼英特爾處理器WindowsIntel大小核