Процессор intel и linux

Про Linux на встроенной графике Intel

Я уже довольно долго собираю и настраиваю десктопы с Linux для дома и офиса, и последнее время не без удовольствия выбираю конфигурации со встроенной графикой Intel. Когда‑то я начинал с машинки, в которую поставил с Core i3–2105, (HD Graphics 3000), позднее — более новый Core i3–9000 (UHD Graphics 630), а совсем недавно мне очень недорого достался Intel NUC5PPYH, разумеется тоже с фирменным графическим контроллером Intel.

Сразу хочу сказать, что если вы не играете в коммерческие игры в Linux, то графические «встройки» Intel — это лучший выбор в плане стабильности и поддержки производителя. Видеодрайвер уже много лет есть в ядре, и он просто работает: с аппаратным ускорением из коробки, без тиринга, без дополнительных проприетарных блобов и прочей головной боли. Более того, таких драйверов минимум два: это традиционный ‘intel’ и более новый ‘modesetting’. Графика Intel с самого начала лучше всего работала в Wayland, не будем забывать и об этом.

Поводом для этой заметки стало наблюдение: эффекты рабочего стола могут тормозить на старых «встройках» Intel при том, что в OpenGL‑приложениях может быть вполне высокий FPS и хорошая плавность. Я наблюдал разные признаки торможения в двух самых популярных рабочих окружениях (KDE Plasma 5 и Gnome 4) как в X11, так и в Wayland. Я хочу поделиться советом про то, как ситуацию можно исправить на примере дистрибутива Fedora $releasever (на момент описания это 37).

Итак, дано: вы ощущаете, что анимация рабочего стола тормозит (ключевые слова: laggy, jerky, stuttering).

Если речь идёт о Gnome, то решением может стать включение динамической тройной буферизации кадров. Прямо сейчас это изменение ещё не принято в Mutter, но для Fedora есть отдельный Copr‑репозиторий с нужными патчами. Сходите по ссылке, там есть все нужные инструкции. Кстати, в Ubuntu 22.04 подобный патч уже применён.

Далее, на скорость отрисовки интерфейса влияет работа framebuffer. Есть смысл включить сжатие фреймбуфера ради повышение FPS в анимациях (и не только). Для этого следует создать файл /etc/modprobe.d/i915.conf с таким содержимым:

Эффект наступит после перезагрузки машины.

Если у вас KDE Plasma, то фокус с Mutter, разумеется, не актуален. Plasma имеет свойство более медленно работать в Wayland нежели в X11, что иногда расстраивает (например, если хочется погонять Waydroid). Однако, я случайно нашёл быстрый фикс. Посмотрите, какой вывод у вас даёт команда:

cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

Почти наверняка там будет либо ‘powersave’, либо ‘schedutil’. Изменим его на ‘performance’:

echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

Вопреки распространённому мнению, это не приведёт ни к опустошению батареи ноутбука, ни к излишнему нагреву CPU. Смысл изменения: расширить рамки динамического регулирования частоты CPU и GPU. Изменения по‑прежнему будут происходить по запросу. Здесь есть интересные детали.

В контексте KDE Plasma 5 указанный фикс делает анимации оконного менеджера Kwin мягкими и шелковистыми. Да, это похоже на костыль, но он работает. Если вам и этого мало, попробуйте отключить в эффектах Размытие, это поможет точно.

Наконец, нашёлся ещё один, довольно неожиданный способ победить «необъяснимые тормоза» эффектов рабочего стола Plasma. Внезапно, иногда kwin не может правильно определить частоту обновления кадров вашего монитора и требует ручной настройки. Попробуйте в файл ~/.config/kwinrc в разделе [Compositing] добавить такие строки:

Вместо 60 может быть и другая цифирь (75, 144 etc), в зависимости от параметров экрана. Эффект наступит после перезапуска оконного менеджера.

Спасибо, что дочитали. Надеюсь, что мои советы помогут кому‑нибудь.

Источник

Новое ядро Linux будет выжимать максимум из процессоров Intel, хоть и с колоссальным опозданием

Linux научится выжимать максимум из новейших процессоров Intel семейства Alder Lake благодаря поддержке интерфейса HFI, который позволит планировщику операционной системы правильно распределять вычислительную нагрузку между быстрыми и экономичными ядрами чипа. Сейчас, в отличие от Windows 11, Linux этого не умеет. Соответствующие патчи будут включены в ядро Linux 5.18, выхода которого следует ожидать весной 2022 г.

Linux «догонит» Windows 11

В состав Linux версии 5.18 будут включены драйверы, которые позволят операционным системам на его основе оптимальным образом распределять нагрузку между ядрами процессора различного типа. Об этом сообщил профильный ресурс Phoronix. Данное изменение, как ожидается, позволит значительно повысить производительность гибридных чипов Alder Lake в Linux-системах.

Ключевой особенностью ряда десктопных процессоров Intel 12 поколения, представленных в конце октября 2021 г., является разделение входящих в их состав ядер на производительные (архитектура Golden Cove) и энергоэффективные (Gracemont).

По задумке разработчиков, быстрые производительные ядра должны заниматься решением наиболее приоритетных задач, а энергоэффективные, но медленные – обслуживать фоновые процессы.

Похожая схема реализована в архитектуре big.LITTLE компании ARM. Процессоры на ее базе широко применяются при производстве смартфонов, планшетов и прочей портативной техники.

В отличие, к примеру, от Microsoft Windows 11, Linux пока не располагает поддержкой технологии Intel Thread Director, которая использует специальный интерфейс ([Enhanced] Hardware Feedback Interface, HFI) для обмена информацией о производительности/энергоэффективности отдельных ядер. Таким образом, Linux не имеет достаточно данных, чтобы сформировать полное представление о том, обработку каких именно потоков необходимо «повесить» на те или иные ядра.

По информации Tom’s Hardware, сейчас решение о привязке потока к тому или иному ядру Linux получает через драйвер Intel Turbo Boost Max 3.0, который, в свою очередь, опирается на данные микропрограммы (прошивки) процессора. Именно поэтому система нередко отдает предпочтение быстрым ядрам Golden Cove с максимальной тактовой частотой, оставляя ядра Gracemont без какой-либо полезной нагрузки, несмотря на их доступность. Такое положение дел приводит к тому, что вычислительный потенциал процессоров Intel 12 поколения в Linux остается нереализованным.

Патчи давно готовы

Решить данную проблему призвана серия патчей, добавляющих поддержку HFI в Linux, они были подготовлены Intel в конце 2021 г. Впервые Intel упомянула HFI в официальной документации в конце декабря 2020 г.

По данным Phoronix, этот механизм взаимодействия процессора с операционной системой в Linux появится в ядре версии 5.18. Точная дата его выхода пока не определена, однако известно, что релиз состоится весной 2022 г.

Источник обратил внимание на то, что в конце прошлой недели код HFI был включен в ветку linux-next Рафаэлем Высоцким (Rafael Wysocki), который является сотрудником Intel и отвечает за поддержку кода управления питанием в Linux.

Как работает HFI

Intel Thread Director посредством HFI способен отдавать операционной системе числовые значения, характеризующие степень энергоэффективности и производительности отдельного ядра процессора.

Значение может лежать в диапазоне от 0 до 255 и меняться в зависимости от внешних факторов с различной периодичностью. Чем оно выше, тем лучше соответствующий показатель. Нулевое значение параметра сообщает операционной системе о том, что использовать данное конкретное ядро не рекомендуется.

Периодичность обновления таблицы значений HFI зависит от конкретной модели процессора. Некоторые экземпляры формируют таблицу единожды при загрузке компьютера. Другие – вносят правки в ее содержимое раз в несколько десятков миллисекунд.

Информация такого рода позволяет планировщику ОС более эффективно использовать вычислительные ресурсы системы.

Windows 11 и процессоры Ryzen

Несмотря на полноценную поддержку Thread Director, Windows 11 в отношении оптимального использования имеющихся вычислительных мощностей тоже не без изъяна.

В октябре 2021 г. CNews писал о проблеме падения производительности процессоров AMD под управлением новейшей версии ОС Microsoft. Как как оказалось, Windows 11 не «дружит» с чипами Ryzen линеек 2000, 3000, 4000 и 5000 на архитектурах Zen+, Zen 2 и Zen 3. Среди возможных причин назывались некорректная работа механизма Collaborative Processor Performance Control (CPPC2) и задержки в работе кэш-памяти третьего уровня (L3).

Патч, выпущенный Microsoft спустя несколько дней после обнаружения проблемы, ее лишь усугубил. Однако впоследствии проблема все же была устранена.

Источник

«Отец» Linux задумал исключить из его ядра поддержку легендарных процессоров Intel

Линус Торвальдс хочет исключить из ядра Linux поддержку процессоров Intel семейства i486. Это знаковые для Intel CPU, выпускавшейся 28 лет. За это время было создано около 40 модификаций таких чипов. Торвальдс считает их устаревшими и хочет убрать их упоминание из Linux до конца 2022 г. 10 лет назад тоже произошло с чипами i386, предшественниками i486.

Торвальдс ополчился на чипы Intel

Создатель операционной системы Linux Линус Торвальдс (Linus Torvalds) выступил с инициативой по удалению из кода ядра его ОС поддержки целого семейства процессоров Intel, положившего начало господству этой компании на рынке чипов для десктопов. «Под нож» могут пойти все модификации CPU линейки i486, также известной под названием 80486.

Intel представила i486 в 1989 г. как более современную и производительную альтернативу морально устаревшему к тому моменту i386. Новый CPU прожил долгую жизнь – различные его модификации выпускались вплоть до 2007 г., пока, наконец, не были вытеснены более современными чипами.

За все годы существования i486 было выпущено около 40 его официальных модификаций. Сторонние компании массово выпускали собственные процессоры, совместимые с оригинальным i486. Этим занимались, в частности, AMD, Cyrix, IBM, Texas Instruments и др. AMD, к примеру, добилась этого путем реверс-инжиниринга i486.

Чем недоволен Торвальдс

В 2022 г. компьютеры на базе любого из i486 встречаются лишь в музеях, частных коллекциях и на сильно отставших в техническом плане производствах. Обычные пользователи забыли об их существовании еще до конца XX века.

Тем не менее, ОС Linux, появившаяся в 1991 г., до сих пор умеет с ними работать. Торвальдс намерен это исправить. Он утверждает, что от поддержки i486 в ядре Linux нужно избавиться подчистую, не оставив ни единого символа кода, поскольку эти CPU не поддерживают инструкцию cmpxchg8b.

С этой инструкцией прекрасно работают все процессоры Intel, появившиеся за последние 22 года. Для более старых CPU компании ее поддержка тоже реализована, но при помощи эмуляции.

По словам Торвальдса, все процессоры i486 окончательно утратили свою актуальность, следовательно, им не место в составе современных версий ядра Linux.

Исключения и ожидаемая тенденция

К моменту публикации материала идея Торвальдса по отправке поддержки i486 в историю Linux была лишь идеей. Он вынес ее на всеобщее обсуждение и в настоящее время собирает мнения участников сообщества разработчиков.

Вероятность того, что новые версии Linux перестанут работать на i486-компьютерах, очень высока. В конце 2012 г. по инициативе самого Торвальдса из Linux исчезла поддержка процессоров i386, тоже знаковых и весьма прорывных для своего времени, но к 2012 г. безнадежно устаревших.

В начале 2021 г. разработчики решили удалить из ядра Linux поддержку более 20 старых процессоров с различными архитектурами. Большая часть из них – на ARM, но встречаются также и MIPS-чипы.

Сроки отказа от поддержки i486 в Linux на 24 октября 2022 г. известны не были, хотя сам Торвальдс предложил решить вопрос до конца 2022 г. Однако «бойкот» не затронет несколько процессоров Intel линейки Quark, которые, тоже являясь представителями семейства i486, инструкцию cmpxchg8b все же поддерживают.

Как быть пользователям

Все те, кто по тем или иным причинам не спешит отказываться от компьютеров на базе i486, уже давно не могут поставить на них современную версию ОС Windows ввиду отсутствия в этих системах поддержки столь древних СЗГ. Дистрибутивы Linux – единственная возможность хоть как-то пользоваться этими «динозаврами» из мира ПК.

В настоящее время Торвальдс и комьюнити работают над ядром Linux 6.1. как пишет Phoronix, поддержка i486 в нем, вероятнее всего, сохранится. А поскольку это будет LTS-релиз (с увеличенным сроком поддержки), то пользователи смогут установить любой из дистрибутивов Linux на основе этого ядра на свои i486 и в течение длительного времени получать необходимые апдейты.

Источник