Gérer la fréquence du processeur

Les micro-processeurs récents offrent la possibilité d'ajuster leur fréquence et leur tension Vcore dynamiquement. Ceci permet de :

• réduire la consommation électrique,
• augmenter le temps de batterie sur les portables,
• diminuer la chaleur dégagée par le processeur,
• diminuer les bruits des ventilateurs,
• prolonger la durée de vie du matériel.

Cette technologie est connue sous le nom de SpeedStep pour les processeurs Intel, PowerNow! pour les processeurs AMD 32 bits (Athlon et Athlon XP) et Cool'n'Quiet pour les processeurs AMD 64 bits (Athlon 64, Opteron, etc...).

Lorsque le processeur et le système d'exploitation le permettent, il y a plusieurs façon d'envisager la gestion de la fréquence du processeur :

• lui attribuer une fréquence fixe, définie une fois pour toutes. Cela n'a pas un grand intérêt, sauf pour diminuer la consommation au détriment des performances.
• pouvoir modifier manuellement la fréquence, à l'aide d'un outil en ligne de commande ou un outil graphique. C'est déjà plus intéressant, notamment lorsqu'un portable fonctionne sur batterie.
• la vitesse s'ajuste automatiquement, en fonction de la charge du processeur. L'utilisateur n'intervient plus.

Ce sont les gouverneurs qui régissent le mode de fonctionnement. Ci-dessous, leur liste, avec les caractéristiques de chacun.

Les modes ou "CPUFreq Governor" permettent de choisir le mode de fonctionnement du processeur.

• performance
  Le mode «performance» fixe la fréquence du processeur à la valeur la plus élevée possible.
• powersave
  Le mode «powersave» fixe la fréquence du processeur à la valeur la plus faible possible.
• ondemand
  Le mode «ondemand» règle, de façon dynamique, la fréquence en fonction de la charge du processeur. Dès que la charge excède un certain seuil, la fréquence passe à la valeur maximale. Si la charge passe en-dessous du seuil, la fréquence juste en-dessous est utilisée. Si le système continue à être sous-exploité, la fréquence est de nouveau réduite jusqu'à ce que la fréquence disponible la plus basse est atteinte.
• conservative
  Le mode «conservative» règle, de façon dynamique et un peu comme ondemand, la fréquence en fonction de la charge du processeur. À la différence du gouverneur ondemand, le changement de fréquence se fait par paliers avec un petit délai, et non par sauts. Par ailleurs, lorsque la charge augmente, la fréquence ne passe pas directement à la valeur maximale, mais augmente par paliers (en fonction des possibilités du processeur).
• userspace
  Le mode «userspace» délègue la tâche à un programme dans l'espace utilisateur.
  Pour moi, c'est le mode le plus souple.

La commande cpupower frequency-info permet de connaître les fréquences limites, les régulateurs (gouverneurs) disponibles et la fréquence actuelle.

Cette activation dépend de plusieurs paramètres.

Le processeur doit accepter les changements de fréquence. C'est le cas des versions 'Mobile', c'est-à-dire des versions pour les portables, mais également de la plupart des processeurs récents.

Quel est votre processeur ?

Le type exact peut être trouvé dans le Centre de contrôle Mageia, sous Matériel / Explorer et configurer le matériel.
Vous pouvez également utiliser la commande $ grep name /proc/cpuinfo dans un terminal.

Est-il compatible ?

Sur certains BIOS, il faut activer une fonction qui peut s'appeler SpeedStep, EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology) ou Cool'n'Quiet

Le noyau doit avoir été compilé ou patché avec :

• les options qui permettent les changements de fréquence. Vous les trouverez avec cat /boot/config
• les pilotes adéquats. Vous les avez vus dans le fichier de configuration du noyau
• les gouverneurs. Vous les avez vus dans le fichier de configuration du noyau

Les noyaux standards de Mageia sont donc compilés pour permettre la gestion de la fréquence du processeur et le gouverneur performance est sélectionné par défaut.

Normalement le pilote correspondant à votre processeur est automatiquement installé, ainsi qu'un gouverneur :

• plusieurs pilotes et gouverneurs sont compilés directement avec le noyau
• d'autres sont automatiquement chargés au démarrage. Pour les connaître : cat /etc/modprobe.preload.d/cpufreq

Avec votre interface graphique (KDE Gnome, Xfce ...) il existe un outil permettant d'afficher l'état du processeur.
Avec Xfce, il faut installer le paquetage xfce4-cpufreq-plugin, puis activer l'affichage dans le panneau (clic droit + ajouter des éléments).
Il doit exister un outil similaire pour KDE et pour Gnome.

Un autre outil, cpupower frequency-info, est intéressant. Il est utilisé en mode console et donne les informations sur la fréquence actuelle, les fréquences possibles (pour le processeur installé), le pilote, le gouverneur actuel et les gouverneurs possibles.
Il faut installer le paquetage cpupower (En général, il est installé par défaut)

Il est également intéressant de voir le contenu de certains fichiers du répertoire /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq

• scaling_available_frequencies (fréquences disponibles)
• scaling_available_governors (régulateurs disponibles)
• scaling_cur_freq (fréquence actuelle)
• scaling_driver (pilote utilisé)
• scaling_governor (régulateur utilisé)

Le paquetage cpupower procure également la commande cpupower frequency-set qui permet de modifier le gouverneur, la fréquence de travail ... Elle est utilisée en root.
cpupower -c 0 frequency-set -g ondemand ou cpupower -c 0 frequency-set -g conservative

Il est également possible de déléguer la détermination de la fréquence à un programme tel que powernowdavec cpupower -c 0 frequency-set -g userspace.
Le paquetage powernowd doit bien sûr être installé dans ce cas.

C'est le mode que je préconise.