Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров iXBT.com: измерение потребляемой системой мощности с использованием внешнего программно-аппаратного комплекса

Oднaкo ужe oднoгo этoгo дoстaтoчнo, чтoбы дeлaть вывoды oтнoситeльнo энeргoэффeктивнoсти прoцeссoрoв, oцeнивaть, кaкую тeплoвую мoщнoсть дoлжeн oтвoдить кулeр прoцeссoрa, a тaкжe oцeнивaть вoзмoжнoсть рaзгoнa прoцeссoрa бeз eгo пeрeгрeвa. Нужнo, oднaкo, имeть в виду, чтo в дaннoм случae рeчь идeт oб энeргoпoтрeблeнии прoцeссoрa вмeстe с рeгулятoрoм нaпряжeния eгo питaния. Пo сути, мы плaнируeм испoльзoвaть дaнную мeтoдику измeрeния энeргoпoтрeблeния только для тестирования процессоров и, возможно, материнских плат. Заключение
Пока мы только начали наши эксперименты с измерением энергопотребления. Суммарная потребляемая мощность учитывает потребление по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX и по шине 12 В разъема EPS12V. Дело в том, что некоторые тесты включают не одну, а сразу несколько задач, и результатом теста является суммарное время выполнения всех этих задач. При этом между отдельными задачами в тесте могут быть довольно продолжительные паузы. Естественно, регулятор напряжения питания процессора имеет определенный КПД, и часть электрической энергии потребляется им самим (она выделяется в виде тепла на MOSFET-транзисторах и других элементах). Результаты тестирования представлены в таблице. Результаты измерения записываются в соответствии с общепринятыми правилами записи результатов с погрешностью, погрешность записывается с одной значащей цифрой. Результаты измерения сохраняются во временном файле и обрабатываются бенчмарком. Измерительный блок способен измерять напряжение и силу тока по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX, а также напряжение питания и силу тока по шине 12 В разъема EPS12V, используемого для питания процессора. Всего таких тестов в нашем бенчмарке пять:
Adobe Premiere Pro CС 2015.0.1,
Photodex ProShow Producer 7.0.3257,
PhaseOne Capture One Pro 8.2,
Adobe Audition CС 2015.0,
WinRAR 5.21. Потребляемая процессором мощность во время выполнения теста учитывает только потребление по шине 12 В разъема EPS12V (этот разъем используется для питания процессора). Попросту говоря, измерительный блок подключается к 24-контактному (ATX) и 8-контактному (EPS12V) разъемам блока питания, а материнская плата подключается уже к измерительному блоку с использованием аналогичных разъемов. К недостаткам данной методики можно отнести ограниченные возможности ее использования: измерительный блок жестко привязан к вполне конкретным разъемам питания на материнской плате и в случае их отсутствия использоваться не мо Ограничения на использование измерительного блока
С учетом того обстоятельства, что измерительный блок может подключаться только к компьютерному блоку питания через 24-контактный разъем ATX и 8-контактный разъем EPS12V и имеет аналогичные разъемы для подключения материнской платы, данный измерительный блок может использоваться только при тестировании систем, которые имеют соответствующие разъемы. В каждом тесте сохраняются следующие значения, рассчитанные на основе результатов измерений:
суммарная потребляемая мощность во время выполнения теста, в ваттах;
потребляемая процессором мощность во время выполнения теста, в ваттах. Суммарная потребляемая мощность рассчитывается как отношение суммарного энергопотребления ко времени измерения. И когда в тесте выполняется несколько отдельных задач, непонятно, что именно понимать под потребляемой мощностью и энергопотреблением, поскольку в отдельных задачах потребляемая мощность различается. Так, в тесте с использованием приложения Adobe Premiere Pro CС используется задача по экспортированию фильма. Результаты этих тестов позволяют оценивать производительность системы в различных сценариях использования путем замера времени выполнения тестовых задач и сопоставления этого времени со временем выполнения этих задач на референсной системе. Это позволяет управлять работой блока и сохранять измеряемые величины в файле. В тесте с применением приложения Photodex ProShow Producer тоже используется задача по экспорту проекта в фильм. Также напомним, что паспортная расчетная мощность процессора Intel Core i7–6700K составляет 91 Вт. Как видим, в штатном режиме работы процессора ни в одном из тестов эта расчетная мощность не превышается. Совсем недавно мы анонсировали нашу новую методику тестирования на основе реальных приложений (iXBT Application Benchmark 2016), которая включает в себя 17 отдельных тестов. В тесте с применением приложения Photodex ProShow Producer результатом является суммарное время создание проекта слайд-шоу, включающее в себя время загрузки фотографий и время экспорта проекта в фильм. Измерительный блок подключается в разрыв цепей питания между компьютерным блоком питания и материнской платой. В нашем случае к преимуществам можно отнести тот факт, что данная методика с использованием внешнего измерительного блока обладает очень высокой точностью измерения и, в отличие от программных реализаций измерения различных параметров, никак не связана с датчиками и контроллерами мониторинга на самой материнской плате и в процессоре. Управление работой измерительного блока производится из командной строки. Казалось бы, все просто, но тут есть свои нюансы. И насчет материнских плат еще нужно будет посмотреть, насколько это целесообразно. В каждом тесте рассчитывается не только среднеарифметический результат для суммарного энергопотребления, энергопотребления процессора, суммарной потребляемой мощности и потребляемой процессором мощности, но и погрешность измерений указанных величин в доверительном интервале 0,95. Результатом теста является время выполнения всех трех операций. Но возможно, разница окажется настолько незначительной, что такое измерение будет попросту лишено смысла. Поэтому реальная мощность, потребляемая процессором, всегда будет немного ниже измеренных значений, однако измерить это реальное значение с использованием внешнего измерительного блока не представляется возможным. Логическая группа тестов
Результат тестирования, секунды
Общая мощность, Вт
Мощность процессора, Вт
Работа с видеоконтентом, баллы
334±6

MediaCoder x64 0.8.36.5757
118±2
108±2
89±2
SVPmark 3.0.3b, баллы
3300±300
83±5
64±5
Adobe Premiere Pro CC 2015.0.1
291±2
93±2
73,8±0,4
Adobe After Effects CC 2015.0.1
464±4
48,4±0,3
32,6±0,3
Photodex ProShow Producer 7.0.3257
394±2
68,7±0,3
52,0±0,3
Обработка цифровых фотографий, баллы
305±2

Adobe Photoshop CC 2015.0.1
627±4
67,63±0,09
49,90±0,06
Adobe Photoshop Lightroom 6.1.1
319,4±0,4
91,3±0,5
70,0±0,4
PhaseOne Capture One Pro 8.2
373±5
59±2
43±2
ACDSee Pro 8.2.287
207±2
54,6±0,4
38,3±0,4
Векторная графика, баллы
182,7±0,3

Adobe Illustrator CC 2015.0.1
356,7±0,7
39,19±0,08
24,40±0,09
Аудиообработка, баллы
290±3

Adobe Audition CC 2015.0
360±3
61,73±0,07
46,10±0,08
Распознавание текста, баллы
385±2

Abbyy FineReader 12 Professional
150,1±0,4
77,5±0,3
60,0±0,3
Архивирование и разархивирование данных, баллы
244±7

WinRAR 5.21 архивирование
104,2±0,3
69,57±0,08
51,77±0,07
WinRAR 5.21 разархивирование
6,8±0,4
 
 
Файловые операции, баллы
171±6

Скорость инсталляции приложений
333,2±0,7
35,3±0,4
20,6±0,3
Копирование данных
70±2
29,9±0,4
14,7±0,4
UltraISO Premium Edition 9.6.2.3059
27±3
22±2
7±2
Научные расчеты, баллы
289±7

Dassault SolidWorks 2016 SP0 с пакетом Flow Simulation
247±6
78,3±0,4
60,6±0,3
Интегральный результат производительности, баллы
266±6

Представим также результаты для мощности на диаграмме:

На диаграмме хорошо видно, что в различных тестах относительная разница между общей потребляемой мощностью и мощностью процессора различна: чем сильнее загружен процессор, тем эта разница меньше. В тесте с применением приложения Adobe Audition CС используется задача обработки аудиофайла путем применения к нему фильтра адаптивного шумоподавления. В любой методике есть свои преимущества и недостатки. Можно, конечно, рассчитывать усредненную по всем задачам в тесте мощность и энергопотребление, однако результат будет напоминать среднюю температуру по больнице. Одним словом, нужно сначала накопить экспериментальные данные, а затем уже принять решение относительно целесообразности проведения подобных измерений. Связь измерительного блока с компьютером производится по шине USB. К примеру, в тесте MediaCoder разница между общей мощностью и мощностью процессора составляет всего 17,6%, а в тесте UltraISO Premium Edition 9.6.2.3059 она достигает 66%. Результатом теста является суммарное время загрузки аудиофайла, его обработки и конвертирования. В принципе, с учетом того, что при измерении энергопотребления и потребляемой мощности процессора учитывается также энергопотребление регулятора напряжения питания, на разных материнских платах могут получаться разные значения энергопотребления при использовании одного и того же процессора.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.