AMD Ryzen zeigt, dass CPU heruntertaktet, trotz fester BIOS Werte etc.

[Obsolet]

Hallo!

Vielleicht bekomme ich hier etwas Licht ins Dunkle:

ich nutze meinen PC mit einem AMD Ryzen 5800x und einem ASUS ROG Strix GAMING-F Mainboard als Digital Audio Workstation (DAW) und als Audio Software verwende ich u.a. Cubase Pro 11,
Nun bin ich jahrelanger Nutzer von PCs im Zusammenspiel mit Cubase und kenne mich durchaus mit vielen Optimierungen aus.
Heutzutage soll man im BIOS z.B. die Power States (C-States etc.) deaktivieren und viele, so auch ich, schalten das dynamische CPU Takten aus (kein Speedstep und keine Ahnung, wie es grad bei AMD heißt).
Ich habe im BIOS alle Kerne auf 4200 Mhz gelocked, so zeigt es mir das BIOS an und auch in Windows wird diese Taktrate ermittelt. Weiterhin zeigt auch CPU-Z die gleichen Werte.
Nun habe ich mal AMD Ryzen Master verwendet und siehe da, dieses AMD Tool offenbart (oder zeigt es nur falsch an?), dass die CPU Kerne trotzdem heruntertakten bei IDLE und nach Bedarf langsam hochfahren.
Im CPU-Z Stresstest dann bis an die, im BIOS festgelegten, Maximalwerte. Bei Cubase gibt es zusätzlich ein besonderes Energieschema, welches man beim Start der Anwendung aktivieren kann.
Im Prinzip schaltet es alle Energiespar Optionen ab und bei der CPU Steuerung wird Minimal und Maximal auf 100% gesetzt. Auch dabei zeigt Ryzen Master, dass die CPU auf 200 MHz herunteraktet, wenn man keine Last aus der Anwendung erzeugt. Eigentlich dachte ich, dass die CPU immer auf dem festgelegten Wert läuft, statt dieses Herunter/Herauftakten durchzuführen. Bei Echtzeit Audio Verarbeitung kann dies schon mal problematisch sein, besonders bei aufwendigen Projekten mit vielen Spuren, virtuellen Instrumenten und Effekten. Ich verstehe also nicht, warum die AMD CPU sich nicht auf einen Wert festsetzen lässt. In allen Foren, Tipps und Tricks etc. wird gesagt, dass mit besagten Einstellungen im BIOS und/oder mit dem speziellen Energieschema in Windows die Taktrate statisch hoch bleibt. Hat jemand dazu mehr Wissen und kann es erklären? Vielen Dank!

 

[McModdy]

Meine bei AMD hieß (oder heißt noch?) das CoolNQuiet.
In meinem MSI-Bios muß man C-States abschalten und die Erzeugung der ACPI-Einträge für die Leistungszustände.
Dann kann das OS darauf nicht mehr Einfluß nehmen und die CPU nicht mehr heruntertakten. Ich meine, das ist unter CBS NBIO zu finden. Schau nach _PPS etc.

Kann ich gerade nicht nachsehen, denn dann müßte ich hier ins BIOS und meine Frau erschlägt mich, wenn ich ihr am Hogwards Legacy Releaseday die virtuelle Maschine runterfahre

 

[Obsolet]

Hey, danke für den Hinweis. Du meinst also in diesen tiefen BIOS Einstellung müsste ich fündig werden? Ich gebe zu, ich bin von einem Intel Xeon E3-1245 auf einen AMD Ryzen 5800x mit B550 MB Chipsatz umgestiegen und war / bin erschlagen worden von den manigfaltigen BIOS Optionen. Ich schaue da mal weiter nach.
Derzeit ist es so, dass ich mit Cubase keine Probleme habe, aber ich habe aktuell keine heftigen Projekte am Start. Kann sich aber mal ändern und als DAW Junkie sucht man immer nach dem letzen Performance Quäntschen

 

[McModdy]

Ja, meiner Meinung nach schon. Bei meinem MSI-Bios heißt das so, aber unter welcher Einstellung sich das in Deinem Asus-Board "versteckt" ...
Wenn es das dort gibt (und ich vermute das, denn i.A. kann man beim Asus-Bios oft ein wenig mehr bzw. besser einstellen), dann könnte es mit ACPI, Powerplan, _PPS, _PPC o.ä. beschriftet sein.
Allerdings kenne ich das Bios von dem Board absolut nicht.
Auf die Schnelle habe ich das gefunden https://www.manualslib.com/manual/1493750/Asus-Knpa-U16.html?page=84 und dort könnte es das "Efficiency Optimized Mode" sein.
Das ist völlig anderes BIOS, aber es geht ja darum einen Asus-Bezug zu finden. Und auch bei mir ist das in den NBIO Common Einstellungen zu finden.

Alternativ könntest Du vlt. auch versuchen in Windows den Powerplan auf Höchstleistung statt Ausgewogen einzustellen und, sofern vorhanden dort in Erweitert bei Min CPU Leistung statt 5% einen viel höheren Wert einstellen? Ich weiß aber nicht, was das im Windows sonst so "anrichtet"

 

[McModdy]

Habe im Laufe des Tages schauen können und ich lag "fast" richtig.

Die C-States kann ich bei mir unter "AMD CBD - CPU Common Options" abschalten und der Eintrag lautet "Global C-state Control".
Die ACPI-Einträge kann ich mit dem Namen "PSS Suppport" an-/abschalten. Es ist aber nicht wie eingangs gedacht unter den NBIO sondern unter "Overclocking -> Advanced CPU Configuration" zu ffinden.

Vllt. ist es bei Deinem Board an ähnlichen Stellen.

 

[DarkDevil2203]

Hi!
Kannst du mir näher bringen, was das bringen soll? Bei deaktivieren C-States wird die CPU ja durchgehend max befeuert, was erhöhten Stromverbrauch, Wärme und Lifetime kostet?

Sinnvoller, sollte die CPU ja nur unter Last Hochtakten/stromen?

Mach bei CPU-Z die Tools - Clocks auf und achte darauf, welche Cores/Threads auf welchem Takt laufen.
Ich hatte ein ähnliches Problem mit den Threads meines Ryzen 9 5950x.

Habe dann schlussendlich SMT (Hyperthreading) im Bios deaktiviert, weil einige Anwendung/Games damit (leider) besser laufen, und habe halt "nur" die 16 Cores ohne Threads zur Verfügung, dafür aber mehr Performance pro Kern.

 

[hirschhornsalz]

Er möchte Jitter und Latenz in Cubase minimieren.

 

[Obsolet]

Hallo nochmal
Es ist eine Weile her...
Soweit habe ich leider noch keine Option im BIOS finden können, die dann bewirkt, dass der echte CPU Takt tatsächlich fest ist auf die gewünschte GHz Zahl. AMD Ryzen Master zeigt noch immer an, dass die CPU drosselt, wenn nichts zu tun ist. Und die Frage von DarkDevil2203 wurd ja bereits beantwortet. In Systemen, die man für Echtzeit Anwendungen, dazu gehört auch eine Digitale Audio Workstation, nutzt, zählt Leistung und nicht Effizienz/Stromverbrauch. Eine CPU, die dauernd hoch- und runtertaktet, verursacht ggf. Störungen in der Echtzeitverarbeitung von den Audio Daten. Dies kann dann bei Projekten, die viel Leistung an manchen Stellen abrufen, dafür sorgen, dass die Wiedergabe ins Stocken gerät. Fester CPU Takt soll/kann dagegen helfen, deshalb wurden schon früh Sachen wie "Speed-Step/Turbo-Boost" nicht empfohlen. Heutige Systeme sind allerdings schon viel besser und leistungsstärker, so dass manche Features erst einmal nicht stören. Aber viele DAW Anwender benötigen die maximale Leistung und dann stören ggf. am Ende diese Features doch wieder. Es ist bei mir bisher mit Cubase nichts aufgefallen und das System ist für meine Zwecke (noch) ausreichend. Wenn man aber mal mit so CPU intensiven, virtuellen Instrumenten spielt, dann geht die CPU schnell mal auf 30% bei nur einer Instanz.
Ich werde noch mal weiter in den Einstellungen suchen, es ist eigentlich ein Unding, dass diese ganzen, kryptischen Begriffe, die ja nunmal im Hersteller Mainboard verfügbar sind, nicht irgendwo ausführlich erklärt werden. Die Suche im Internet hat mir da eher selten bis nie Antworten geliefert. So eine Art "Komplendum" zu den ganzen Begriffen gibt es ja leider wohl nicht.
Nochmal allen meinen Dank für die Hinweise und Tipps!

Viele Grüße

 

[Judgi]

Im Windows lässt sich noch der Energiesparplan bearbeiten! Dort kann man den Prozessorleerlauf dann deaktivieren. Es laufen alle Kerne inklusive aller Threads dauerhaft mit maximalem Takt und es wird nie heruntergetaktet, egal welche Last anliegt.
Ebenso lässt sich das "Parken" von Kernen durch Windows verhindern (Kerne minimal sollte dann auf 100%).
Lässt sich dann auch "on the Fly" an und abschalten - kein Reboot nötig.
Natürlich läuft der Prozzie dann im Leerlauf ohne Last mit erhöhter Leistungsaufnahme (ca. 70-80% )

Sollten die Optionen " Prozessorleerlauf deaktivieren" und "Parken von Kernen" nicht verfügbar sein, hier noch ein Video mit Vorgehensweise (und übrigens auch sämtlicher, möglicher Maßnahmen zur Veringerung von Latenzen)
Ab Minute 7 gehts um die Energiesparoptionen und wie man sie sichtbar/verfügbar macht:

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[hardwear]

In Systemen, die man für Echtzeit Anwendungen, dazu gehört auch eine Digitale Audio Workstation, nutzt, zählt Leistung und nicht Effizienz/Stromverbrauch. Eine CPU, die dauernd hoch- und runtertaktet, verursacht ggf. Störungen in der Echtzeitverarbeitung von den Audio Daten. Dies kann dann bei Projekten, die viel Leistung an manchen Stellen abrufen, dafür sorgen, dass die Wiedergabe ins Stocken gerät. Fester CPU Takt soll/kann dagegen helfen, deshalb wurden schon früh Sachen wie "Speed-Step/Turbo-Boost" nicht empfohlen. Heutige Systeme sind allerdings schon viel besser und leistungsstärker, so dass manche Features erst einmal nicht stören.

Eben. Die CPU-Hersteller sind ja auch nicht ganz blöd. Die aktuell dominante Cache-Architektur (3 Level, inklusiv) sieht u.a. genau deswegen so aus, weil es für die Latenzen beim Verlassen von Package-C-States förderlich war. Und anstatt Kerne super weit runterzutakten, wird man oft einfach bei einem Teil Clock-Gating betreiben und die aktiven Prozesse auf den Rest verteilen. (Das wäre so der Stand ca. Sandy Bridge, 2011.) So kommen dann Durchschnittstakte unter dem eigentlichen Minimum zustande.

Heutzutage kann man der Sache auch viel besser empirisch durch Überwachung der DPC-Latenzen nachgehen. Echte Probleme gehen nach meiner Erfahrung auf alles mögliche zurück, nur nicht auf CPU-Stromsparfunktionen - bei Zen 3 können einem z.B. ein zu hoher Speichertakt oder zu scharfe Speichertimings auf die Füße fallen, dann erinnere ich noch mal an die BIOS-technisch (großteils) entschärften USB-Disconnect-Probleme und das fTPM-Problem, und eine GPU mit einem klassischen (nicht MSI-) Interrupt ist auch quasi ein Garant für Ärger. (OK, Zen 1 hing sich bei Nutzung von PC6 ganz gern mal auf. Ich vermute, da gab es keine Sperre bei noch aktiven PCIe-Links.) Heutige Prozessoren sind auch gar nicht dafür gedacht, ständig mit maximalem Boosttakt zu laufen, Intel z.B. gibt für solche Fälle gar keine Garantie.

Die c't schrieb in ihren DAW-Artikeln etwas davon, daß mit iGPU das System eher ins Stottern kommt - das könnte nun tatsächlich etwas mit den Package-C-States zu tun haben, aus den höheren kommt man schließlich immer langsamer wieder raus. Eine Begrenzung auf Package C3 sollte in diesem Fall den gleichen Effekt haben wie der Betrieb mit GPU und noch keine übermäßige Erhöhung des Stromverbrauchs bewirken (jedenfalls bei Intel). Das wäre bei AM4 ohnehin ein Ansatz, wenn man die USB-Disconnects partout nicht los wird.

Wem es auf minimalen Overhead ankommt, der sollte tunlichst in Win11 die Kernisolierung abstellen (die ist dafür bekannt, in Spielen schon mal 10% der Frames zu schlucken) und ggf. Virtualisierungsfunktionen schon im BIOS deaktivieren - das Windows Subsystem for Linux wird man auf einer DAW ja wohl kaum brauchen. Wer unbedingt verschlüsselte Partitionen braucht (gerade Win11 macht das gern schon bei Installation, Details verrät im Zweifelsfall manage-bde -status in der Eingabeaufforderung mit Adminrechten), sollte auf AM4 einem externen TPM gegenüber dem fTPM den Vorzug geben. Ansonsten halt nötigenfalls entschlüsseln (manage-bde -off <Laufwerk:>) und ggf. danach TPM sogar ganz ausschalten. Das würde ich allerdings sicherheitshalber nur bei ausgeschaltetem Windows-Schnellstart umstellen, damit der Neustart auch ein "richtiger" ist.

Ach ja, und dann ist da noch der Windows-Defender, die olle Handbremse. Der hat standardmäßig seine Finger auch überall drin, bei jedem Dateizugriff. Eine gut gepflegte Ausnahmenliste verleiht hier u.U. Flügel. (Und wenn ich lauter kleine Dateien rumkopieren will, schalte ich den Echtzeitschutz kurz ganz aus.)