Bios Settings für beste CPU Performance / C-States & Turbo

[Romsky]

Hallo,

ein kurzes Anliegen, habe das jetzt mit mehreren X99 Boards durch. Habe hier eine E5-2699V4 CPU. Läuft auch alles gut. Allerdings habe ich etwas Probleme mit den Bios Settings. Lasse ich alles auf default (bezüglich C-States, also C1, C6 enabled usw.) passen die Taktraten. 3.6 GHz bei einen Thread usw. Allerdings geht es dann Benches z.b. bei AS SSD weit mit den Werten runter, gerade bei 4K lesen und schreiben da die CPU auf teilweise nur 2,3 GHz taktet. (In den Windows Energiesettings habe ich auf "Leistung" gestellt damit da nichts dazwischen funkt.) Das wundert mich schon. Habe dann versucht im Bios die C-States zu deaktivieren, Turbo lasse ich aber an. Ergebnis, die CPU taktet zwar im Idle usw. nicht mehr runter, die CPU hat aber dauerhaft nur den Allcore-Turbo, mit hohen z.b. AS SSD Werten, den hohen Single-Core-Turbo erreiche ich nicht und damit fehlt Leistung bei singlethreaded Apps.

Wie bekomme ich es hin, das die CPU nicht mehr unter den Basetakt geht, auch im Idle, aber dennoch den hohen Singlecore Turbo nutzt wenn eine Anwendung nur 1 Thread/Core nutzt?
Weiss nicht warum die CPU beim Takt z.b. beim AS SSD Benchmark so weit runter geht obwohl nur ein Core genutzt wird und die Windows Einstellung auf "Leistung" steht.

Danke im Voraus

 

[Stullen Andi]

Wie liest Du den CPU Takt aus? Musst dir wenn alle Kerne anzeigen lassen, sonst siehste den einen der ausser Reihe tanzt eh nich. Welches OS?

 

[Romsky]

Takt lese ich mit Taskmanager aus. Windows 10 pro als OS. Taktangabe von Windows scheint zu stimmen.

Takt bei aktivierten C States -> 3.6GHz bei Cinebench R15 Singlethread, ca. 150 Punke -> AS SSD 4K Werte sehr niedrig.
C-States deaktiviert -> 2,6 GHz bei Cinebench R15 Singlethread, ca. 90 Punkte -> AS SSD 4K Werte sehr gut.

 

[Stullen Andi]

Bios schauen ob die TDP begrenzt wird. Für die Intel Turbo Max 3 Techn. gibt es extra Treiber und Software (Win 7 und älter) Win 10 sollte alles nötige mit dem Anniversary Update bereit stellen. Manuell lässt sich aber auch das Win 7 Zeug auf Win 10 installieren. In der Software kann auch eingestellt werden ab welcher Last ein Kerl voll aufdreht.

Energieoptionen Win 10 kenne ich nicht, schau dort einfach ob Du den minimalzustand auf 100% drehen kannst.

 

[Romsky]

Habe das gleiche Problem mit ner "alten" 2680V3 CPU. (Also Haswell-E) Keine Ahnung warum C States so großen Einfluss haben auf AS SSD. (Man merkt es auch in der Praxis). Muss doch möglich sein den 1-Core Turbo zu nutzen und dennoch die 150% bessere SSD Leistung bei 4K zu nutzen.

Hast du die C-States an?
Lass bei dir mal AS SSD laufen. (Einmal mit C-States off und einmal mit C-States on)

 

[Stullen Andi]

Der Haswell-E hat zumindest noch nicht die Turbo Max 3 Tech Onboard. C-States hab ich immer an und meiste Zeit läuft die CPU auf 1200MHz. Testen kann ich das erst am Montag wieder, die Kiste ist gerade zerlegt fürn Wakü Umbau. Hab nie auf die SSD performance geachtet....

 

[HisN]

Stell in Windows auf Höchstleistung und Minimum auf 5%,
dann geht die CPU sofort in den höchsten Turbo-Modus, taktet aber im Idle runter.

 

[Romsky]

Wenn ich das einstelle dann geht die CPU im Idle auf 1,xx GHz runter und im AS SSD Bench lediglich ca. 2.06 GHz. Es fehlen also dicke 1,5 Ghz an Takt. (und 4K Schreiben liegt bei nur noch 50 MB/s)

 

[Low]

Dynamic Storage Accelerator bzw. Tiny Lake Feature ist eine Bios Option, wo man C-States anschaltet, aber keine SSD Leistung verliert.

Intel Virtualization Technology kostet wiederum nur Speicherleistung (quasi CPU Leistung), auch wenn man es nicht nutzt.

Es gibt auch noch verschiedene Stromsparfeatures für SSDs, per Bios, per Treiber und per Windows Einstellungen.

 

[Romsky]

Also ich nutze das ASUS X99-E WS und finde diese Option nicht im Bios. Die SSD ist eine M.2 bzw. U.2, da hat man keine Möglichkeiten per Bios irgendwie auf solche Einstellungen zuzugreifen. An den SSD Einstellungen kann es aber nicht liegen. Sobald ich die C States deaktiviere passt ja alles, und die bezihen sich ja nur auf die CPU.

 

[Holt]

Die X99er Plattform ist nicht für optimale Werte bei 4k QD1 bekannt, die ist auch viel Performance bei Nutzung vieler Threads ausgelegt, dann ist der Durchsatz hoch. CPUs arbeiten z.B. intern mit Verbindungen über Ringe und bei den großen sogar noch über zwei Doppelringe die über Bridges verbunden sind:



Wenn der Thread nun gerade auf dem Kern unten rechts läuft und der Taskscheduler von Windows schiebt die Tasks ja ständig zwischen den Kernen hin und her, so müssen die Daten bis zum PCIe Interface ein ganz schön langen Weg zurücklegen und läuft er gerade auf einem Kern oben rechts, dauert es bis er Daten vom RAM Interface bekommen kann. Dagegen sind die Latenzen der kleinen S.115x CPU viel geringer, nur schaffen die eben nicht so viel Durchsatz, weshalb Intel denen auch nicht so viele Kerne spendiert, denn die würden sich beim Zugriff auf die Resourcen gegenseitig viel ausbremsen als bei der Architektur der großen Xeons.

Es hat eben alles seine Vor- und Nachteile und Intel hat die jeweiligen Architekturen auf die Anforderungen bei der jeweils typischen Nutzung optimiert.

 

[Romsky]

Hallo Holt,

das kann bei dem Single-CPU System so aber fast nicht mehr hinhauen. die 4K Werte stimmen ja wenn die C-States deaktiviert sind, und da sind diese "Ringe" ja auch in Benutzung.
C-States an - > SingleThread Leistung bis zu 3,6 GHz - 4k schreiben AS SSD ca. 70MB/s (Intel P3600)
C-States aus -> Singlethread Leistung nur ca. 2,6 GHz - 4k schreiben AS SSD ca. 200 MB/s (Intel P3600)

Wie gesagt die Ringe sind ja bei deaktivierten CStates auch in Benutzung aber die 4K Werte extrem hoch.

 

[Stullen Andi]

Welche C-States aktivierst Du denn?

 

[Romsky]

Für max. Singlethread Leistung (sehe ich am Cinebench 15 1-CPU Test) muss C3 deaktiviert und C6 aktiviert sein. (Nur so erreicht man max. Turbo). Für max. SSD Leistung muss man C3 und C6 deaktivieren. (Man hat aber ca. 30-40% weniger Singlethread Leistung)

 

[Phantomias88]

Für max. Singlethread Leistung (sehe ich am Cinebench 15 1-CPU Test) muss C3 deaktiviert und C6 aktiviert sein. (Nur so erreicht man max. Turbo). Für max. SSD Leistung muss man C3 und C6 deaktivieren. (Man hat aber ca. 30-40% weniger Singlethread Leistung)

Wenn du Zeit und Lust hast kannst dir das mal anschauen: Schlechte SSD-Leistung unter Windows 8 - HIPM/DIPM deaktivieren | Planet 3DNow!
Sollte dann auch mit aktivem C3 und C6 optimale Werte erreichen.
Das betrifft nicht nur Windows 8!

 

[Romsky]

Geht das auch mit PCI Express bzw. U.2 SSDS? Diese Einstellung bezieht sich ja auf AHCI SSD, also SATA.

Gruß Romsky

Edit: Gerade getestet. Hat keinen Einfluss auf U.2/M.2/PCIe SSDs. Des Weiteren setzt Windows 10 da bei Energieprofil "Leistung" automatisch "aktiviert" und "0ms".

 

[Phantomias88]

Geht das auch mit PCI Express bzw. U.2 SSDS? Diese Einstellung bezieht sich ja auf AHCI SSD, also SATA.

Gruß Romsky

Beim RAMdrive und XHCI 1.0 Host (USB3.0) betrifft es die 4K nicht, das hast du richtig erkannt!
Aber für PCI Express gibt es auch eine Option bei den Windows Energieotionen, wie ist die eingestellt?

Im UEFI gibt es auch Optionen die PCI-Express auf "maximale Leistung" setzen, bei mir: "PCIE GEN3 Support"
Wird aber eher Grafikkarten betreffen, ohne wird meine zweite nur mit 8x Lanes angebunden.
SIV64 ist ein Diagnose Tool, da kann man auch die PCIE Geräte anzeigen lassen.

 

[Romsky]

PCIE GEN3 Support bezieht normalerweise auf den angewendeten Standard. Sprich PCIe 2.0 oder PCIe 3.0. Da meine sequentiellen Werte aber stimmen (3,5 GB/s lesen) ist es definitiv PCIe 3.0
Muss aber wie gesagt was mit den CPU CStates zu tun haben. Deaktiviere ich die C-States habe ich volle 4K Leistung. (Und da wird an PCIe usw. ja nicht geändert, da sich die C-States nmur auf den Prozessor beziehen)

 

[Phantomias88]

PCIE GEN3 Support bezieht normalerweise auf den angewendeten Standard. Sprich PCIe 2.0 oder PCIe 3.0. Da meine sequentiellen Werte aber stimmen (3,5 GB/s lesen) ist es definitiv PCIe 3.0
Muss aber wie gesagt was mit den CPU CStates zu tun haben. Deaktiviere ich die C-States habe ich volle 4K Leistung. (Und da wird an PCIe usw. ja nicht geändert, da sich die C-States nmur auf den Prozessor beziehen)

Ok ich schau nochmal nach, kann mich aber nicht and PCIe Gen2 erinnern.
Zumindest liest Windows 10 mit SIV64 nichts aus: http://abload.de/img/gen3rvut7.jpg

 

[Holt]

Hallo Holt,

das kann bei dem Single-CPU System so aber fast nicht mehr hinhauen. die 4K Werte stimmen ja wenn die C-States deaktiviert sind, und da sind diese "Ringe" ja auch in Benutzung.
C-States an - > SingleThread Leistung bis zu 3,6 GHz - 4k schreiben AS SSD ca. 70MB/s (Intel P3600)
C-States aus -> Singlethread Leistung nur ca. 2,6 GHz - 4k schreiben AS SSD ca. 200 MB/s (Intel P3600)

Die 4k schreibend hängen sehr vom Cache ab, die 4k lesend sind daher zu bevorzugen, weil aussagekräftiger.

Geht das auch mit PCI Express bzw. U.2 SSDS? Diese Einstellung bezieht sich ja auf AHCI SSD, also SATA.

Da es eine Einstellung für SATA ist, kann es das nicht haben. Die C-States haben aber einen Einfluss auf die CPU und damit auch auf die 4k Werte. Die C-States sollte man am besten alle deaktivieren oder eben mal Prime im Hintergrund laufen lassen, damit die CPU gar nicht zum runtertakten kommt. Die 4k Werte sind aber bei der S. 2011-3 nicht so gut wie bei den kleinen S.1150/1151 Systemen.

Hat keinen Einfluss auf U.2/M.2/PCIe SSDs.

Das war klar. LPM (also HIPM und DIPM) bewirkt, dass die SATA Lane deaktiviert wird, bei HIPM auf Initiative des Hosts und bei DIPM auf Initiative des Devices, wenn keine Übertragungen stattfinden. PCI Express Active State Power Management (ASPM) wäre das entsprechende Feature für PCIe SSDs, aber da scheint es bei einigen Systemen nicht zu funktionieren oder von den Board Herstellern nicht (korrekt) implementiert zu sein. Das würde dann aber die 4k Werte wohl auch senken, schau also mal ob es im UEFI eine entsprechende Einstellung gibt.

 

[Romsky]

Die 4K lesen sind leider immer bescheiden. Aber wenn ich 4k schreiben über 3GB mache, kann ja nichts mehr gecached werden. SSD Cache nur 1GB und im Ram wird nichts gecached.
Wie gesagt, mit deaktivieren C States passt die 4K Performance aber es wird ca. 40% an Singlethreadleistung verschenkt, da die CPU nur bis zum AllCoreTurbo taktet und nicht höher. (Egal wieviel Threads)
PCIe ASPM ist deaktiviert.

 

[Phantomias88]

@Romsky
Hast schon mal nur C1 disabled und C6 angelassen?
Eigentlich sollte C6 für den Turbo sein. Schlafen legen einzelner Kerne.
C1 müsste die Link Zustände betreffen, und somit dein 4K Problem provozieren.

 

[Holt]

Die 4K lesen sind leider immer bescheiden.

Eben, aber daran sieht Du es viel zuverlässiger.

 

[Qaywarak47]

Guten Abend zusammen,

ich weiß dieser Thread ist etwas zu alt aber die Frage beschäftigt mich grad. Sollte man Intel C-State aktivieren oder deaktivieren für volle CPU Leistung (ohne OC)? Auf Standardsettings ist er aktiviert.

Jemand eine Idee was es für vor- und Nachteile bei der CPU Leistung haben?