《能屈能伸英特尔睿频加速技术深度解析》

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睿频加速：根据需要，自动调节多个CPU内核的负载以达到最佳运算的效果。支持每个处理器内的特定内核在设定的范围内以超出额定频率的频率运行，根据需要提升频率以提高执行效率。睿频技术是根据系统负载，动态调节处理器内核运行频率从而提升性能，并全程保持处理器运行在技术规范限定的功耗、电流、电压和温度范围内。
TDP（Thermal Design Power）总设计热功率
动态超频：主板自带的程序针侦测处理器负载高低，调整处理器的运作频率。动态超频强制处理器的所有内核都运行在额定频率范围之外。
CPU降温： HLT指令（在CPU空闲时发送HLT[halt]指令，CPU将HLT指令插入指令序列，并停止处理指令序列，直到发生中断为止）  CPU降温（X86架构中，HLT指令用于使CPU进入到HALT状态）
Halt模式：CPU省电模式

SMI#, INTR, NMI, INIT# RESET# STPCLK#信号解释

SMI#

System Management Interrupt【系统管理中断】，此信号为一由ICH输出至CPU的信号，当CPU侦测到SMI#为LOW时，即进入SMM模式【系统管理模式】，并到SMRAM【System Management RAM】中读取SMI#处理程序，当CPU在SMM模式时，NMI、INTR及SMI#中断信号都被遮蔽掉，必须等到CPU执行RSM【Resume】指令后，SMI#、NMI及INTR中断信号才会被CPU认可。

INTR

Processor Interrupt【可遮蔽式中断】，这个信号为一由ICH输出对CPU提出中断要求的信号，外围设备需要处理数据时，对中断控制器提出中断要求，当CPU侦测到INTR为High时，CPU先完成正在执行的总线周期，然后才开始处理INTR中断要求。

NMI

Non-Mask able Interrupt【不可遮蔽式中断】这个信号为一由ICH输出对CPU提出中断要求的讯号，CPU处理NMI中断要求时并不向系统的中断控制器读取中断向量，NMI的中断向量为CPU内部预先设定中断向量。

INIT#

Initialization【初始化】，这个信号为一由ICH输出至CPU的信号，与Reset功能上非常类似，但与Reset不同的是CPU内部L1 Cache和浮点运算操作状态并没被无效化。但TLB【地址转换参考缓存器】与BTB【分歧地址缓存器】内数据则被无效化了。INIT#另一点与Reset不同的是CPU必须等到在指令与指令之间的空档才会被确认，而使CPU进入启始状态

RESET#

Reset【重置信号】，当Reset为High时CPU内部被重置到一个已知的状态并且开始从地址0FFFFFFF0H读取重置后的第一个指令。CPU内部的TLB【地址转换参考缓存器】、BTB【分歧地址缓存器】以及SDC【区段地址转换高速缓存】当重置发生时内部数据全部都变成无效

STPCLK#

Stop Clock【停止时钟】，当CPU进入省电模式时，ICH【南桥】将发出这个信号给CPU，让它把它的Clock停止）
当CPU进入到Halt状态，收到RESET#指令 -> 初始化回到Working状态；CPU收到STPCLK#指令 -> 进入Stop-Grant状态 -> RESET#信号迅速初始化CPU

snoop事件

HLT指令有Halt、Probe State、Stop Grant、Working、Stop Grant Cache Not Snoopable Sleep等几个电源模式。
英特尔现在所做的就是对这几个电源管理状态重新进行了调整和扩充。英特尔将新的电源管理状态调整为**C0,C1,C3,C6**

CPU C-States省电模式，C0是CPU的正常工作模式，CPU处于100%运行状态,C后的数越高，CPU睡眠得越深，CPU的功耗被降低得越多，同时需要更多的时间回到C0模式。当HLT指令执行时，CPU会保持idle空闲状态，不做任何事情。当CPU收到一个中断，CPU会回到正常运行模式。
既然在Halt状态下，CPU是完全空闲的，Intel认为这是省电的最佳时间，所以他们增加了Halt或者Auto Halt模式，即我们所知的C1。当有程序运行了HLT指令后，CPU会进入传统Halt模式，在这种模式下，除了bus interface【总线接口】和APIC【高级可编程中断控制器】之外，所有的处理器内部时钟都被停止。一旦处理器接收到中断信号，就会回到C0模式，内部时钟被恢复。对于处理器来说，进入C1模式并不需要特殊的编程工作，HLT指令被用来暂停CPU，等待中断。
C3模式被称为Sleep模式，在C3模式下，所有的处理器内部时钟，包括bus interface和APIC都被关停。这意味着处理器将无法响应外部总线的重要请求或中断。进入C3模式的方法取决于处理器厂商。Intel处理器增加了一个管脚，叫做SLP或者DPSLP,当处理器处在C2模式，同时SLP管脚被使能，就会切换到C3模式，所以，要进入C3模式，应先使能STPCLK，再使能DPCLK管脚。
C6模式，被称为Deep Power Down。当处理器进入该模式时，需要将完整的architecture状态保存到一个特定的静态RAM中，该RAM使用独立的供电。该模式允许处理器内部电压被降低到任何值，包括0V，这意味着完全的关闭处理器。当处理器被唤醒时，它会从前面提到的RAM出加载状态信息。

在一些状态下，将CPU频率定义为基准频率+133n,n可以设置为1,2,3,4,5等，于是就实现了自动超频。（所谓自动超频，就是电源管理模式的扩充而已，相对以前更加精准）
CPU的基本工作原理和超频
CPU的核心DIE

CPU上面中间的消防门，是CPU的核心。核心（DIE）又称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是有单晶硅以一定的生产工艺制造出来的

CPU最基本的单元是三极管（作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关）。CPU的工艺一般分为CMOS（采用MOSFET管）和biCMOS（采用bipolar管）
超频 -> 频率提高 -> 晶体管工作越频繁 -> 处理速度加快 -> 功耗增大
在实际超频过程中，我们都需要提高电压，来增强系统的稳定性。
超频 -> 提高电压 -> 增加电流 -> 晶体管的控制极工作电压提高（0,1信号更清晰）-> MOSFET管的栅极到达晶体管的充电时间缩短 栅极电场强度增加-> 沟道打开更迅速

睿频加速技术要想实现自动超频，就要解决自动调整电压和控制CPU温度升高
Nehalem处理器的Die晶体管排列图

SMT内核 QPI总线
PCU（Power Control Unit）电源控制单元：实时控制这4个核心，关闭闲置的核心并将执行运算的核心超频，通过PCU实现
Power Management :Power Control Unit每个处理核心都有自己的PLL同步逻辑单元，每个核心Core的时钟频率Frequency都是独立的，并且每个处理核心都有自己单独的温度传感器Sensors
BCLK（Bus clock frequency）英特尔作为一个步进
Super π测试 ： Super π是一款计算圆周率的软件，但它更适合用来测试CPU的稳定性。

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