Mit einem Athlon 64 unter Sarge Strom sparen

Alpha Version ist in Entwicklung;-)

Ich habe mich nun endlich durchgerungen und mir einen AMD Athlon 64 mit Venice Kern und Sockel 939 zugelegt. Natürlich brauchte ich noch ein neues Mainboard. Dieses ist ein Epox EP-9NDA3J auf der Basis des Nvidia Nforce 3 Ultra Chipsatzes. Da ich, wie fast immer, sparsam bin, kaufte ich nur das Board, den Prozessor und einen leisen Kühler. 512MB DDR-(Ossi-)RAM, eine 120er IDE Platte, eine AGP Matrox G450 Grafikkarte einen DVD-Brenner und ein DVD Lauferk hatte ich noch da. Wichtig fand ich am Prozessor, dass man mit Cool & Quiet die CPU runtertakten und dabei Strom sparen kann. Das soll nun unter Linux funktionieren. Tut es auch, wie ihr gleich lesen werdet.

der 64Bit Rechenknecht

Module die geladen werden

Die C&Q Funktionen werden mit dem Modul powernow-k8 bereit gestellt. Das Modul erkennt den Prozessor und legt fest, zu welchen Frequenzen welche Spannungen benutzt werden. Bei mir sind das 1000MHz und 1,1V und 1800MHz und 1,?V (wird nachgetragen). Nun gibt es noch vier Module zur Steuerung der Frequenzen. Unter Sarge sind das allerdings nur zwei; governer-powersave und governer-performance. Ich habe mit modprobe powernow-k8 und modprobe governer-powersave meine Wahl geladen.

Automatisches Laden

Um die Module beim Starten des Rechners automatisch zu laden, trägt man sie einfach in die Datei /etc/modules ein. Jedes Modul in eine Zeile z.B.
powernow-k8
governer-powersave

Informationen im /sys Dateisystem

Im Pfad /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq findent man einige Informationen über das Frequenzhändling im System. Die Dateien beinhalten im einzelnen:

• cpuinfo_cur_freq derzeitige Frequenz
• cpuinfo_min_freq die minimal mögliche Frequenz
• cpuinfo_max_freq die maximal mögliche Frequenz
• scaling_available_frequencies die möglichen Frequenzen
• scaling_available_governors" der verfügbaren Governors

Und noch einige andere Dateien, deren Inhalt und Bedeutung fast die gleichen sind.

Konsolen Tools

Die Konsolentools stellt das Softwarepaket cpufrequtils bereit. Die Befehle lauten:

• cpufreq-info
• cpufreq-selector
• cpufreq-set

cpufreq-info gibt bei mir folgende Ausgabe:

 cpufrequtils 0.2: cpufreq-info (C) Dominik Brodowski 2004
 Bitte melden Sie Fehler an linux@brodo.de.
 analysiere CPU 0:
 Treiber: powernow-k8
 Hardwarebedingte Grenzen der Taktfrequenz: 1000 MHz - 1.80 GHz
 mögliche Taktfrequenzen: 1.80 GHz, 1000 MHz
 mögliche Regler: powersave, performance
 momentane Taktik: die Frequenz soll innerhalb 1000 MHz und 1.80 GHz.
                   liegen. Der Regler "powersave" kann frei entscheiden,
                   welche Taktfrequenz innerhalb dieser Grenze verwendet wird.
 momentane Taktfrequenz ist 1000 MHz  (verifiziert durch Nachfrage bei der Hardware).

Zu den anderen Tools lest bitte die Manpage, ist ganz einfach und selbsterklärend.

Userspace-Daemon

Mit dem Paket cpudyn kann man einen Daemon installieren der auf der Grundlage der CPU-Auslastung zwischen den Frequenzen hin und her schaltet.

Installation

Mit apt-get install cpudyn sollte alles getan sein. Spätestens nach einem Neustart bzw. /etc/init.d/cpudynd start sollte die CPU bei Bedarf automatisch hoch und runter getaktet werden.

Applets

Auch gibt es für Gnome und KDE kleine Applets, die die Frequenz anzeigen und mit denen man manuell schalten kann.

• gnome-cpufreq-applet
• kcpuload

Installation und Integration

Das gnome-cpufreq-applet installiert man mit apt-get install gnome-cpufreq-applet. Mit einem Rechtsklick auf ein Panel fügt man das Applet wie gewohnt dazu. Wer KDE benutzt macht es ähnlich mit kcpuload.

Strom Sparen

Der ganze Aufwand wird ja betrieben, um Strom zu sparen. Ich habe mit einem handelsüblichen Engergiemessgerät gemessen. Hier nun meine Messwerte.

• 1000MHz im Leerlauf 67W
• 1000MHz unter Vollast 70W?
• 1800MHz im Leerlauf 74W?
• 1800MHz unter Vollast 105W

Gemessen wurde nur der Rechner mit Netzwerkkarte, SCSI-Karte, Festplatte, Grafikkarte, 2x DVD-Laufwerk und Floppy. Die Vollast wurde mit burnK7 aus dem Softwarepaket CPUburn erzeugt. burnK8 gibt es anscheinend noch nicht. Sollte es erscheinen werde ich die Messwerte nachreichen.

Fazit für mich

Mit 1000MHz verbraucht der Rechner genau so viel, wie mein alter Celeron 1300 auf Sockel 370. Da die Frequenz ja bei Bedarf automatisch angehoben wird ist diese Technologie sicher ein richtiger Schritt in die Zukunft. Jedoch ist die Distribution Debian nur mit viel Handarbeit zur Ausnutzung der Möglichkeiten dieser Technologie zu bewegen. Auch ist der Versuch hier mit der 32 Bit Distribution erfolgt. Ich habe auch die Debian 64 Bit Anpassung ausprobiert mit der ich keine guten Ergebnisse hatte. Es fehlten einfach ein paar Kernelmodule bzw. ich habs einfach nicht gepackt. Der neueste Stand ist, dass ich die AMD 64 Portierung von Ubuntu benutze und alles fast ohne mein Zutun funktioniert. Er benutzt nur nicht den cpudynd sondern den powernowd. Der ist nur nicht so schnell im Umschalten; alles kann man hier irgendwie einstellen. Vielleicht wenn ich mal viel Zeit habe...

Was noch schön zu haben wäre

Es währe schön, wenn es ein Tool gäbe, mit dem man im Userspace neben der Frequenz auch noch die Kernspannung beeinflussen könnte. Ich habe gelesen dass der Atlon 64 durchaus bei 1000 MHz und 0,8V noch stabil laufen soll. In einem solchen Fall könnte der Leistungshunger der CPU bei gleicher Leistung noch weiter gedrosselt werden. Allerdings ausserhalb der Spezifikation des Prozessors. Ein soll ein Tool hierfür geben.

Wie kann ich den Lüfter steuern?

Anscheinend bietet Linux keine Möglichkeit, die Geschwindigkeit des CPU-Lüfters zu regulieren. Hierzu soll das Bios des Mainboards zuständig sein. Wiedermal ist Asus hier ein Musterbeispiel. Mein Epox Board bietet diese Möglichkeit auch, allerdings beschränkt auf den CPU-Lüfter. Im Bios kann ich eine Temperatur auswählen, die an der CPU gemessen wird, bei deren erreichen der Lüfter voll aufgedreht wird. Also nur 2 Stufen und kein Anhalten des Lüfters. Da besteht sicher noch Nachholebedarf für Epox. Asus kann das in 3 Stufen für 3 verschiedene Lüfter mit 3 verschiedenen Sensoren. Leider hatten die keine Nforce 3 Boards mehr. Inzwischen habe ich für CPU und Netzteil geregelte 120mm Lüfter eingesetzt. Nun ist mein Gehör zwar nicht mehr das beste aber ich höre die Lüfter noch immer deutlich. Allerdings waren die 60 und 80mm Lüfter lauter. Ich glaube inzwischen, dass es keine preiswerte Lösung für lautlose Computer gibt.

Habt (trotzdem) Spass

Nachtrag

Inzwischen habe ich fast lautlose arbeitsplatzgeeignete Rechner kennen gelernt. Die Zaubertechnologie heisst BTX-Standard. Das Konzept ist einfach genial. Ich habe für die Firma in der ich arbeite BTX-Rechner von Maxdata und Dell gekauft. Beide sind flüsterleise. Kann ich empfehlen, schafft ein ATX-Recher nur mit hohem Aufwand. Leider nur für Intel Systeme erhältlich. Auch haben namhafte Firmen wie z.B. Asus und MSI die Produktion eingestellt. Einige Skeptiker behaupten der BTX-Standard ist tot weil ihn kaum einer will oder er keine Vorteile hat. Aber die haben sicher nocht keinen BTX-Rechner in freier Wildbahn gesehen oder sind taub. Ich jedenfalls gebe die Hoffnung nicht auf.

engel66