Vấn đề với bộ vi xử lý Phenom II X6 của AMD dưới nền tảng Linux

Quản Trị Mạng - Với nhiều sản phẩm của Linux trong thời gian gần đây, các bộ vi xử lý desktop của AMD, điển hình là hexa-core Phenom II X6 1090T không đạt được hiệu suất cần thiết bởi vì bộ nhân kernel không nhận được đầy đủ tần suất xử lý chính xác từ các bảng ACPI – điều này gây ra sự nhầm lẫn khó hiểu khi bộ nhân kernel trong nhiều cấu hình không đạt được độ xung – clock bình thường của bộ vi xử lý.

Được giới thiệu cùng với các bộ vi xử lý hexa-core, và được phân biệt qua ký hiệu T, các tính năng của Turbo Core có nhiều nét tương đồng với tính năng Turbo Boost của Intel. Khi mỗi nhân riêng biệt ở trạng thái idle, các nhân còn lại có thể hoạt động nhanh hơn để đảm bảo hiệu suất mà không cần đến hệ thống làm mát. Mã 1090T, thường hoạt động với tốc độ 3.2 GHz, nhưng đôi khi 3 nhân có thể đạt tốc độ 3.6 GHz mỗi nhân trong khi các nhân còn lại ở trạng thái idle.

Tính năng Turbo Core và Turbo Boost tương tác với chức năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống, nghĩa là tần số xung của các nhân riêng biệt hoặc toàn bộ vi xử lý sẽ giảm mức điện năng tiêu thụ khi toàn bộ hệ thống ở trạng thái idle. Vấn đề của các bộ vi xử lý mới của AMD với các bộ nhân Linux hiện tại là khi kích hoạt tính năng Cool'n'Quiet, bộ vi xử lý Turbo Core sẽ không đạt tới tần số trung bình nữa, mà sẽ hoạt động ở dưới mức đó.

Để khắc phục hiện tượng này, đơn giản người dùng chỉ cần tắt bỏ chức năng Cool'n'Quiet, đi kèm theo đó là phải vô hiệu hóa thêm nhiều tính năng khác trong BIOS đi kèm, hoặc điều chỉnh bộ nhân kernel không đạt đến tốc độ yêu cầu thông qua cpufreq – 1 tính năng khác của Fedora Linux cho phép người sử dụng thực hiện được việc này bằng cách dừng quá trình “cpuspeed" daemon, trong khi các sản phẩm khác khuyến cáo người dùng “loại bỏ” module điều khiển nhân kernel powernow-k8, vốn chịu trách nhiệm chính cho thông số cpufreq trong các bộ vi xử lý đời mới của AMD. Tuy nhiên, việc vô hiệu hóa tính năng tiết kiệm năng lượng có thể khiến tăng lượng điện năng tiêu thụ của toàn bộ hệ thống thêm 10 – 20 watts.

Các nhà phát triển AMD đã sớm nhận ra vấn đề này, và sẽ sớm được giải quyết khi nhà phát triển chính thức đưa vấn đề vào “mổ xẻ” kỹ càng trong tháng 3 vừa rồi. Sự thay đổi bổ sung đầy đủ chức năng hoạt động của Turbo Core hỗ trợ cho nền tảng Linux và có thể sẽ được tích hợp vào bộ nhân Linux 2.6.35. Cũng theo các nhân của AMD, chỉ 1 phần trong bản vá đã thực sự giải quyết được vấn đề này. Theo thông tin mới được tiết lộ gần đây, khi chỉ phải sửa 1 dòng mã, đã sớm hoàn tất và bản vá có thể sẽ được tích hợp luôn vào bộ nhân kernel 2.6.34 – vẫn đang trong giai đoạn phát triển và hoàn thiện. Thực chất, việc tích hợp bản vá này vào bộ nhân Stable Series vẫn đang là kế hoạch, nhưng cũng rất khó nói trước rằng, phiên bản 2.6.32.x và 2.6.33.x của Linux kernel bao gồm bản vá lỗi trên sẽ được công bố vào thời điểm nào. AMD cũng đã liên lạc và hợp tác với các nhà phát triển khác về việc tích hợp này, và thời điểm công bố qua những bản cập nhật sắp tới.

Khi tiến hành 1 số thử nghiệm với bản Release Candidate của Fedora 13 và các bộ nhân khác dựa trên nền tảng Linux kernel 2.6.33.2-57.fc13.x86_64, vốn được tích hợp mặc định vào hệ thống, khi trình diễn các hiệu ứng khác nhau sau khi cập nhật bản vá lỗi. Với Linux 2.6.25 tối đa khoảng 12 ứng dụng khác nhau (make -j 12 bzImage) trong điều kiện tiêu chuẩn (make defconfig), sử dụng chương trình bench mark – kcbench, toàn bộ bài kiểm tra với bộ vi xử lý Phenom II X6 1090T diễn ra trong khoảng 75 giây. Trong khi tắt bỏ chức năng Cool'n'Quiet thì thời gian rút ngắn khoảng 20 giây. Tuy nhiên, khi 1 nhân riêng rẽ được vá lỗi thì chỉ mất 59 giây có kích hoạt tính năng Cool'n'Quiet – nhiều hơn 4 giây. Mặt khác, cũng 1 nhân trên nhưng được vá tất cả 6 thay đổi trong bản patch - được tạo ra cho phiên bản 2.6.34 và kích hoạt tính năng Cool'n'Quiet, chỉ mất 52.5 giây để hoàn tất.