AVFS VS DVFS 从电压/频率调整来看intel缩肛之谜

wjm47196

首先，我们要搞清楚这两个玩意是什么
本质上这两个都应该说是为了移动和手持设备在有限的电源和散热机制下搞出来为了最小化功耗的玩意，后续也用到了台式机平台上
1.Dynamic voltage frequency scaling  (动态电压频率测量机制）

大家这么多年应该都已经很清楚了，dvfs本质上是一个phase-locked loop（阶段锁定循环）的调整电压/频率的方法，早年间在显卡和笔记本上面什么待机降频之类的都是利用这个机制弄出来的。原理很简单，厂商会给出一个电压/频率表，在不同的负载（上面说的phase-locked）下面通过这个表来实现不同的频率/电压的调整

2.Adaptive voltage frequency scaling（自适应电压频率测量机制）
原理上来说跟dvfs是一致的，根本的不同在于这个机制是搓芯片的自己写好一套算法，然后让处理器自行通过收集传感器数据来实现不同负载下频率/电压的调整，当然这里也会有温度的限制。本质上来说你可以认为avfs是更高级更自动的dvfs。如果从图表上来说，dvfs是一个个的点，而avfs则把这些点连成了不同的弧线（电压/频率曲线）

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在大家最熟悉的pc领域引入avfs的应该是黄世仁的pascal架构下的gpu boost 3.0（kepler和maxwell的1.0/2.0不过是表格更细化的dvfs），第一次通过温度/频率/电压来达成了所谓gpu的自动超频。当然我个人认为老黄在这里是耍了市场营销的花招的，因为老黄标注的base/boost和大家实际使用中的完全是两码事，老黄通过标定很低的base clock 和中等程度的boost clock，以及一个基本上日常使用都会看到远超boost clock的实际频率来达成让玩家自我感觉买的东西“物超所值“，属于是反向应用avfs成功的案例了。而隔壁按摩店家就算用了还是老老实实在那里按原理标频率，只能说。。。。
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Ok，回到正题的CPU环节
通过我查询的intel 官方文档（https://networkbuilders.intel.co ... el-s-dvfs-evolution）
Intel直到目前为止还在使用dvfs这一用了接近20年的电压/频率调节机制（从笔记本的第一代酷睿开始），这也是目前为止我能推论到为何13/14代cpu大量缩肛的本质原因。
1. 虽然说intel自己搞了一堆节能睿频技术包括不限于什么tvb啊，speed step啊，c1e啊，dvfs本质上还是一个查表器，我们在实际使用中看到的情况就是只要温度允许，intel的cpu就会一直按照既定的预设"表格"顶着功耗和频率上限在跑，好处是这样子确实是提供了最大性能值（这也是amd之前被人诟病的原因）。那么坏处呢？就是只要intel自己没做过充分的耐久测试，这个表格写的不对，高温+不合理的高电压会导致cpu快速缩肛。到了14代这种官超灰烬（甚至14700k体质普遍反应根本不如13900k/ks）下快速缩肛基本上板上钉钉。

2. 主板厂到底有没有锅？我觉得牙膏厂甩锅给主板厂是一点道理都没有的。主板厂本来开发时间就有限，更不要说规范都是你intel提供的，而且现代bios的开发基本上百分之80的工作都是处理器厂商做好了然后主板厂再接手后续的工作，加上根本不大的处理器样本（主板厂自己开发和验证用的可能还不如网上那些超频摸雕数量多）。谁知道按照以往方式会在保修期内大量出现默认使用都会缩肛的问题？

3. intel 也曾经在电压/频率更精细化上做过努力，haswell（4770k）那一代就曾经在cpu内集成过fivr(全集成式电压调节模块), 问题在于这个模块导致haswell发热严重再加上intel不做人的使用硅脂做为TIM（thermal interface material 导热中介层），以及本身核数不多，频率不高，起到的效果非常有限
在玩家口碑上haswell基本上属于谷底的一代，后续的万年skylake就取消了这一设计，回归了传统的dvfs，再然后就是zen架构的到来了
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为什么说zen架构是“clean sheet design”（完全重新设计）？展开讲架构的话可能可以写个几万字的论文，但光从AVFS这一点来说，就能看出zen是完全推倒重来的设计。
有玩过早年间按摩店的u都知道按摩店u的温度传感器基本属于不可信的玄学状态，从雷鸟开始一直到工程机械家族结束本质上来说按摩店的cpu温度只是个风扇转速控制器而已。
按摩店在zen上面是怎么做的呢？为了完成avfs，直接埋了1300个传感器进去，从此按摩店的u终于可以看到正确的温度了（当年首发拿到1800x的我泪牛满面）。同样为了更精准的调节（同时为了更高的良率,下面会说），zen上面甚至把每个频率的步进从传统的100mhz改成了25mhz，不管从节能和后续阉割产品来说amd都有更大的操作空间。

如果从公司运营角度来看，本质上整个zen家族的目标还是为了争抢利润最高的服务器市场，而且amd那时基本属于半破产状态，又没有自己的工厂还得年年被GF抽血（卖公司协议了每年必须从GF那里订晶圆，订不够的要贴钱），因此良率成了重中之重。

AVFS本质上除了更大限度的节能之外还可以进一步的提高芯片良率，因为芯片是靠算法来自适应的调节电压和频率，因此对于那些体质不好的核心算法会自动加压，对那些体质好的核心会自动降压（当然是一定范围内的），同时根据实际的负载和温度来进行调节，所以我们在实际应用中如果不是全核重载的应用，可以看到amd的u基本上无时无刻不在自动调节每一个状态。不过当年zen1的时候由于频率低，所以大家一般都会手动定频使用，直到zen2的双ccd开始因为无法兼顾大核和单核频率才演变成折腾pbo

avfs带来的负面口碑就是zen2标的最高加速频率基本属于0.1s真男人（服务器u标的频率低不存在此类情况），不看监控软件基本上你是抓不到的。同样的问题也出现在同样采用了avfs的显卡上面，所以按摩店的市场营销真的是超级猪队友。。。。（据我私下交流，按摩店内部工程师对于这种声音表示不屑一顾，并认为这是诚实的表现！！！消费者会理解我们的）
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总的来说，从13/14代缩肛事件可以看出来intel不仅仅是工艺落后台积电一大截的问题，包括研发，测试以及往年来口碑极好的售后都开始出现了松动的情况。特别是对于处理器稳定性测试这一环节，你很难想象十年前还是半导体一哥的intel能出这么大的篓子。不过P核的性能还是能看出来架构研究团队实力仍在，对于消费者来说还是希望大英雄起一下，要不我怎么能买到便宜的amd啊？实在不想zen3被按摩店丑陋的吃相所恶心到了，以上

kiteee

，膏子乙烷，4核的（A）i9处理器都要上万了

gartour

我怎么觉得zen3的反响还好不少呢？价格坚挺不背刺首发，主板平易近人。

wjm47196

gartour 发表于 2024-7-18 12:09
我怎么觉得zen3的反响还好不少呢？价格坚挺不背刺首发，主板平易近人。

？？？？你是没见过挖ftc时候7699的5950x吧，更别说按摩店首发5699的吃相
板子倒是价格便宜

arboby

13 14代本质还是单核睿频需要的电压太高，cpu内部电坏了，1.4v可以说是分界线
之前看到一些说什么架构设计问题啊完全瞎猜，和架构能扯上关系的也只能是大小核的设计不如以前耐压了

gartour

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:10
？？？？你是没见过挖ftc时候7699的5950x吧，更别说按摩店首发5699的吃相
板子倒是价格便宜 ...

5950x首发5699我觉得算正常把，这个价位的客人对这几百的浮动没那么敏感。相对而言，骂5800和5600偏贵我更能理解一些。让我定价格方案的话，5950x更贵一点都行，8核和以下的中低端应该更便宜。

看老黄这边，无论自身定价的涨幅还是矿潮时的涨幅都是遥遥领先，但大部分人还是首选N卡。

wjm47196

ho-hao 发表于 2024-7-18 12:35
崩溃BUG与缩刚无关。很多14代出厂就是坏的。你总不能说还没造出来卖就缩刚了。

...

很多是多少？有数据么？

wjm47196

gartour 发表于 2024-7-18 12:31
5950x首发5699我觉得算正常把，这个价位的客人对这几百的浮动没那么敏感。相对而言，骂5800和5600偏贵我 ...

问题是5699买不到，按摩店要是真能5699供货一直有或者让人买的到就不错了

fengpc

楼主的描述就看一乐吧，多数的描述只是外行人的错误理解，例如芯片的负载跟phase-locked就没有半毛钱关系~~

现代的芯片，不管有没有DVFS都需要通过PLL对晶振频率进行倍频或者分频产生各个模块需要的时钟。现在大规模芯片需要DVFS的原因是因为芯片的体质差异很大，不同体质的芯片跑同样的频率需要电压不一样，如果体质好的芯片跟体质差的芯片用一样的电压功耗就大了，不同的频率需要的电压不一样，而且在低负载时候降低频率能大幅降低待机功耗，所以DVFS本质上是为了省电的

NV的gpu boost 2.0以后引入了温度和TDP控制，能让不同体质的GPU芯片工作在TDP功耗和温度允许的最大性能状态

Intel的FIVR跟DVFS没有关系，FIVR是个好东西能10倍提高核心供电电压调节的反应时间，最大的问题是抢了主板厂的饭碗，主板只需要给haswell cpu提供稳定的1.8V供电，剩下的交给CPU内部的VR，所以500的主板跟2000的主板供电性能对CPU超频的影响没有明显的差别

现在牙膏U缩肛存粹是为了飙频率核心电压给太高了，高端U毛利那么高售后成本稍微高一点可以接受，能挺过保修就行，一般来说14nm的给1.2V核心电压长期用已经对寿命有影响，28nm时代NV的GPU最高电压就限制在1.2xV

ljy1414

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:10
？？？？你是没见过挖ftc时候7699的5950x吧，更别说按摩店首发5699的吃相
板子倒是价格便宜 ...

我的5950x买TWD28900，按照今日汇率，大概是64xxrmb，7699的价格是什么年代的(震惊)

wjm47196

fengpc 发表于 2024-7-18 12:43
楼主的描述就看一乐吧，多数的描述只是外行人的错误理解，例如芯片的负载跟phase-locked就没有半毛钱关系~~ ...

芯片负载跟phase-locked没关系？我可是去youtube啃了ee设计的公开课生肉的，轻负载降频省电就是phase-locked的一环
fivr就是为了更好的调节dvfs所需的每一步电压
https://ieeexplore.ieee.org/document/8662294，建议自己读读ieee的论文
另外14nm 1.2v长期使用影响寿命就更搞笑了，每个逻辑芯片设计需求不同，按摩店zen长期低负载高频率高电压没见几个缩肛的

wjm47196

ljy1414 发表于 2024-7-18 12:46
我的5950x买TWD28900，按照今日汇率，大概是64xxrmb，7699的价格是什么年代的(震惊) ...

就是挖file coin的时候，京东官方涨价，我不记得是7399还是7699了，全网都在骂

ljy1414

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:51
就是挖file coin的时候，京东官方涨价，我不记得是7399还是7699了，全网都在骂 ...

我是在6900xt官宣之后跟显卡一起买的，现在想想当时应该买3090ti

(叹气)

gartour

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:51
就是挖file coin的时候，京东官方涨价，我不记得是7399还是7699了，全网都在骂 ...

7499

重点还是看实力，实力到位了，可以一边涨价一边大卖，随便骂。

wjm47196

gartour 发表于 2024-7-18 12:54
7499

重点还是看实力，实力到位了，可以一边涨价一边大卖，随便骂。

问题是没有大卖 后面供货一足立马掉到5000块
5900x直接4500变3000

可以抱的萝卜

英特尔笔记本平台也开始大量翻车了，彻底完了
https://hardwaretimes.com/intel- ... g-in-games-as-well/

wjm47196

可以抱的萝卜 发表于 2024-7-18 13:12
英特尔笔记本平台也开始大量翻车了，彻底完了
https://hardwaretimes.com/intel-13th-14th-gen-raptor-lake ...

黑悟空看看会不会有问题了。。。有问题牙膏厂这波估计真的雪崩

momoka

gartour 发表于 2024-7-18 12:54
7499

重点还是看实力，实力到位了，可以一边涨价一边大卖，随便骂。

买的时候，实际付款7494，而且，这价格还是要抢的。




稍等，我截下1年后卖的价格。嗯，14个月价格只剩40%多价格。不过自己的行为自己负责，没必要骂。虽然这确实是折腾cpu这么多年，掉价最狠的一次，囧。其实还有一个，7950x，5000左右买的，几个月后3000出掉的好像。因为不是京东买的，没补偿。

psps3

樯橹灰飞烟灭

niqian6666163

我记得之前在哪里看到一期关于钎焊的科普（YouTube？忘了），说是对于民用市场的小DIE产品，意义其实不大，牙膏是更好的选择，且提到钎焊这东西实际上会物理性减少CPU的寿命，所以牙膏厂在12代这种堆核心的产品上用回了钎焊。而按摩店在zen架构第一代就堆核，用上了这玩意。

gartour

可以抱的萝卜 发表于 2024-7-18 13:12
英特尔笔记本平台也开始大量翻车了，彻底完了
https://hardwaretimes.com/intel-13th-14th-gen-raptor-lake ...

不至于彻底完，但接下来几代的频率一定会变保守。

用《积极的眼光》来看也可以说《可玩性增加了》，因为超频空间又多了，当然超坏的就只能怪玩家自己了。

可以抱的萝卜

wjm47196 发表于 2024-7-18 13:18
黑悟空看看会不会有问题了。。。有问题牙膏厂这波估计真的雪崩

还剩一个月绝逼来不及了，而且我觉得已经不能通过纯靠更新BIOS来优化修复了

mastpoko

就是限制晶体不损坏的晶体结构不稳定，就是不参与计算的那些结构无法承受设计电压.....而产生疲劳的损坏

kang12

可以抱的萝卜 发表于 2024-7-18 13:33
还剩一个月绝逼来不及了，而且我觉得已经不能通过纯靠更新BIOS来优化修复了 ...

霍格沃茨之遗也崩了是我没想到的，这游戏哈利波特捆绑人气超夸张（副效果也是）...其实更新Bios锁功耗墙的最大问题是要客户端来动手，但消费者懒，觉得cpu出问题（nv发了澄清公告就自然转向cpu）会选择让售后换而不是自己一顿操作猛如虎，也怕弄坏了不能保修啥的，不是每个人都像momoka那么会精调。
现在只能拖时间了，祈祷问题的热度会慢慢降低，等25年的挽回口碑之作。

tide~

超能网有篇base line的13代、14代CPU电压测试：https://news.mydrivers.com/1/982/982442_all.htm#2
截一段结论：
“也就是说同样的主板，同样的老版BIOS，当识别到酷睿14代KS处理器时，相同频率下，会给出更低的自动电压。
可能主板厂商认为酷睿第14代i9处理器的体质强于13代i9，才会有如此设定”

虽然不稳定、缩肛是2个话题，如果电压不够，一直用更大电流密弥补(解锁功耗墙)，是不是会导致电子迁移等(缩肛)更严重，就不懂了

LambdaDelta

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:48
芯片负载跟phase-locked没关系？我可是去youtube啃了ee设计的公开课生肉的，轻负载降频省电就是phase-loc ...

PLL只是从时钟源倍频或者除频，供个时钟而已，和负载还真没什么关系，只是说DVFS可以通过它来调整时钟。
AMD的AVFS是在DVFS的基础上，在芯片内部布监控点。监控点是DLL实现的压控延迟线，有压降的时候就可以在两个周期内快速降频，和别家的实现其实是不算是一个级别的东西了。

ioko

wjm47196 发表于 2024-7-18 12:10
？？？？你是没见过挖ftc时候7699的5950x吧，更别说按摩店首发5699的吃相
板子倒是价格便宜 ...

5950涨价确实离谱，但和10980x一比，就非常良心了。不要对错了位。

momoka

ioko 发表于 2024-7-18 14:30
5950涨价确实离谱，但和10980x一比，就非常良心了。不要对错了位。

10980x的时候，hedt平台已经和一般家用没啥关系了，不同平台不建议对比。

但是x79和x99时候，不锁倍频的i7很多人拿来家用，这些U的家用性能比如游戏也挺好，还有些和msdt的对比价值。你说6950x价格离谱就没错。