前言

手上有台搭载 13700h 的绝影 14 ，注意到这机子的 System Agent 功耗挺离谱的，即使是空载也能够轻松达到 4w 左右，这显然是偏高了。当年的 9750h 可是能把 uncore 轻松压在 1w 出头，像 8265u 这种低压处理器更是能把 uncore 压在 1w 以内。不知道英特尔这几年是开了个什么倒车，12 代以后 uncore 功耗似乎就进入了起飞的状态，即使是低压 u 也无法回到当年的水平了，希望换装 SOC-Tile 的 Meteor Lake 能够对此有实打实的改进吧。

当年的 8265u ：

所以，也是时候研究一下有没有能够压制 System Agent 功耗的方法了。

调校思路

System Agent 所包含的东西，本身还是比较明确的，主要是一些原本属于北桥的 CPU 外围，比如：内存控制器、DMI、显示引擎、媒体引擎、CPU 直连的 PCIe 、（雷电控制器？存疑）等。即使微星的 bios 本身可玩性很高，但是 h45 并不允许你降压，因此调校只能从“寻找未开启的省电特性”出发，或者给某些模块降降频之类的。

SAGV

看了一圈，很遗憾，有效的调校似乎只能对内存控制器下手，好在效果还是比较显著的。

先来看看目前是个什么情况：

可以看到，目前平均的空载 SA 功耗在 3.7w 左右，且空载时内存和内存控制器一直处于满血状态。

本身我对内存满血并没有什么怀疑，因为以前这东西也一直都是满血的。

直到我看到 bios 中内存控制器配置里有个选项叫 System Agent Geyserville ，wok 原来现在内存控制器也支持根据负载动态调频了。

借用英特尔文档里的话：

SAGV (System Agent Geyserville) is a way by which they SoC can dynamically scale
the work point (V/F), by applying DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) based
on memory bandwidth utilization and/or the latency requirement of the various
workloads for better energy efficiency at System-Agent. Pcode heuristics are in charge
of providing request for Qclock work points by periodically evaluating the utilization of
the memory and IA stalls.

SAGV（System Agent Geyserville）是 SoC 根据内存带宽利用率和/或各种工作负载的延迟要求，通过应用 DVFS（动态电压频率扩展）动态扩展工作点（V/F）的一种方法，以提高系统代理的能效。Pcode 启发式算法负责通过定期评估内存的利用率和 IA 滞后情况，为 Qclock 工作点提供请求。

解释一下：SAGV 功能可以为内存频率配置四个频点，分别被称为低/中/高/最大频率点，系统会根据对内存带宽/延时的需求，动态的在这四个频率点之间选择频率；对于每个频点，你还可以通过 gear 模式来指定内存控制器和内存时钟速度之间的分频比。

比如，对于 DDR5-4800 的内存，其时钟速度为 2400 MHz （因为 DDR 在一个时钟周期内可以传输两次数据），在 gear2 模式下，内存控制器的工作频率为 2400 / 2 = 1200 MHz ，而在 gear4 模式下，其工作频率为 2400 / 4 = 600 MHz 。降低内存控制器的工作频率能够肉眼可见的降低 SA 功耗，但同时也会带来延时的提升。

So ，给内存降频能够顺带降低内存控制器的频率，使用更高的分频比则能够进一步降低内存控制器的频率，从而降低 SA 功耗。

不看理论看疗效，先来试试给内存降频能够达到一个什么样的效果。

13 代 h45 平台的默认 SAGV 配置是这样的：

  • 低：2000 gear2，对应内存控制器 500 MHz 。
  • 中：3600 gear2，对应内存控制器 900 MHz 。
  • 高：4800 gear2，对应内存控制器 1200 MHz 。
  • 最大：5200 gear2，对应内存控制器 1300 MHz 。

我们不妨就用这几个频点试试看。

在 bios 中，通过将 SAGV 设置为 Fixed to xxx Point 即可将内存频率固定在某个频点，其中 1st 对应“低”，4th 对应“最大”。

以下是测试结果：

2000 gear2：

此时平均 SA 功耗为 2.56w。

3600 gear2：

此时平均 SA 功耗为 2.93w。

4800 gear2：

此时平均 SA 功耗为 3.45w。

5200 gear2（就上面的图）：

此时平均 SA 功耗为 3.75w。

可以看到疗效还是很显著的，这种操作最多能使 SA 功耗降低 1w 有余。

所以，快速降低 SA 功耗的方法：打开 bios 中的 SAGV 选项即可，别的啥也不需要动。

在这种“自动模式”下，由于动态调频机制的存在，SA 功耗并不会降到维持 2000 gear2 时的那么低，但也能够有一个比较明显的下降：

平均 3.03w ，比关闭 SAGV 降低了约 0.72w。

进一步的 SAGV

总的来说，我对默认情况下的 SAGV 并不是很满意，因为它比之前最低的 2000 gear2 模式高了约半瓦。

所以我们还可以进一步的手动调一下 SAGV 的参数，一是尽量压低内存控制器的频率，二是让它的升频不那么的激进。
经过测试，内存控制器最低支持运行在 1600 gear2 和 3600 gear4 的模式下，任何低于它们的频点都无法开机，需要手动重置 bios 。

于是我就以它们为基准，选择了不太激进的频点策略：

  • 1600 gear2 ，对应内存控制器 400 MHz。
  • 3600 gear4 ，对应内存控制器 450 MHz。
  • 4800 gear4 ，对应内存控制器 600 MHz。
  • 5200 gear2 满血，对应内存控制器 1300 MHz 。

顺便将下面的升频负载阈值设为了允许的最大值 50 ，升频时间也设为了允许的最大值 50 。

此时，平均空载 SA 功耗可以来到 2.87w ，虽然相比锁死最低频仍有差距，但也算是达到了一个可以接受的水平。

需要注意的是，gear4 模式下的延时是相当高的，可以轻松飙上 120ns ，都快赶上 GDDR 的显存了，因此没必要在满血状态下因小失大的用 gear 4 。

And ，即使这么设置，内存的升频策略还是很激进的，基本上滑动一下屏幕就会满血，也许和核显也参与了负载计算有关？

经过 AIDA64 的 benchmark ，这套操作对满血性能几乎没有影响，不过对于 low 帧有没有影响我可不能保证。

玄学再降 SA 功耗

补充于 2024-3-24 。

除了 SAGV 外，还有一些降低 SA 功耗的玄学方法，它们一定正确但是效果不明。
我进行的调整包括：

  • 所有 ASPM 相关选项均设置为 L1 （包括 DMI、CPU 直连的 PCIe、南桥拉出的 PCIe）。
  • 关闭无用的 PCIe port （排除法吧，一个一个关了试试有没有功能问题，我这台绝影 14 上，port 3 和 port 7 可以关闭）。
  • 开启 Native ASPM 。

在进行上述调整后，配合屏幕刷新率 60Hz 外加内存锁 3600 g4 ，可以将 SA 功耗压到 2w 以内 ↓

虽然距离华硕的魔鬼调校还有差距（有没有内部人员来讲讲华硕到底是怎么把 SA 功耗压到 1w 以下的...），不过带出门的可用性算是高了不少。
很难绷住的是内存锁 3600 g4 时的延迟居然和酷睿 Ultra 差不多，英特尔你干得好啊🤣

后记

很神奇的是今年部分 hx55 功耗控制反而相当的好，甚至好于我手上的这台 h45 平台。
是因为 hx55 外置 PCH 和雷电控制器导致其集成的东西更少？
还是单纯是微星调校的差？嗯，硕子你可真有一手的啊。

顺便给你们看看 R23 能过 2w 分的 14 寸 13700H 😋

暴论：也许我们的出发点就错了

补充于 2024-1-5 。

这段时间看笔记本评测的时候注意到，幻 13 和幻 14 两款机子规格近似，电池容量近似，但续航差异却不小。
根据笔吧评测室的数据，幻 13 的 PCmark10 续航测试成绩为 11 小时 42 分，幻 14 却只有 7 小时 19 分，试想，它们之间的差异是哪里来的？

要知道，它们搭载的可是相同的处理器，拥有来自相同厂家的调校，难道说那一英寸的屏幕尺寸差距能带来 50% 的整机功耗差异？这不对吧？

在我看来，两者之间的一个明显差异是：幻 13 采用了板载的 LPDDR5 内存，而幻 14 则采用了板载 + 插槽的 DDR5 内存。
所以，内存到底会产生多少功耗？不妨在我的这台双槽 DDR5 机子上做个实验。

首先，是默认情况，内存频率锁 5200g2 ，空载静置，电池放电数据显示整机功耗在 14w 左右。
接下来，将内存频率锁到 1600g2 ，空载静置，电池放电数据显示整机功耗在 9.5w 左右。

注意到这个过程中，由于内存控制器频率变化，SA 功耗降低导致 package 功耗降低了 1.5w 左右，但别忘了，整机功耗的降低量是 4.5w 。
也就是说，package 功耗降低了 1.5w 的同时，别的部件功耗却下降了 3w 。
你猜这别的部件是什么？当然是内存啊。

看起来，这内存功耗远比我想得高。这里只是拿内存功耗做个引子，我想说的是，也许我们有些太关注 package 功耗了，空载情况下的功耗大头也许根本就没有被显示出来。

在默认情况下，我这台机子，即使减掉整个 package 功耗，仍然会剩下 8w 左右的空载功耗，它们全是由除处理器外的其它部分消耗的，这已经非常夸张了，要知道隔壁 macbook air 的整机空载也才 4w 左右。

我们整天追着处理器能耗比，追着那 SA 功耗不放，但是到头来，处理器空载功耗却只占整机空载功耗的一小部分，就算拿掉处理器，剩下的功耗也是一坨屎，真是幽默极了。

说来有趣，新的酷睿 Ultra ，看起来处理器能效提升不大，空载功耗也还是一坨 ↓

那为什么首发的机子看起来续航还不错呢？
有没有一种可能，那漂亮的续航并不完全来自处理器本身，而是来自厂家在别的部件上拼命节省功耗（比如 LPDDR5 内存、其它更优秀的电路设计等），以及在英特尔压力下的更用心调校，可惜，获得“高能效”称赞的只会是那光鲜亮丽的酷睿 Ultra 。

↑ 也许，在双内存 + 双盘位 + 传统设计下，配上不太认真的调校，酷睿 Ultra 就会原形毕露。