X86架构下Intel CPU的power management

这里不提power management的重要性，只说如何理解Intel CPU所提供的对于power management的支持。

在计算机系统里，几乎所有的设备在工作的时候都需要一个时钟频率，即clock，对于CPU来说也不例外。在Intel CPU里，和clock相关的东西有以下几个：

1. core clock：这个是CPU中运算单元实际运行的频率；
2. core reference clock：顾名思义，属于运算单元运行时的参考频率；core clock就是在reference clock的基础上乘以一个ratio得到的，这个ratio是可以调整的；
3. TSC：time stamp count，时间计数，在Intel不同的CPU上，这个计数器的工作频率有不同的方式：有的CPU里该计数器会受p-state影响，有的则不受影响。有的受C-state影响，有的则不受影响。
4. apic timer：这个timer是不受CPU p-state影响的，能够以固定频率运行。
5. HPET：high precision event timer：这个在PCH里，也是不受CPU p-state影响的。

core clock = core reference clock * ratio

运算单元工作频率越高，耗电就越大，那么，如果降低core clock呢？

通过上面的等式可以看出来有两种方式：1 降低core reference clock；2 降低ratio；第一种方法属于从源头控制，Intel CPU提供的功能称作clock modulation，它相当于又增加了一层分频器。如果设置modulation为50%，则送给运算单元的reference clock就会只有以前的一半，它的实现方式和PWM类似。第二种方法则是从内部控制，不管你给我的clock是多少，我自己调整倍数来确定最终频率。当然，这个倍数不是无限小，也不是无限大，都得从Intel的datasheet里找到它所支持的值。