Windows电源选项注释及设置建议——手搓OS Turbo

Windows电源选项注释及设置建议——手搓OS Turbo

本文将深入探讨Windows电源选项的各个设置项，帮助用户更好地优化电脑的性能和续航。文章主要围绕处理器设置展开，提供了详细的参数解释和设置建议。

前言

a. Windows系统本身提供了极其丰富且有效的电源和性能调节选项，通过调整这些选项可以有效地优化Windows设备的能效表现。然而由于OEM的怠惰，大多数笔记本产品的出厂状态远不能称得上优化到位，甚至还能在其中发现极不合理的默认设置。即使是对于优化相对较好的产品，通过进一步调整这些选项仍然可以实现高度客制化的性能设置以适应不同用户和多种应用场景。

b. 由于笔记本OEM普遍有定制的性能模式，其作用的位置更为底层，因此可能会使我们在电源选项中的调整与预期效果有所差异，但一般不会使我们的设置完全失效。

c. 为防止调整设置后电脑性能调度完全失常，请不要修改默认的“均衡”电源计划并将其作为参照。

准备工作

a. 下载“PowerSettingsExplorer”，此软件正持续更新，请下载最新版本。原文链接：https://forums.guru3d.com/threads/windows-power-plan-settings-explorer-utility.416058/（不需要代理）

c. 推荐通过微软应用商店下载“PowerPlanSwitcher”，使用此软件可以实现通过任务栏或快捷键切换电源计划。

开始设置前

a. 建议不要对默认的“均衡”电源计划做任何修改

b. 打开：控制面板→电源选项→创建电源选项，建议自行创建多个电源计划以供不同应用场景下切换

c. AC为连接交流电源时的电源策略，DC为使用电池供电时的电源策略

d. 点击“PowerSettingsExplorer”左下角的Apply即可立即应用当前更改

e. 位于“PowerSettingsExplorer”右下角Import和Export可供导入和导出设置，不同电脑的配置文件无法互相导入，同一台电脑重装系统后旧的配置文件无法导入。

关于Windows电源选项的含义、设置和建议

写在前面：

i. 不保证完全正确，一切意外和损失作者概不负责

ii. 由于在实际应用中处理器的性能调度对设备的温度和续航影响最为显著，因此本文主要围绕针对CPU设置的选项展开

iii. 不保证完全正确或难以实际验证的条目会有“？”作为标识

iv. 本篇主要介绍对于尽可能多的处理器都通用的设置，针对于intel大小核调度及AMD X3d核心优先级的设置请参照其他文章

v. 下文“设置建议”部分的内容主要旨在实现较高的处理器能效，而非极限续航优化或最高性能释放，设置时请优先考虑自身的使用场景

具体设置项目

处理器性能调控策略相关

1. 处理器能源性能首选项策略（效果最为明显）
   a) 可简单理解为处理器在性能和能耗间做取舍时的倾向
   b) 数字越小处理器越优先考虑提高性能，数字越大处理器越优先考虑降低功耗

2. 处理器性能提高阈值
   a) 指定某一百分比数值，如果处理器在当前运行频率下的负载超过此阈值时，则提升处理器频率
   b) 数字越大处理器升频越懒惰，数字越小处理器升频越积极

3. 处理器性能增强策略（？效果不显著）
   a) “CPPC v2启用后会被禁用，即绝大多数较新的机器无需调整。”（cv17976189）
   b) ChatGPT的回答：处理器性能增强策略不是一个标准、普遍定义的功能，此策略可能影响：线程调度、核心泊车、睿频技术、超线程技术即线程调度。

4. 处理器性能降低阈值
   a) 指定某一百分比数值，如果处理器在当前运行频率下的负载低于此阈值时，则降低处理器频率
   b) 数字越大处理器降频越积极，数字越小处理器降频越懒惰

5. 处理器性能降低策略
   a) 基于当前处理器运行频率，当系统认为其负载过低时，如何降低处理器频率
   b) 降频积极性从高到底排序为：Rocket、理想的、单一

核心休眠相关设置（如果为了省事可直接设置“处理器性能核心放置最小核心数量”为100，这样所有线程都会保持运行）

1. 注意，以下内容需要在进行所有核心休眠相关设置时受到关注：
   a) 理论上启动尽可能多的核心并使其保持低频运行具有最高的能效，但经实测发现休眠部分核心在低负载时更有利于省电，可能是由于暂停状态的核心无法做到零耗电
   b) 如果有核心被休眠且未能在负载上升时正确启动，会由于运行中的核心频率超出能耗甜点而导致性能和能耗的明显劣化

2. 处理器性能核心放置最小核心数量（效果明显）
   a) 处理器启动核心数量的最小值，百分比设置

3. 处理器性能核心放置最大核心数量（效果明显）
   a) 处理器启动核心数量的最大值，百分比设置

4. 处理器性能核心放置减小策略
   a) 当系统决定暂停部分核心时采用怎样的策略

5. 处理器性能核心放置减少时间
   a) 当核心负载下降时，系统决定暂停部分线程前，应使相应的线程保持低频率等待多长时间
   b) 使线程保持低频率运行有助于迅速响应突发的负载上升，这有助于降低延迟，但会增加能耗

6. 处理器性能内核休止软停止延迟
   a) 在核心负载过低时，系统继续花费多长时间来评估低负载状态的持续性，以最终决定是否暂停线程
   b) 较长的等待时间有助于适应负载变化频繁的状态

7. 处理器性能核心放置过度利用阈值
   a) 指定一个百分比数值，当负载高于该阈值时系统判定其为利用度过高，进而准备启用更多的核心
   b) 数值越大意味着倾向于暂停更多线程，数值越小意味着倾向于启动更多线程

8. 处理器性能核心放置增加策略
   a) 当系统何时决定激活更多核心时选择怎样的核心数量
   b) 激活核心数量从低到高为：单一的核心/八分之一的核心——理想的核心/所有可能的核心（取决于线程数量和其暂停的情况）

9. 处理器性能核心放置增加时间
   0)2023.10.30版的PowerSettingsExplorer上的解释应该是错误的
   a) 当核心负载上升时，系统决定激活部分线程前，应使相应的线程保持暂停等待多长时间
   b) 使线程保持暂停有助于避免由于突发的负载变化而激活不必要的核心，但这可能会降低系统响应速度

10. SMT 线程启动策略（重要）
    a) 涉及线程的暂停和启动策略
    i) 核心：激活线程时优先启用同一物理核心上的的线程，可能有利于单核性能发挥，但不利于提高能耗或处理并行任务。
    ii) 每个线程的核心：在分配线程时，会优先确保每个物理核心的第一个线程都被使用，然后再使用超线程。
    iii) 循环配置：采用轮循机制，按顺序循环使用每个核心的所有线程，而不是优先填满每个核心的主线程，更有利于实现负载均衡。
    iv) 顺序：按照核心的顺序逐一填满所有线程。先使用第一个核心的所有线程（包括SMT线程），再移动到下一个核心。

b) 注意：经实测发现实际情况与理论存在冲突，下图一为启用“每个线程的核心”策略并休眠1/2线程，图二为启用“循环配置”策略时休眠1/2线程，可见使用“循环配置”更能充分利用每个物理核心。当启用“每个线程的核心”时这颗8核心16线程的实际利用状况为4核心8线程；当启用“循环配置”时它的实际利用状况为8核心8线程，经测试后者性能和能效均更优。

每个线程的核心

循环配置

c）等效关闭超线程的方法：经在7840hs、8845h、12400kf、7600x平台的测试发现，关闭一半线程并启用“循环”配置会使CPU多线程跑分下降25%左右，各线程的实际利用状况如上图二所示，符合超线程技术带来的理论性能提升，因此可以认为在纯大核cpu上，将“处理器性能核心放置最大核心数量”设置为50%，同时将SMT启动策略设置为“循环”可实现变相关闭超线程（在“大小核”cpu的机器上打开以上设置则会关闭大核的超线程）。由于绝大多数笔记本bios不会提供关闭超线程的选项，故可尝试此种方法实现等效关闭超线程的效果。注意，关闭超线程会提升单线程性能和能效，但会降低多线程峰值性能。

d) 建议：启用循环配置，以实现不同物理核心的均衡负载或实现关闭超线程。

11. 允许节流状态
    a) 建议启用

12. 处理器闲置禁用
    a) 建议启用

13. 处理器闲置降级阈值
    a) 设定一个阈值，当处理器在较高的性能状态下时，负载必须低于这个阈值，系统才会考虑将其性能状态降级

14. 处理器闲置升级阈值
    a) 设定一个阈值，当处理器在较低的性能状态下时，负载必须达到或超过这一阈值，系统才会考虑将其性能状态升级

15. 处理器性能内核休止并发阈值
    a) 系统考虑将额外的CPU核心暂停前，当前活跃核心的总体CPU使用率必须低于某个设定阈值

16. 处理器性能内核休止分配阈值（？）
    a) 可能指系统将负载分配到多少个已启用的线程上

17. 处理器性能内核休止并发空间阈值（？）
    a) ChatGPT的解释：它控制在决定将多余的CPU核心泊车（暂停）之前，系统需求达到的并发负载水平。这个设置决定了在多少个核心处于活跃状态时，系统开始考虑将其他核心置于休眠状态

18. 延迟敏感度提示已离开的核心/程序包的最小数量
    a) 当系统检测到延迟敏感型应用时，启动多少数量的线程以提高响应速度

频率和睿频相关

1. 处理器性能提升策略
   a) 影响处理器在不同工作负载下是否应该使用睿频技术来提升性能
   b) 性能倾向从保守到激进的排序为：单一的、理想的、IdealAggressive、Rocket

2. 处理器性能提升模式（效果明显）
   a) 当处理器已处于睿频状态时，选择怎样的睿频策略，选择禁用可关闭睿频
   b) 性能倾向从保守到激进的排序为：高效率、高效积极且有保障、高性能高效率、积极且有保障、高性能

3. 处理器最大频率（效果明显）
   a) 无需解释

4. 最小处理器状态（效果明显）
   a) 注意：此项设置将处理器的最高默频作为100%，而非最高单核/多核睿频
   b) 处理器性能与功耗并非正比例关系，请查询各处理器的能耗曲线，一般保持处理器的频率不超过甜点频率可保证获得最好的能耗表现

5. 最大处理器状态（效果明显）
   a) 注意：此项设置将处理器的最高默频作为100%，而非最高单核/多核睿频
   b) 注意：当设置低于100%的数值时对默频较低的处理器会有非常明显的性能下降
   c) 注意：可通过设置低于100%的数值变相实现关闭睿频

处理器自主调控相关

1. 处理器性能时间检查间隔（？）
   a) 设置建议：1ms/30ms，当设置低于30ms时有概率无法实现优先休眠超线程（https://ngabbs.com/read.php?tid=38104750&rand=295）

2. 处理器性能自主模式
   a) 设置建议：已启用

3. 处理器性能历史计数
   a)这影响系统预测处理器性能需求的数据采样周期
   b) 较低的值有助于提升响应速度，较高的值有助于提升能效

4. 系统散热方式
   a) 主动：当温度过高时优先提高风扇转速
   b) 被动：当温度过高时优先降低处理器性能
   c) 备注：此选项大概率会被OEM自带的风扇策略覆盖，对于后者可尝试调整bios

延迟和响应速度相关

1. 处理器性能提升时间
   a) 在处理器提升性能状态前应维持多久的较低的性能状态
   b) 注意：设置较短的时间有助于最快的响应突发的负载变化，有助于降低延迟和迅速响应用户的操作；但可能会由于频繁的升高频率而增加功耗；
   c) 注意：设置较长的时间有助于降低处理器功耗，但可能出现响应不及时和卡顿

2. 处理器性能下降时间
   a) 在处理器降低性能状态前应维持多久的较高的性能状态
   b) 注意：设置较短的时间有助于最大限度节约电量；但如果你的应用场景涉及频繁、短促且幅度巨大的负载变化可能会导致延迟和卡顿

3. 延迟敏感度提示已离开的核心/程序包的最小数量
   a) 当系统检测到延迟敏感型应用时，启动多少数量的线程以提高响应速度

4. 延迟敏感度提示处理器能源性能首选项（？）
   a) 在常规状态下具有较高能效的情况下，针对延迟敏感型应用设置单独的能源性能首选项策略

5. 延迟敏感度提示处理器性能
   a) 指定系统应该在多大程度上为了用户的操作输入而提升性能（cv18942103）