基于windows隐藏电源计划的CPU低功耗功耗调节指南 V1.2

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基于windows隐藏电源计划的CPU低功耗功耗调节指南 V1.2

2024-07-07 00:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

你将看到的是在几个月前已经整理成文发布但是一直没有时间做成视频的调节指南

截止到现在,对于具体选项的建议有一定的变化,

但是这篇文章指导的,应该如何观察和测试的流程,和整体的思路始终未变。

请持续关注二川二水的资料室大佬的专栏:

https://www.bilibili.com/read/cv20805800

前言

 

对于一个低压四核CPU

以前的续航优化教程,最多教给你锁四核1.2GHZ,再低就卡到不能用了。

我一般静置时的状态是单核有效频率0.2GHZ,

但是打开应用的时候可以提升到刚刚够用的四核2.3GHZ。

低负载的功耗令其他方法难以望其项背,但是瞬时负载更加流畅,

没有给CPU占用率,最大频率设任何天花板,

这是真正极低功耗领域的专属调教。

 

本文将尝试详细描述基于windows隐藏电源选项

针对极低负载优化CPU的准备工作

还包含注意事项,排查问题方案的简单教程,

希望对此没有任何了解的萌新也能手把手教会。

使用系列视频和专栏提供的通用方法抄作业,

进行粗略调节的预期效果,

对比节能模式,低负载使用续航是原来的1.5到2倍

 

 

准备工作创建电源计划

搜索控制面板并打开,

硬件与声音-电源选项-创建电源计划,

创建两三个基于平衡模式或者省电模式的电源计划,

                     

                       

注意:

在支持S0现代待机的笔记本上,

只有平衡电源计划可用,

而且创建新的电源计划会使平衡电源计划消失,

这是正常现象。

 

点击新建的电源计划,

更改计划设置,

更改高级电源设置,

电源选项应该都处于隐藏状态,

特别是处理器电源管理,

正常的笔记本应该只有一到两项,

最终我们要制作的就是解除隐藏的并经过深度调节的电源计划。

【您笔记本的处理器电源管理应该没有这么多项】

 

为了快速切换电源计划,建议去微软商店

下载PowerPlanSwitcher,在任务栏快速点击即可切换

或者自行查找教程将电源计划添加到右键中

 

为了达到精细化调节,

您需要手动清理后台,

并掌握一定的观察技巧

 

HWINFO的使用

官网下载地址:https://www.hwinfo.com/download/

 

下载并安装HWINFO

(安装的时候如果您不会搞,一路点击next没有问题的~)

选择仅显示传感器

监视CPU性能和功耗

您最需要关注的内容是:

各个核心的有效频率

【可以观察到,它开启了双核,剩余2个核心在深度睡眠状态,有效频率小于10MHZ】

CPU封装功率

【四个选项分别是当前值,最低值,最大值,平均值,可以看到轻办公实际使用维持在0.8-4.5,平均1.8W左右】

电源拔出时的电池放电速率

由于windows自带的续航时间计算刷新频率过慢计算不准确,建议手动测算。

【原电池容量56Wh,经过两年的使用后,现在的电池容量衰减到33.8Wh/70.5%=47.9Wh,平均放电速率4.89W,以该状态,能够连续聊天上网打字轻办公47.9/4.89=9.8小时】

使用提示:

双击开始绘图

右下角可以重置计数器

导出文件用Excel生成图表

以及设置各种选项

监视的选项越少,

刷新频率越慢,对于性能的影响越少

 

任务管理器的使用

搜索任务管理器并打开,

点击左上角,选择性能页面,

右键——将图形更改为——逻辑处理器。

您需要在这里关注您CPU的型号,

以及每个核心的利用和放置情况

【如图所示,这是四核8线程的英特尔十代低压处理器i7-10510U(无大小核设计)

在轻办公时的效果,这里的“速度”已经开始无法准确反应CPU性能状态了】

 

注意:

请去官网进行确认,

您的CPU是否具有大小核设计,

调教的部分选项会略有不同。

 

注意:

在启用超线程时,

每两个图形对应一个普通核心,

但大小核处理器的小核心仅会占用一个图形。

 

注意:

任务管理器里显示的CPU频率,

在极低负载下并不能准确表示CPU的真实情况,

请以前文中提到的“有效频率”为准。

 

点击左上角,选择进程页面,

点击CPU,按照CPU占用从高到低排序。

在预期的空载状态下,

第一位和第二位应该是任务管理器和HWINFO

【请务必按照“CPU”从大到小排列,否则没有任何参考意义。

这是一个不符合要求的进程列表!

火绒在后台更新病毒库,额外占用了近一半的CPU资源

需要等待火绒更新完成,或者直接禁用火绒】

 

注意:

您需要持续关注您的电脑静置时是否存在任何CPU占用超过任务管理器的进程

可能是杀毒软件,windows自动更新,电脑管家,windows search索引之类

请自行寻找教程暂时禁用它们一段时间

(你正在手动,更加彻底地,执行能源之星的任务)

它们将是在功耗进一步降低时的巨大阻碍

 

最后,请检查:

 

你的独立显卡是否一直在工作,或者即使禁用却仍然在不断唤醒耗电,

你的电脑是否安装了耗电极高的硬件如高频内存,

拔掉任何外接硬件,屏幕亮度调低

禁用任何可能造成额外耗电的功能。

关闭WIFI蓝牙键盘灯,

 

确认您的电脑管家已经退出,

Throttle Stop等其他性能调节软件已经退出,

它们会覆盖我们新调节的电源选项。

 

现在您的笔记本准备就绪,后台洁净,只保留基础服务

拔下电源,

现在你观察到的CPU数据

代表着它的性能下限

我喜欢叫它“离电静置”状态

它是调节相当重要的基础依据

PowerSettingsExplorer的使用

 

这个简单易用的软件PowerSettingsExplorer

可能是惟一能够以图形化界面便捷浏览windows隐藏电源选项的工具

是俄罗斯大神mbk1969用于提高台式机的性能释放而开发的

我们用它优化笔记本在低负载下的表现

 

他提供的下载地址,最新版持续更新中,界面会经常有小改动

https://www.mediafire.com/file/wt37sbsejk7iepm/PowerSettingsExplorer.zip/file

 

无需安装,右键使用管理员模式打开即可

首先,点击右下角的Unhide all,解除所有电源选项的隐藏,

若你在此时打开控制面板观察高级电源设置,

会发现里面多了近200个你从未见过的设置。

 

现在我们来正式看看界面:

主要部分setting是电源选项的名称,

Hidden意思是是否隐藏,没有勾选是取消隐藏

右侧的字母和数字是该选项的guid

双击即可在注册表中看到该项的位置

 

control+F进行搜索

 

你可以看到该电源选项的描述Description

允许调节的范围Range

还有它在不同电源计划下的值。

在下面对这些值进行调整。

注意:AC value对应的是笔记本插上电源对应的值

DC value对应的是笔记本离电时对应的值

修改完成后不要忘记点击左下角的Apply

应用你目前的设置。

 

点击Power overlays(The steps of power slider)

修改基于平衡模式的叠加电源选项。

这就是windows10上右下角小滑条对应的值

也是windows11电源模式在平衡模式下,最佳能效,平衡,最佳性能对应的值

右下角Export导出你目前的电源计划配置

Import导入,可以用于备份你的电源计划

注意:

如果你想抄其他人的作业,

由于ID不同,

不同的电脑之间只有平衡电源计划能被成功import导入,

你可以将导出的XML文件使用记事本打开,

手动对照进行修改

 

示例:调节隐藏电源计划

Control+F搜索“电源计划类型”

将你将调节的电源计划的离电选项,也就是DC value,改为“节能”

减少被意外覆盖的可能性。

将电源计划改为“节能”,会导致在power overlays中做的更改失效,

我们后面将不再对其进行调整。

 

我们在这近200个选项中,使用两个精心挑选的示例,

展示应该如何调节和观察电源计划的效果。

 

修改能源性能首选项策略

您将通过这个示例了解如何调节,

以及通过HWINFO观察调节效果的基础方法

 

现在切换到你新建的电源选项,

将你的笔记本离电,意味着与DC value有关的选项应该起效。

control+F搜索“处理器能源性能首选项策略”

将你新建电源选项的DC Value改为100

这意味着处理器在以自主模式操作的时候会尽量降低性能提升能效

在一些笔记本上会直接锁在允许的最低频率

 

点击appply应用

稳定后观察HWINFO

CPU封装功耗和电池放电速率:应该有明显降低

核心有效频率控制在一个较低的水平

浏览器之类的应用打开速度变得卡顿

 

DC value改为0

你会观察到CPU封装功耗的飙升,

以及笔记本性能的恢复

 

100日常使用较为卡顿,

建议的日常低负载使用80-90即可,

通过其他选项的配合降低功耗

windows默认平衡模式为33,性能模式为0

节能模式离电是70,无疑也是严重过剩的

 

能源性能首选项策略属于隐藏电源选项中的明星

在throttlestop中也有出镜,对应的是0-255

 

我们再来看一个示例:

尝试进行核心暂停

您将通过这个示例了解处理器不同对调节效果的影响,

以及通过任务管理器观察调节效果的基础方法

 

您需要首先确认您的CPU是否具有大小核设计

control+F搜索“处理器性能核心放置最小核心数量”

它指定的是允许启用核心的最小百分比。

在具有大小核设计的CPU上,

“第1类处理器”代表大核,“第0类处理器”代表小核

在不具有大小核设计的CPU上,

不需要调节与“第1类处理器”有关的选项。

 

我的处理器是i7-10510U

以下内容代表四核非大小核的实际表现。

如果我想将两个核心进入深度睡眠状态,

我首先需要换算,四核保留两核,百分比为50%

将处理器性能核心放置最小核心数量的离电选项DC value改为50,

点击apply应用。

 

control+F搜索“处理器性能核心放置最大核心数量”

它指的是允许启用最多核心数量的百分比

DC value改为50,

点击apply应用。

这样我就“半强制”只启用一半数量的核心,即两个。

打开任务管理器,

你会观察到四个CPU逻辑核心,对应2个物理核心被停用了。

完全停用的核心,对应在HWINFO中的有效频率小于10MHZ

 

我们现在填入的数据是最小核心数量50,最大核心数量50,

你可以用这种半强制的方式测试对于你而言合适的核心数量

 

我们认为在静置时使用双核或者双大核,

在中低负载时使用四核或者四大核,

是在我们见过的大多数笔记本上表现都还凑合的方案。

 

对四核非大小核而言

也就是最小核心数量50,最大核心数量100,

启用和停用新核心的时机和数量就没有那么简单,

是通过一系列其他选项控制的。

 

这对选项表现出明显的CPU差异。

在5500U上,多核低频功耗最低

也就是最小核心数量100,最大核心数量100

在10510U上,静置单核表现最佳

也就是最小核心数量25,最大核心数量100

 

实际可以填入最小核心数量0,最大核心数量100

你可以观察到电源选项具有较强的容错机制,

即使填入了的数据0,CPU无法完成,也会保证在安全范围内运行。

 

依照专栏进行通用调节

对于其他几十个已知作用的电源选项

以及你需要注意的其他问题

二川二水的资料室老师有专栏帮助你进行更加具体的调节

https://space.bilibili.com/74042905?share_medium=android;share_source=copy_link&bbid=XY520B85084BAC1C02AF686AD7506C5B94E59&ts=1668266211872

专栏信息密度比视频大,更新的比视频更快

我们也会提供一些现成的效果不错的平衡模式模板,

可以尝试导入。

 

注意:

专栏冲突的地方最新的为准,建议从头开始看,想当然地跳着看易出问题

注意包括图例与注释在内的每句话,

例如,以删除线表明的并不是被删除的选项,

而是在某些笔记本上实测有较好效果的选项,需要你自己定夺。

 

 

 

对于胎教级教程,面向萌新,还有下面的

常见问题与故障排查:

 

1.我的笔记本能用吗?

该方法调节的是windows隐藏电源选项

win10与win11,intel与AMD均适用,从二合一到准系统,标压低压都有不少成功案例

在大小核CPU上,你需要依照专栏额外注意与“第一类处理器”有关的问题

在较老的CPU上,你需要依照专栏额外注意与CPPC V2有关的问题

不适用于Linux,Mac,在Arm架构处理器上效果不好

不要再发给我们你的笔记本型号问我们能不能用了!

 

2.我按照两个示例调过之后没有任何作用?

首先请自查:是不是跳着选择性执行必要内容啦?

比如,忘记点击apply,忘记退出各种电源管理软件

 

然后我们严肃地说明:

在部分群友的案例上,

确实发现有厂商

在系统层面甚至BIOS层面控制笔记本的低功耗状态

以牺牲用户离电使用体验为代价,换取更好的跑分成绩,

这种行为是相当无耻的。

可以试一下重置BIOS,安装没有驱动的系统

您可能会观察到以上的选项在您的笔记本上重新生效

对于小白而言建议到此为止。

 

您可以观察一下CPU核心的pacage C6也就是deep power down状态,

在一段时间的使用中,它可能长期处于0%,但永远是0%,是不合理的。

这可能是厂商对系统做手脚的一个标志

 

3.我看到CPU功耗降下来了,但是整机功耗并未下降?

 

今天的教程可以帮助你用windows隐藏电源选项精细管理CPU调度

但CPU之外仍然可能存在疯狂掉电:

 

使用HWINFO64进行简单判断:

电脑离电静置,检查两个值,

''电池放电速率''(Charge Rate)与 ''CPU封装功耗''

将这两个值相减,得到你CPU之外的总功耗

 

经验表明:

<5W:我们最初测试时用的轻薄本就是这种类型,CPU功耗占总功耗的绝大部分,我的大概可以做到2W左右

5~10W:如果游戏本达到这个水平仍然能得到相当可观的续航提升,但是CPU之外的部分很快就会成为你的续航瓶颈。

>10W:你的电脑CPU之外的部分是低负载的最主要负担,即使你的CPU能降到1W之内,续航也不会有任何实质性提升。

请等待我们未来的更新,或者立刻上网查找更基础的教程恶补一下其他知识,

请检查:

你的独立显卡是否一直在工作,或者即使禁用却仍然在不断唤醒耗电,

你的电脑是否安装了耗电极高的硬件如高频内存,

拔掉任何外接硬件,关闭WIFI蓝牙键盘灯,屏幕亮度调低

禁用任何可能造成额外耗电的功能。

4.这个方法会把我的电脑搞坏吗?

对于绝大多数电脑来说:不会。

你可以通过示例观察到,windows隐藏电源选项具有相当高的容错性,即使你输入了CPU无法完成的数据,它也会在安全范围内运行,这是令人赞叹的。

相比降压等方法,安全系数提高了一个数量级,在了解了调节的基本规律之后,允许你对这些设置自行更改,自由探索。

这只是保险绳,并不代表你可以作死,输入极低的处理器最大频率或者CPU利用率会导致你的电脑极度卡顿,几乎不能使用,这是相当危险的。

如果你愿意开展探索,建议首先进入注册表编辑器,备份一份注册表,以防不测。

当你想恢复默认配置时,可以去控制面板里还原电源选项的默认配置。

由于处理器性能核心放置自带降压效果,不建议与降压的方法一起使用,可能由于电压过低导致蓝屏。

在极少数案例中,我们注意到了修改的电源选项会和系统自带的电脑管家在开机时产生严重冲突,导致无法进入系统。

如果你担心这种可能性,建议在确认可以共存之前,不要使用其他方法,不要使厂商提供的电脑管家开机自启动,并提前备份数据。

在你熟悉了该方法之后,再尝试其他方法与电脑管家的加入,是否会出现问题。

 

5.如何算是基本成功了?

该方法无需重启,点击apply的瞬间立刻生效,你可以立刻观察到调节的效果。

power settings explorer无需开机自启,甚至调节完成后完全卸载都没有任何问题。

 

如果您完全按照通用方法进行调节,没有做任何针对性优化,

您该得到这样的基本效果:

 

离电静置状态:

HWINFO检查''CPU封装功耗''与''电池放电速率''

轻薄本预期值:1.5W内,4W内

游戏本预期值:2.5W内,15W内

核心平均有效频率进入70MHZ内

低负载实际使用,

也就是意味着上网,看视频,打字,看PDF

你会感到稍有卡顿,完全不卡顿是不正常的

保守估计续航是以往省电模式的1.5倍以上

 

如果您没有达到这个效果,检查你是否漏掉了以上的任何东西

 

6.这个方法最终效果如何?

如示例所示,我们提出的“通用方案”,

是针对大多数笔记本进行妥协的,一套相当保守不会出错的数据,

可以说它在你的笔记本上几乎不可能刚刚好做到最优。

 

针对自己的情况做精细调教后,

流畅与功耗都可能比粗放的通用方案再提升

如优化瞬时性能释放,达到与平衡模式相似的流畅度

如进一步性能下探,尝试CPU进入有效频率40MHZ内是有可能的

 

另外,关于CPU之外的续航优化也可以做相当多的文章

 

我们认为

90WH 的游戏本普遍可以达到6-7小时的网课视频续航,静置CPU功耗接近1.5W

出门可以告别电源适配器

50WH的轻薄本关弹幕看番可达10小时,开弹幕可达8小时,静置CPU功耗接近0.5W

可以替代平板电脑的部分任务

 

我们做到的最大续航提升值是原续航的7倍,

不过我们相信这样的成绩是可遇而不可求的。

低负载续航相比普通的节能模式再提升一倍,是可以普遍达到的。

 

7.诶,这个xxx方法你们有没有看过?

 

被windows隐藏电源选项调节直接取代的落后方法:

粗暴限制睿频

粗暴限制处理器最大频率

粗暴限制CPU最大利用率

粗暴降低TDP

 

本质类似的方法:

荣耀OS Turbo

各种针对12代的大小核特殊优化

Throttle Stop与Ryzen controller的部分选项

 

我们已经知道的的确有一定效果,但是效果有限的方法:

Energy star

 

8.我还可以做什么?

windows隐藏电源选项

我们才刚刚掀开了地毯的一角

还有太多的秘密等待探索。

 

对于笔记本的低负载调教,我的建议是:

不要妄想一步登天,

先变得卡顿但省电,摸到持续负载功耗下限,

然后尝试放开一些选项,做到流畅但省电,优化瞬时负载的性能与功耗

 

 

致谢:

恭喜各位勇者们,

你们将要探索的是一片没有知识的荒原!

你们将是来到这里的第一批拓荒者!

 

想象一台电池不再是应急,而是可以在图书馆泡一天的游戏本

或是一台电池使劲造都用不完,持久得令人感到无奈的轻薄本

离电续航提升一倍,带来满满的安全感

可以彻底扭转一部笔记本的使用体验

但是它的重要性

却常常在选购笔记本时被消费者们忽略

 

大家看重的是什么?

对了,性能释放和跑分!

 

厂商会为了做出所谓好看的跑分数据

故意放弃低负载下的功耗控制

留下一个令人垂涎,但是可遇而不可求的续航成绩

 

没有完善的参考资料

没有成套的方法可循

没有前人的道路能走

 

在我们之前

没有KOL会关心,

没有厂商会关心

甚至Intel,AMD,还有Microsoft,都不太关心

一个能够跑到150W的CPU,

在1.5W功耗下的负载如何,

50MHZ下的性能如何

 

这里的数据是“空”!

这里的经验是“空”!

       

我们做的不是魔法

这里是是用简陋的方法

进行的针对低负载笔记本进行续航优化的经验科学研究

       

感谢一系列功耗监视以及电源选项切换工具的作者

感谢创造了power settings explorer这个漂亮工具的mbk1969大佬

感谢将该工具引入中文互联网,并创新性地用它在超低负载下调节功耗的二川二水的资料室大佬(群昵称982033659)

 

还有,最应该感谢的是群友们

没有你们无数个日日夜夜的努力

没有你们用自己的设备“以身试险”

就不可能有日渐羽翼丰满的方法与教程

 

向伟大的拓荒者们致敬!

向伟大的互联网精神致敬!

向伟大的实证与探索精神致敬!

参考文献:

聊天记录:群号674542000 入群问题:Smarchitect

https://www.bilibili.com/read/cv19265147

https://www.bilibili.com/read/cv18942103

https://www.bilibili.com/read/cv17910147

https://forums.guru3d.com/threads/windows-power-plan-settings-explorer-utility.416058/page-29

https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/microsoft.windows.eventtracing.power.iprocessorparkingconfiguration?view=trace-processor-dotnet-1.0&viewFallbackFrom=trace-processor-dotnet-1.0%20core%20parking

https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/customize/power-settings/configuration-for-hetero-power-scheduling-heteroincreasethreshold

 



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