功耗节能

基础知识¶

cpufreq 是一个动态调整 cpu 频率的模块，系统启动时生成一个文件夹 /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/ 里面有几个文件，其中 scaling_min_freq 代表最低频率，scaling_max_freq 代表最高频率，scaling_governor 代表 cpu 频率调整模式，用它来控制 CPU 频率。

那么我们看看 PVE 默认情况下使用的 CPU 电源策略为：performance 性能模式：

# 查看支持的 CPU 电源模式
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors

# 查看当前的 CPU 电源模式
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

可以看到 PVE 下默认支持 conservative、ondemand、userspace、powersave、performance、schedutil 这 6 种 CPU 电源模式：

这就导致了功耗注定不会很低。

几种电源模式的解释说明：

优化之前¶

下图中默认开启 3 个 VM 的情况下：

使用 lscpu 查看一下 CPU 的频率，可以看到 CPU 还是比较活跃的，一直处于较高的频率：

这就导致了功耗降不下来， 此时功耗为 306W：

省电优化¶

调整 CPU 模式¶

首先得安装 cpupower：

apt install linux-cpupower

下面是 cpupower 的一些常用命令：

# CPU实时频率查看
watch -n 1 cpupower monitor

# 查看当前所有CPU的信息
cpupower -c all frequency-info

# 设置所有CPU为节能模式
cpupower -c all frequency-set -g powersave

# 设置所有CPU为性能模式
cpupower -c all frequency-set -g performance

因为 PVE 下默认的 CPU 电源策略就是 performance 性能模式了，所以我们这里将其设置为保守一点的 conservative 模式：

cpupower -c all frequency-set -g conservative

此时检测频率发现所有的 CPU 频率都已经下来了：

不过我们这样操作后，重启后又变成性能模式了。不过方法总比困难多，我们可以手动将限制功耗的命令设置为服务，然后开机自启即可。时间有限，国光这里就不展开说了，大家可以自己研究看看。

优化显卡待机¶

我们的 PVE 宿主机对显卡的待机很不友好，我的 RX 580 如果默认被 PVE 加载的话，日常待机都得 75W 左右着实蛋疼，所以需要我们在 grub 下面添加如下 4 个关闭显卡的参数：

最终我的 GRUB 的参数配置如下：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on iommu=pt textonly nomodeset nofb pci=noaer pcie_acs_override=downstream,multifunction video=vesafb:off video=efifb:off video=simplefb:off initcall_blacklist=sysfb_init"

改完记得使用 update-grub 更新一下 grub 配置文件再重启

优化之后¶

通过上述的优化，我们的日常待机功耗从 306W 降低到了 221W，一下降低了 85W，降低了 27.78% 优化效果还是很明显的：

经国光的多次厕所，发现主要的耗电大户还是显卡，日常待机的情况下其实 CPU 的工作模式对功耗的影响并不大，只有满载的时候才会不同 CPU 的工作模式的功耗差距才会提现出来。

谁更耗电¶

本次测试在 CPU 的 performance 性能模式下进行测试，默认开 2 个 VM（2个 OpenWrt），硬件插满的情况下整机功耗为：221W，通过差值计算很容易算出指定 PCIe 设备的功耗情况（个人测试缺乏各种对比，数据可能存在些许误差）。

最终拔掉上述设备的情况下，我们的 X99 双路 E5-2696 V4 的日常待机功耗为：133W

所以如果大家不喜欢花里胡哨的插一堆设备的话，双路 E5 的功耗也没有传说中的那么夸张啦。