PowerTOP menyetel daya idle di Linux

Sebuah artikel XDA bulan ini menunjukkan poin yang kebanyakan lab rumah abaikan selama bertahun-tahun: Proxmox dan hypervisor lain dilengkapi dengan pengaturan daya yang disesuaikan untuk pusat data, bukan lemari di sebelah router. Sebuah server kecil yang menarik 45 watt saat menganggur seharusnya menarik lebih dekat ke 20, dan perbaikannya biasanya hanya sejauh satu pengaturan. Kami menguji tujuh alat optimasi daya server pada Proxmox VE, Debian bare, dan Windows Server, berfokus pada apa yang benar-benar mengurangi tarikan idle yang ditunjukkan meteran Kill A Watt.

Apa yang harus dicari dalam alat optimasi daya server

Cakupan status idle adalah pemeriksaan pertama. Alat yang hanya menyentuh frekuensi CPU tetapi mengabaikan C-state, PCI Express ASPM, daya link SATA, dan USB autosuspend meninggalkan sebagian besar penghematan di meja. Pada platform Intel atau AMD modern, C-state dan ASPM adalah tempat jarum meteran benar-benar bergerak.

Persistensi lebih penting pada server daripada di laptop. Pengaturan yang disetel ulang saat reboot adalah pengaturan yang dengan tenang kembali ke default selama berbulan-bulan. Alat yang tepat dilengkapi dengan unit systemd atau layanan Windows yang menerapkan kembali penyetelan saat boot dan setelah peristiwa jeda atau lanjutkan.

Keamanan beban kerja adalah sumbu terakhir. C-state agresif dapat menambah latensi ke gangguan jaringan, dan spindown drive agresif dapat memakai drive NAS lebih awal. Alat terbaik mengekspos kontrol per-perangkat dan default aman untuk penggunaan server, dan mereka membiarkan homelab menyetel drive secara terpisah dari sistem lainnya.

Perbandingan cepat

Aplikasi Terbaik untuk Platform Paket gratis Harga mulai Rating
PowerTOP Penyetelan interaktif dan audit per-perangkat Linux Ya Gratis 4.7
TLP Kebijakan daya berdasarkan systemd yang persisten Linux Ya Gratis 4.7
auto-cpufreq Penyetelan frekuensi dan governor otomatis Linux Ya Gratis 4.6
TuneD Penyetelan berbasis profil dari Red Hat Linux Ya Gratis 4.5
ThrottleStop Penyetelan tegangan dan turbo di Windows Windows Ya Gratis 4.6
Intel Extreme Tuning Utility Penyetelan berbasis vendor di Windows Windows Ya Gratis 4.4
Powerstat Pengukuran penggunaan daya yang tepat seiring waktu Linux Ya Gratis 4.5

1. PowerTOP, audit interaktif yang menunjukkan apa yang menggambar daya

PowerTOP adalah alat pertama yang dijalankan di server Linux segar. Ini melaporkan penggunaan daya per-perangkat, peristiwa bangun per detik, dan daftar pengaturan yang dapat disesuaikan dengan status saat ini dan perubahan yang direkomendasikan. Menjalankan powertop --calibrate di host idle kemudian powertop --auto-tune menerapkan sebagian besar default aman dalam satu lintasan.

Alasan untuk menjaganya tetap terpasang adalah sisi pelaporan. Ketika tarikan idle kembali naik setelah pembaruan kernel, PowerTOP adalah cara tercepat untuk menemukan proses atau perangkat yang menyebabkan bangun. Simpan laporan dasar pada akhir pekan yang tenang dan perbedaan setelah upgrade menceritakan kisah dalam satu menit. Ini gratis, bagian dari repositori setiap distribusi utama, dan digunakan sebagai kebenaran dasar oleh sebagian besar alat lain di daftar ini.

2. TLP, kebijakan daya yang persisten untuk server Linux

TLP dimulai sebagai alat penyetelan laptop dan berkembang menjadi daemon daya go-to di Linux. Ia membaca satu file konfigurasi, menerapkan pengaturan saat boot melalui unit systemd, dan menerapkannya kembali pada peristiwa jeda, lanjutkan, dan baterai. Pada server headless, sebagian besar konfigurasi hidup di bawah awalan AC karena mesin tidak pernah melihat baterai, dan pengaturan mencakup daya link SATA, ASPM PCIe, USB autosuspend, penghematan daya WiFi, dan governor CPU.

Alasan TLP menang atas skrip hand-rolled adalah keamanan. Defaultnya konservatif untuk server, dokumentasinya menjelaskan setiap tunable, dan perilakunya dapat diprediksi di seluruh reboot. Pasangkan dengan PowerTOP sekali pada waktu pengaturan, pins konfigurasi, dan lupakan keberadaannya selama berbulan-bulan.

3. auto-cpufreq, pilihan governor otomatis tanpa mentalitas laptop

auto-cpufreq menonton beban CPU dan beralih antara governor performance, powersave, dan schedutil sesuai kebutuhan. Pada server yang berganti antara menganggur malam dan pekerjaan backup malam hari, itu beradaptasi dengan beban kerja tanpa profil tetap dan tanpa penyetelan tangan. Ia berjalan sebagai unit systemd, mengekspos CLI untuk status, dan berinteraksi dengan bersih dengan TLP untuk pengaturan non-CPU.

Alasan untuk menambahkannya ke host Proxmox adalah alasan yang sama mengapa itu bekerja di laptop: beban kerja di homelab adalah bersifat ledak. Governor powersave statis bagus untuk sebagian besar jam dan lambat selama ledakan; auto-cpufreq menjaga ledakan cepat tanpa meninggalkan CPU pada frekuensi maksimal sepanjang malam. Ini bermain baik dengan TLP selama ruang lingkup mereka tidak tumpang tindih.

4. TuneD, penyetelan berbasis profil untuk siapa saja yang menyukai preset

TuneD adalah daemon penyetelan Red Hat dan dilengkapi dengan serangkaian profil yang mencakup beban kerja umum: virtual-host, balanced, powersave, throughput-performance, dan lainnya. Mengganti profil adalah satu perintah, dan profil yang sama menerapkan cara yang sama di seluruh Fedora, RHEL, Debian, dan turunan yang membungkusnya. Pada host Proxmox, virtual-host adalah profil mulai yang masuk akal dan powersave adalah target tarikan rendah.

Karena berbasis profil, mudah untuk dipikirkan dan mudah untuk dikembalikan. Homelab yang bereksperimen dengan pengaturan dapat beralih antara profil dan mengukur penggunaan dalam beberapa menit. Tradeoff versus TLP adalah bahwa permukaan konfigurasi lebih sempit dan kurang fokus server, tetapi model profil membuat rollback sepele.

5. ThrottleStop, alat Windows untuk undervolting dan kontrol turbo

ThrottleStop adalah alat Windows yang telah lama berdiri untuk CPU Intel. Ini mengekspos rasio turbo, offset tegangan, kontrol C-state, dan batas daya, dan melakukannya dalam antarmuka tunggal yang telah tetap dekat dengan yang sama selama satu dekade. Pada Windows Server atau node homelab berbasis Windows, itu adalah kecocokan terdekat dengan apa yang dilakukan TLP dan PowerTOP bersama di Linux.

Undervolting adalah tempat ia mendapatkan kembali sebagian besar watt, dan risikonya sama seperti pada perangkat keras apa pun: terlalu agresif dan mesin mogok di bawah beban. Offset konservatif per inti, diterapkan dalam langkah kecil dan diverifikasi dengan tes stres, memberikan sebagian besar penghematan tanpa risiko. ThrottleStop menyimpan profil dan menerapkannya pada startup Windows melalui penjadwal tugas.

6. Intel Extreme Tuning Utility, penyetelan berbasis vendor Windows

Intel Extreme Tuning Utility (XTU) adalah alat Intel sendiri untuk menyetel CPU yang didukung. Pada server kurang menarik daripada di rig gaming, tetapi itu adalah jalur yang didukung vendor untuk offset tegangan, penyetelan batas daya, dan kontrol termal di Windows. Ini mencatat telemetri, tolok ukur stabilitas, dan kembali dengan bersih jika perubahan gagal.

Alasan untuk memilih XTU daripada ThrottleStop adalah dukungan. Ia dilengkapi dengan driver yang ditandatangani, terintegrasi dengan alat stabilitas Intel, dan merupakan titik awal yang lebih aman bagi siapa pun yang baru mengenal penyetelan tegangan. Downside adalah set fitur yang lebih sempit pada perangkat keras kelas server, terutama pada bagian Xeon di mana banyak kontrol dinonaktifkan di tingkat firmware.

7. Powerstat, pengambilan sampel presisi untuk mengukur apa perubahan yang benar-benar menghemat

Powerstat adalah utilitas Linux kecil yang melaporkan penggunaan daya rata-rata pada jendela pengambilan sampel yang dipilih menggunakan baterai ACPI atau penghitung RAPL di server. Pada pengaturan tanpa Kill A Watt itu adalah yang terdekat dengan homelab untuk mendapatkan meter watt, dan menghasilkan keluaran teks biasa yang mudah untuk ditulis ke laporan sebelum dan sesudah.

Ini tidak menyetel apa pun. Yang dilakukannya adalah mengubah “kotak terasa lebih dingin sekarang” menjadi angka yang cocok di spreadsheet. Jalankan sampel lima menit sebelum menerapkan TLP atau PowerTOP, simpan rata-rata, terapkan perubahan, dan jalankan sampel yang sama lagi. Delta itu nyata, perubahan kecil cenderung bertambah lebih cepat daripada yang diharapkan.

Cara memilih yang tepat

Stack awal untuk server Proxmox atau bare-Linux adalah PowerTOP untuk audit, TLP untuk kebijakan yang persisten, dan Powerstat untuk pengukuran sebelum dan sesudah. Kombinasi itu menangani audit, penyetelan, dan bukti dalam satu sore, dan tetap keluar dari jalan selama berbulan-bulan setelahnya. auto-cpufreq memasuki tempat ketika beban kerja cukup ledak sehingga governor tetap terasa salah.

TuneD adalah alternatif untuk TLP bagi siapa saja yang lebih suka preset daripada penyetelan per-pengaturan, dan patut dicoba pada host Proxmox karena profil virtual-host adalah default yang masuk akal. Pada Windows, ThrottleStop dan Intel XTU mencakup tanah yang sama dengan tradeoff yang berbeda, ThrottleStop lebih kuat dan kurang ramah, XTU lebih didukung dan kurang kuat. Lewati alat penyetelan vendor yang dilengkapi dengan perangkat lunak motherboard; mereka ditujukan pada rig gaming dan jarang membantu di server. Dua atau tiga alat yang berjalan dengan baik selalu lebih baik daripada tujuh bertarung untuk pengaturan yang sama.

FAQ

Berapa banyak daya yang sebenarnya dapat disimpan oleh penyetelan server? Pada node homelab Intel atau AMD modern, lintasan penuh dengan PowerTOP dan TLP biasanya mengurangi tarikan idle sebesar sepuluh hingga dua puluh watt. Pada perangkat keras yang selalu aktif, itu menambah hingga perbedaan tagihan yang berarti selama setahun, dan menurunkan suhu cukup untuk membiarkan kipas berputar lebih lambat.

Apakah aman untuk mengaktifkan C-state di server? Ya, untuk sebagian besar beban kerja homelab. C-state dapat menambah beberapa mikrosecond latensi untuk bangun, yang tidak penting untuk berbagi file, Home Assistant, atau layanan Docker. Beban kerja sensitif latensi seperti audio real-time atau jam PTP adalah pengecualian.

Akankah PowerTOP autotune memecah sesuatu di server? Autotune mengaktifkan pengaturan yang direkomendasikan PowerTOP, dan rekomendasi biasanya aman pada perangkat keras standar. Dua area untuk ditonton adalah USB autosuspend, yang dapat menangguhkan keyboard atau konsol serial, dan daya link SATA, yang dapat mempengaruhi SSD tertentu. Jalankan dengan pencatatan terlebih dahulu dan batalkan apa pun yang berperilaku buruk.

Apakah undervolting CPU server membatalkan garansi? Kebijakan vendor bervariasi. Pada bagian konsumen umumnya ditoleransi. Pada bagian server itu mungkin atau mungkin tidak mempengaruhi garansi; periksa dokumentasi vendor CPU sebelum menerapkannya ke perangkat keras produksi.

Bisakah saya menggunakan TLP dengan Proxmox? Ya. TLP berjalan dengan bersih di Proxmox VE karena Proxmox adalah Debian di dasar. Pasang, terapkan konfigurasi yang berfokus server, dan pengaturan bertahan pada reboot.

Apakah alat-alat ini bekerja di server AMD? Ya untuk sebagian besar dari mereka. PowerTOP, TLP, TuneD, auto-cpufreq, dan Powerstat semua mendukung platform AMD. ThrottleStop dan Intel XTU hanya Intel.