Linux CPUInfo：CPU主频怎样优化

Linux CPU主频优化指南

一 核心思路与前提检查

• 明确目标：追求低延迟/稳定高频优先选用performance；追求功耗/温度优先选用powersave；通用场景可用ondemand/conservative/schedutil。现代内核的schedutil（自Linux 4.7）依据调度器利用率调频，响应更自然；而intel_pstate驱动在现代 Intel CPU 上优先启用，仅提供performance/powersave两档，若需使用其他 governor 可在内核参数中禁用该驱动。
• 检查驱动与当前策略：
  • 查看是否加载 acpi_cpufreq：lsmod | grep acpi_cpufreq
  • 查看可用策略与当前策略：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors 与 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
  • 查看频率信息：cat /proc/cpuinfo | grep -i "cpu mhz"；更建议使用 cpupower frequency-info 获取详细与当前频率。

二 快速优化步骤

• 临时切换到高性能：
  • 通用工具：sudo cpupower -c all frequency-set -g performance
  • 直接写入 sysfs：echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor
• 持久化设置：
  • RHEL/CentOS 7/8/9：sudo yum install -y kernel-tools，在 /etc/sysconfig/cpupower 中设置 CPUPOWER_START_OPTS="frequency-set -g performance"，并启用服务 sudo systemctl enable --now cpupower.service。
  • Debian/Ubuntu：sudo apt install -y cpufrequtils，编辑 /etc/default/cpufrequtils 设置 GOVERNOR="performance"，重启服务 sudo systemctl restart cpufrequtils。
  • 通用 systemd 单元（适用于所有发行版）：创建 /etc/systemd/system/cpu-performance.service，内容示例：

    [Unit]
    Description=Set CPU governor to performance
    After=multi-user.target
    [Service]
    Type=oneshot
    ExecStart=/bin/bash -c 'for f in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor; do echo performance > "$f"; done'
    RemainAfterExit=yes
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target
    

    启用：sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl enable --now cpu-performance.service。
• 验证：cpupower frequency-info 或 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor 应显示为 performance。

三 进阶优化与稳定性

• 放宽频率上下限（仅在需要时）：
  • 查看可用频率：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies
  • 设置上限：echo <频率值kHz> | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq
  • 设置下限：echo <频率值kHz> | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq
• 使用 userspace 固定频率（需先切到 userspace governor）：
  • echo userspace | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
  • echo <频率值kHz> | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed
• 避免冲突：部分系统存在 cpuspeed 等服务会与手动设置冲突，必要时停止：sudo systemctl stop cpuspeed（或 service cpuspeed stop）。

四 监控与 BIOS 层优化

• 实时监控：
  • 综合信息：lscpu
  • 睿频/实际频率与功耗：turbostat
  • 性能剖析：perf stat（关注 CPI、指令吞吐等）
• BIOS/UEFI 建议：在固件中启用High Performance/Max Performance，并视情况关闭 C-state 节能以稳定高频；注意这会增加功耗与温度，需确保散热与供电充足。

五 常见问题与排查

• governor 不可用或被覆盖：确认驱动加载（lsmod | grep acpi_cpufreq），现代 Intel 平台可能使用 intel_pstate（仅 performance/powersave）。如需使用其他 governor，可在 /etc/default/grub 的 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 添加 intel_pstate=disable 后更新 grub 并重启。
• 频率不一致或波动异常：检查是否与其他调频服务冲突（如 cpuspeed），必要时停用；使用 turbostat 观察实际频率与 Tau（睿频时间）变化。
• 设置未持久化：确认已通过发行版工具或 systemd 单元写入开机流程，并在重启后复核 scaling_governor。