Ubuntu Linux 上 固定P/E 核混合架构CPU频率

在 Ubuntu Linux 上，要把 Intel Core i5（14 代，P/E 核混合架构） 的频率尽量固定在 Base～Max Turbo 区间内，可以按下面思路操作。

英特尔CPU信息查看网站：https://www.intel.com/content/www/us/en/products/sku/236777/intel-core-i5-processor-14400f-20m-cache-up-to-4-70-ghz/specifications.html

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一、查看当前调频驱动（先确认环境）

先执行：

cpupower frequency-info

重点看：

driver: intel_pstate   或   acpi-cpufreq

情况 A（最常见，14 代一般是）：

driver: intel_pstate

用 intel_pstate 控制（推荐方式）

1️⃣ 设为 performance 模式（防止自动降频）

sudo cpupower frequency-set -g performance

检查：

cpupower frequency-info | grep governor

应为：

governor: performance

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2️⃣ 关闭节能模式（允许跑满频）

echo 0 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo
cat /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo

（0 = 开 Turbo，1 = 禁用 Turbo）

情况 B：

driver: acpi-cpufreq

传统方式

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二、分别控制 P/E 核（实验级）

1️⃣ 看核心拓扑

lscpu -e

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输出

CPU NODE SOCKET CORE L1d:L1i:L2:L3 ONLINE    MAXMHZ   MINMHZ       MHZ
  0    0      0    0 0:0:0:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0249
  1    0      0    0 0:0:0:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  2    0      0    1 4:4:1:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  3    0      0    1 4:4:1:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  4    0      0    2 8:8:2:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0249
  5    0      0    2 8:8:2:0          yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  6    0      0    3 12:12:3:0        yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  7    0      0    3 12:12:3:0        yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
  8    0      0    4 16:16:4:0        yes 4700.0000 800.0000 2500.0249
  9    0      0    4 16:16:4:0        yes 4700.0000 800.0000 2499.9741
 10    0      0    5 20:20:5:0        yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
 11    0      0    5 20:20:5:0        yes 4700.0000 800.0000 2500.0000
 12    0      0    6 28:28:7:0        yes 3500.0000 800.0000 1799.9860
 13    0      0    7 29:29:7:0        yes 3500.0000 800.0000 1799.9969
 14    0      0    8 30:30:7:0        yes 3500.0000 800.0000 1800.0389
 15    0      0    9 31:31:7:0        yes 3500.0000 800.0000 1799.9760

2️⃣ 分组锁频（示例）

• cpu0-11 = P 核
• cpu12-15 = E 核

锁定频率范围：

P 核：

sudo cpupower -c 0-11 frequency-set -d 2.5GHz -u 4.7GHz

E 核：

sudo cpupower -c 12-15 frequency-set -d 1.8GHz -u 3.5GHz

锁定固定频率（比如Base频率）:

P 核：

sudo cpupower -c 0-11 frequency-set -d 2.5GHz -u 2.5GHz

E 核：

sudo cpupower -c 12-15 frequency-set -d 1.8GHz -u 1.8GHz

⚠️ 注意：

• 有些主板 BIOS/内核会无视这个
• intel_pstate 下可能不完全生效

三、验证是否生效

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实时看每个核心频率（最直观）

推荐方式一（最简单）：

watch -n1 "grep MHz /proc/cpuinfo"

每 1 秒刷新一次，看到类似：

Every 1.0s: grep MHz /proc/cpuinfo                                                      

cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 800.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 1799.939
cpu MHz         : 1455.954
cpu MHz         : 1800.040
cpu MHz         : 1799.981

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没有完全锁定现象和原因

现在其实是"基本成功的"，看数据：

2500 MHz  → P核 Base ✅
1800 MHz  → E核 Base ✅
800 MHz   → 空闲睡眠态 ⚠️
1455 MHz  → 中间态 ⚠️

说明：

👉 你的锁频 80% 成功了

👉 剩下 20% 是省电机制

从上面的输出可以看到，cpu并没有被真正锁定，这是 正常现象 + intel_pstate 的一个"坑点"，不是你没配好。先直接告诉你结论，再解释原因和解决办法。

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一句话结论

你看到的：

800 MHz
1455 MHz

👉 不是锁频失败，而是：

在「空闲 / C-State / 省电状态」下，
Intel CPU 会短暂进入深度节能模式 ，

绕过了 cpupower 的最低频率限制。

所以：

✔️ 有负载 → 回到 2.5 / 1.8 GHz

✔️ 没负载 → 掉到 800MHz（省电）

这是设计行为，不是 bug。

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二、为什么会这样？（原理）

在 intel_pstate 下，有 3 套机制同时在管你 CPU：

1️⃣ P-State（频率调节）刚才控制的是这个

2.5GHz ～ 4.7GHz

2️⃣ C-State（睡眠状态）现在没关 ❗

C1 / C3 / C6 / C10 ...

进入深度 C-State 后：

CPU 几乎"半睡眠"，频率显示会掉到：

800MHz 左右

3️⃣ HWP（硬件自控）14代默认开启

CPU 自己决定省不省电。

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现在的状态是：

模块	状态
P-State	✅ 你控制住了
C-State	❌ 还在乱进
HWP	✅ 自动

所以会出现你看到的混合频率。

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彻底锁定，不掉到 800MHz（实验模式）

⚠️ 注意：下面操作 = 更耗电 + 更热 + 风扇更响，只建议实验时用。

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🔧 方法一（推荐）：关闭深度 C-State（最有效），只用方法一一般就可以

for i in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpuidle/state*/disable; do
  echo 1 | sudo tee $i
done

含义：

1 = 禁用该睡眠态

执行后再看：

watch -n1 "grep MHz /proc/cpuinfo"

800MHz 基本会消失。

Every 1.0s: grep MHz /proc/cpuinfo                                                      

cpu MHz         : 2499.974
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2500.025
cpu MHz         : 2465.597
cpu MHz         : 2465.567
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2500.000
cpu MHz         : 2499.974
cpu MHz         : 1800.011
cpu MHz         : 1799.984
cpu MHz         : 1800.024
cpu MHz         : 1799.974

🔧 方法二：禁用 HWP（硬件自动调度）

查看：

cat /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/hwp_dynamic_boost

如果是 1，关掉：

echo 0 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/hwp_dynamic_boost

（部分机器没有这个文件）

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🔧 方法三（终极）：内核启动参数（最干净）

如果你长期做能耗实验，建议用这个。

编辑 grub：

sudo nano /etc/default/grub

找到：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT

改成：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash intel_idle.max_cstate=0 processor.max_cstate=1"

更新：

sudo update-grub
sudo reboot

含义：

参数	作用
intel_idle.max_cstate=0	禁深睡
processor.max_cstate=1	限制睡眠

重启后基本不会再看到 800MHz。

四、完整脚本

#!/bin/bash

# ==============================
# CPU Mode Switch Script
# For Intel 14th Gen Hybrid CPU
# ==============================

# Check root
if [ "$EUID" -ne 0 ]; then
  echo "❌ Please run as root: sudo ./cpu_mode.sh"
  exit 1
fi

# P/E core ranges (adjust if needed)
P_CORES="0-11"
E_CORES="12-15"

P_BASE="2.5GHz"
E_BASE="1.8GHz"

P_MAX="4.7GHz"
E_MAX="3.5GHz"

LOW="800MHz"


echo "=============================="
echo " CPU Frequency Control Menu"
echo "=============================="
echo "0 = Power Save (800MHz)"
echo "1 = Base Lock (P=2.5G E=1.8G)"
echo "2 = Turbo Lock (P=4.7G E=3.5G)"
echo "=============================="
read -p "Select mode (0/1/2): " MODE


# Performance governor
cpupower frequency-set -g performance >/dev/null


# Enable turbo
echo 0 > /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo


# Disable C-States
for i in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpuidle/state*/disable; do
  echo 1 > "$i"
done


case "$MODE" in

0)
  echo "Power Save Mode (800MHz)"

  cpupower -c $P_CORES frequency-set -d $LOW -u $LOW
  cpupower -c $E_CORES frequency-set -d $LOW -u $LOW
  ;;

1)
  echo "Base Lock Mode"

  cpupower -c $P_CORES frequency-set -d $P_BASE -u $P_BASE
  cpupower -c $E_CORES frequency-set -d $E_BASE -u $E_BASE
  ;;

2)
  echo "Turbo Lock Mode"

  cpupower -c $P_CORES frequency-set -d $P_MAX -u $P_MAX
  cpupower -c $E_CORES frequency-set -d $E_MAX -u $E_MAX
  ;;

*)
  echo "❌ Invalid input"
  exit 1
  ;;
esac


echo
echo "✅ Configuration Applied"
echo "Monitoring frequency (Ctrl+C to exit)..."
echo


watch -n1 "grep MHz /proc/cpuinfo"

这个脚本支持 3 种模式：

输入	模式	行为
0	💤 省电模式（800MHz）	全核锁 800MHz
1	⚙️ Base 锁频	P=2.5GHz / E=1.8GHz
2	🚀 Max 锁频 Turbo 模式	P=4.7GHz / E=3.5GHz

同时会：

✔️ 切 performance governor

✔️ 打开 Turbo

✔️ 关闭 C-State（防 800MHz 漂移）

✔️ 最后实时监控频率

chmod +x cpu_mode.sh
sudo ./cpu_mode.sh

然后你会看到：

0 = Power Save
1 = Base Lock
2 = Turbo Lock
Select mode:

输入 0 / 1 / 2 回车即可。