Optymalizacja DPC Latency na platformie AM5 – z 1000+ µs do 270 µs. (latency mon)

[jesa]

Wszystkie czynności wykonujesz na własne ryzyko!

 

Od wszystkiego na czerwono do 270 µs

 

Stan początkowy – katastrofa:
Przed rozpoczęciem optymalizacji system miał następujące problemy. DPC Latency powyżej 1000 µs – wszystko na czerwono w LatencyMon. Głównymi sprawcami były ndis.sys (Realtek LAN) oraz nvlddmkm.sys (NVIDIA).

Dźwięk cechował się ciągłymi trzaskami i zanikami.

Mysz była ciężka, opóźniona i pozbawiona precyzji.

System ogólnie sprawiał wrażenie ociężałego i nieprzyjemnego w obsłudze.

Przyczyny katastrofy były następujące.

Wbudowany kontroler Realtek na płycie głównej ASRock B650M Pro RS generował ogromne opóźnienia w sterowniku ndis.sys ,niezależnie od używanej wersji sterownika.

Sterowniki NVIDIA wydane po wersji 566.36 wprowadziły krytyczne obciążenie w pliku jądra nvlddmkm.sys.

Domyślne ustawienia Windows, takie jak aktywny VBS, MPO i niezoptymalizowany plan zasilania,

również miały negatywny wpływ. Ponadto brak sztywnego przypisania przerwań sprzętowych powodował, że Windows przypadkowo rozdzielał przerwania między rdzenie CPU.

 

Testy sterowników Realtek – krytyczne ustalenia

Żadna oficjalna wersja sterownika LAN od Realtek nie rozwiązała trwałych skoków opóźnień.

Sterowniki ze strony wsparcia ASRock nadal powodowały ogromne skoki ndis.sys.

Sterowniki pobrane bezpośrednio z Realtek nie przyniosły mierzalnej poprawy.

sterowniki Microsoftu z Windows Update również utrzymywały wysokie wartości DPC.

Zarówno starsze, nowsze, jak i beta wersje – każda generowała poważne skoki pod obciążeniem.

Wniosek jest taki, że nie wiadomo do końca, czy problem leży po stronie sterowników, czy sam kontroler Realtek na tej płycie głównej działa w ten sposób.

Faktem jest, że żaden sterownik, niezależnie od wersji i źródła, nie wyeliminował problemu.

Jedynym działającym rozwiązaniem okazało się wyłączenie tego kontrolera w BIOSie i przejście na zewnętrzną kartę sieciową USB.

 

Wykorzystana konfiguracja sprzętowa:
Procesor: AMD Ryzen 5 7600.

Płyta główna: ASRock B650M Pro RS.

RAM: Lexar Ares DDR5 6000 MHz CL30.

Karta graficzna: NVIDIA RTX 4070 Ti SUPER.

Karta dźwiękowa: Creative Sound BlasterX G6 (zewnętrzny przetwornik USB).

Karta sieciowa: AXAGON ADE-TXCA USB-C + USB-A Gigabit Ethernet Adapter. System operacyjny: Windows 10 

 

Konfiguracja BIOS – pełna specyfikacja

Procesor – stały zegar i napięcie (Fixed OC)
Celem było odizolowanie CPU od chaotycznych i agresywnych algorytmów zarządzania energią i skalowania częstotliwości, które są domyślnie stosowane w nowoczesnych procesorach.

Ustawiono mnożnik CPU na 52,00, czyli 5,200 GHz na wszystkich rdzeniach, co stanowi sztywną blokadę częstotliwości. Obniżenie o 100 MHz w stosunku do granicy wywalenia sie, dało tranzystorom wystarczający czas na przełączanie,

co zapewniło bezbłędne wykonanie testow. Napięcie rdzenia CPU ustawiono ręcznie na 1,255 V w trybie nadrzędnym.

Rzeczywisty spadek napięcia pod obciążeniem wynosił 1,235 V – ten poziom precyzyjnie stabilizował najsłabszy logicznie rdzeń, czyli rdzeń numer 5.

Częstotliwość BCLK ustawiono na 100,00 MHz – zablokowanie zegara bazowego wyeliminowało dryft częstotliwości i związane z nim mikro-zacinania dźwięku.

Wyłączono Spread Spectrum, co usunęło modulację zegara i pozwoliło zachować czysty takt na liniach PCIe i w magistrali systemowej.

Wyłączono również stany C, eliminując opóźnienia związane z budzeniem rdzeni z głębokich stanów oszczędzania energii.

 

Dodatkowe limity napięć i zasilania (SOC / IMC)
Napięcie SOC CPU ustawiono na 1,220 V w trybie stałym, co uwzględnia naturalny spadek pod obciążeniem, dając stałe około 1,205 V.

Jest to punkt równowagi zapewniający pełną integralność sygnału bez przegrzewania kontrolera pamięci.

 

Zarządzanie limitami PBO, zdjęcie limitów
PPT, czyli Package Power Tracking, ustawiono na 200 000 mW (200 W) .

TDC, czyli Thermal Design Current, również ustawiono na 200 000 mW.

EDC, czyli Electrical Design Current, także ustawiono na 200 000 mW.

 

Konfiguracja RAM
Włączono profil EXPO z docelową prędkością 6000 MHz.

Synchronizację ustawiono w trybie UCLK = MCLK, czyli ścisła praca w trybie 1:1, co obniża opóźnienia między rdzeniami w całym systemie.

 

Urządzenia zintegrowane z płytą główną wyłączone w BIOSie
Wyłączono wbudowaną kartę sieciową Realtek LAN, która była głównym źródłem opóźnień DPC ndis.sys przekraczających 1000 µs.

Wyłączono wbudowany kontroler dźwięku, aby zapobiec konfliktom alokacji zasobów z przetwornikiem Sound Blaster G6.

Wyłączono również ASPM, czyli zarządzanie zasilaniem PCIe, co wyeliminowało opóźnienia związane z przejściami stanów zasilania na magistrali PCIe.

 

Optymalizacja Windows i sterowników

Modyfikacja sprzętu po zmianach w BIOSie
Sieć jest teraz obsługiwana przez zewnętrzny adapter AXAGON USB z układem ASIX, ponieważ wbudowany kontroler został wyłączony.

Dźwięk jest w całości przetwarzany przez zewnętrzny przetwornik Sound BlasterX G6 USB, a wbudowany kontroler również jest wyłączony.

W opcjach sterownika adaptera ASIX całkowicie wyłączono funkcje oszczędzania energii.

 

Modyfikacje w systemie Windows 10
Wyłączono VBS i Memory Integrity w sekcji Windows Security → Device Security → Core Isolation.

Wyłączono MPO, czyli Multi-Plane Overlay, co wykonano poprzez skrypt rejestru lub za pomocą narzędzia NVCleanstall.

Plan zasilania ustawiono na Najwyższa wydajność, a następnie za pomocą narzędzia Windows Power Plan Settings Explorer odznaczono opcję "Processor idle demote/promote threshold" i wymuszono wartość progową na 100%.

Narzędzie jest dostępne pod linkiem: [Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników].

Wyłączono globalnie USB Selective Suspend w zaawansowanych opcjach zasilania.

 

Konfiguracja sterownika NVIDIA, co jest kluczowym elementem
Wybrano wersję 566.36, uznawaną za złoty standard, ponieważ jest to ostatnia stabilna gałąź pozbawiona systemowej degradacji DPC.

Instalację przeprowadzono za pomocą NVCleanstall, aby uzyskać sterylny profil instalacji.

Pozostawiono tylko czysty sterownik wyświetlania i moduł Panelu sterowania NVIDIA, usuwając całą telemetrię i usługi pomocnicze.

 

Skumulowane wyniki optymalizacji
Uzyskano całkowite stłumienie skoków opóźnień generowanych przez drivers ndis.sys.

Szczytowe opóźnienie wykonania DPC ustabilizowało się na poziomie 270 µs, co wynika wyłącznie z odpytywania sprzętu GPU i jest doskonałym wynikiem w czasie rzeczywistym.

Przywrócono też natychmiastowe, precyzyjne śledzenie kursora myszy na pulpicie.

 

Manipulacja powinowactwem przerwań (GoInterruptPolicy)
Wymuszono ręczne sterowanie przerwaniami sprzętowymi, korzystając z narzędzi opisanych na stronach

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników] 

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników].

Dla kontrolerów USB (cztery jednostki) przypisano rdzenie 1 i 2 z włączonymi przerwaniami sygnalizowanymi komunikatami (MSI) i niezdefiniowanym priorytetem.

Dla kontrolerów NVMe (trzy jednostki) również włączono MSI, ale nie przypisano konkretnych rdzeni.

Dla karty NVIDIA RTX 4070 Ti SUPER przypisano rdzenie 4 i 6 z włączonym MSI i wysokim priorytetem.

Wszystkie pozostałe urządzenia systemowe muszą pozostać przy domyślnych ustawieniach konfiguracyjnych.

 

Analiza degradacji obecnych sterowników NVIDIA
Każdy pakiet sterowników skompilowany przez NVIDIA po gałęzi 566.36 zawiera nieusunięte obciążenie przetwarzania, które wpływa na DPC latency wewnątrz pliku nvlddmkm.sys.

W stanach bezczynnego pulpitu lub przy niskim obciążeniu obliczeniowym występują cykliczne skoki przekraczające 1000 µs, którym towarzyszą słyszalne trzaski.

W scenariuszach intensywnego grania dochodzi do pewnej stabilizacji, ale podstawowa ścieżka sygnału pozostaje mocno zdegradowana.

 

Windows 11
Środowiska Windows 11 mogą osiągnąć porównywalną prędkość działania tylko wtedy, gdy jednocześnie spełnione są następujące warunki: ścisłe stosowanie pakietu sterowników wyświetlania 566.36, ręczne kierowanie przerwań sprzętowych za pomocą GoInterruptPolicy, całkowite fizyczne wyłączenie wbudowanej karty sieciowej Realtek poprzez flagi w BIOSie oraz bezwzględna dezaktywacja infrastruktury VBS i izolacji rdzenia opartej na wirtualizacji (Memory Integrity).

 

Kompleksowa weryfikacja stabilności systemu
Przeprowadzono test Linpack Xtreme z przydziałem 30 GB RAM – zakończony powodzeniem w 10 z 10 cykli, .

Test y-cruncher VT3 z przydziałem 32 GB RAM również zakończył się powodzeniem.

Test OCCT Large Data Set AVX2 także przeszedł pomyślnie.

 

Dodatkowe materiały i zrzuty ekranu dostępne są pod linkami:  

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników]

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników]

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników]

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników]

Więcej informacji można znaleźć na forach: 

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników] 

[Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników].

 

Wszelkie zmiany opisane w tym przewodniku są wykonywane wyłącznie na twoje własne ryzyko.

 

Przedstawione ustawienia stałego podkręcania (Fixed OC) są specyficzne dla indywidualnego egzemplarza procesora autora.

Ze względu na zmienność losową egzemplarzy, wymagania napięciowe i osiągalne częstotliwości różnią się między procesorami.

Użytkownicy muszą samodzielnie określić i zweryfikować stabilne wartości częstotliwości i napięcia za pomocą odpowiednich testów obciążeniowych i weryfikacji stabilności.

Autor ma świadomość, że stosowanie stałego podkręcania i wyłączanie funkcji oszczędzania energii nie jest dla każdego.

Jeśli ktoś woli utrzymywać niskie zużycie energii w stanie spoczynku i chce, aby CPU normalnie obniżał taktowanie, to jest to w porządku.

Autor dzieli się po prostu swoimi własnymi odkryciami i tym, co dokładnie było potrzebne, aby całkowicie spłaszczyć krzywą opóźnień na jego konkretnym zestawie.

Jeśli nie chcesz stosować stałego podkręcania, po prostu tego nie rób.

Nadal możesz wykorzystać resztę poradnika, na przykład obejście problemu z Realtek LAN lub sterowanie powinowactwem przerwań, aby naprawić zacinania.

Jeśli ci się to nie podoba, po prostu tego nie rób. To takie proste.

Warto również sprawdzić film na YouTube pod adresem [Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników] dotyczący sterownika NVIDIA.

Jeśli spojrzysz na najnowsze komentarze, użytkownicy twierdzą, że nic się nie poprawiło.

Gorąco polecam również zapoznanie się z przewodnikiem DPC autorstwa iCkEdMeL. Jest doskonałym punktem startowym: [Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników].

Zanim zapomnę, w Panelu sterowania NVIDIA ustaw tryb zarządzania mocą na Preferuj maksymalną wydajność.

 

Właśnie przypomniałem sobie o świetnym poradniku opublikowanym przez yeesecretalias pod tytułem „Sweaty Optimization Guide (Low Input Lag/High FPS/Competitive Gaming)” – również polecam go sprawdzić: [Zawartość widoczna tylko dla zalogowanych użytkowników]

[jesa]

mała poprawka , nie wyłączamy mpo bo wtedy g sync nie odpala sie w grach ktore wykorzystuja pelny ekran jako okno bez ramek a g sync jest ustawiony w panelu nvidi jako pelny ekran.