Игровые устройства под управлением Linux могут стать заметно производительнее благодаря новой разработке для ядра операционной системы. Инженер предложил изменения, которые позволяют процессорам AMD быстрее реагировать на игровые нагрузки. В первых тестах Steam Deck продемонстрировал прирост минимальной частоты кадров почти на треть без какого-либо разгона или замены оборудования.

Нововведение направлено не на увеличение среднего FPS, а на повышение стабильности игрового процесса. Именно просадки производительности и редкие задержки чаще всего влияют на плавность изображения, поэтому улучшение минимального FPS может сделать игры заметно комфортнее.

Разработчик ядра Linux Давид Верне представил серию патчей для драйвера amd-pstate, который отвечает за управление энергопотреблением и динамическое изменение тактовых частот процессоров AMD. Об изменениях сообщает издание TechSpot.

В основе решения лежит технология Energy Performance Preference (EPP) — механизм, позволяющий процессору выбирать между максимальной производительностью и энергосбережением. В обычном режиме система старается поддерживать баланс между скоростью работы и расходом энергии, однако такой подход не всегда подходит для современных игр.

По словам разработчика, игровая нагрузка существенно отличается от большинства повседневных задач. Основной поток игры часто чередует короткие периоды высокой активности с кратковременными паузами. Из-за этого стандартный алгоритм управления питанием не всегда успевает вовремя повышать производительность процессора, что может приводить к микроподтормаживаниям и снижению минимального FPS.

Для решения этой проблемы Верне разработал механизм per-core EPP boost, который анализирует нагрузку отдельно на каждом процессорном ядре. Новый модуль проверяет уровень загрузки каждые 10 миллисекунд. Если конкретное ядро используется минимум на 50 %, для него автоматически включается профиль максимальной производительности. Когда интенсивная нагрузка исчезает и в течение 300 миллисекунд не повторяется, процессор возвращается к прежнему энергосберегающему режиму.

Такой подход позволяет быстрее реагировать на кратковременные всплески нагрузки, характерные для большинства современных игр, не удерживая весь процессор постоянно в режиме максимальной производительности. Это помогает сохранить баланс между скоростью работы, энергопотреблением и температурой устройства.

Для проверки эффективности нового механизма разработчик использовал Steam Deck и встроенный бенчмарк Sid Meier's Civilization VI, который считается хорошим тестом для оценки производительности центрального процессора благодаря высокой зависимости от быстродействия одного вычислительного потока.

Результаты оказались весьма показательными. Минимальная частота кадров по показателю 1% Low, отражающему самые серьёзные просадки производительности, выросла на 31,8 %. Показатель времени формирования кадров P99 (99-й персенти́ль задержки) улучшился ещё на 4,1 %, тогда как средний FPS практически не изменился.

Подобное поведение ожидаемо: технология не пытается повысить максимальную производительность системы, а делает работу процессора более отзывчивой именно в моменты кратковременных пиков нагрузки. Для игроков это зачастую важнее, чем рост среднего количества кадров в секунду, поскольку именно минимальный FPS определяет плавность игрового процесса.

По мнению автора проекта, новый механизм может оказаться полезным не только для Steam Deck, но и для других игровых устройств, работающих под управлением SteamOS или Linux и использующих процессоры AMD с интегрированной графикой (APU). Если предложенные изменения будут приняты в основную ветку ядра Linux, владельцы таких устройств смогут получить дополнительный прирост производительности после обновления системы, без необходимости модернизировать своё оборудование.