前微軟前工程師 Dave Plummer 是 Windows 工作管理員(Task Manager)開發者,近日在個人 YouTube 頻道 Dave′s Garage 解釋為何工作管理員顯示 CPU 使用率未必反映真實數字,因測量 CPU 使用率看似直覺,其實涉及多項複雜技術考量,加上現代 CPU 有動態調整時脈及渦輪加速等特性,單純百分比數字也難全面呈現 CPU 真實工作量。
工作管理員創作者解釋 CPU 使用率由來
Dave Plummer 曾參與開發多項 Windows 代表性功能,包括支援 ZIP 檔與 Windows NT 開始選單。他解釋工作管理員為定時更新(timer-driven),隔一段時間更新數字,系統顯示是兩次更新期間的平均數值,並非當下用量。
最簡單計算法是將 CPU 使用量除以兩次更新間隔時間,但這十分依賴計時器精確度,他更以「開過坑窪泥路的貨車車廂內放節拍器」形容有多不可靠。
比直接除更精準:逐項處理程序計算時間差
所以他讓工作管理員記錄每個處理程序(process)啟動以來核心時間(kernel time)與用戶時間(user time)總和,再減去上次更新數值,此時段 CPU 消耗量,系統再除以所有處理程序同時段消耗 CPU 總時間,雖然比直接除複雜,但精確度高。
現代 CPU 使單純百分比更難反映實際效能
然而現代 CPU 加入動態時脈(dynamic frequency scaling)、渦輪加速(Turbo Boost)、熱降頻(thermal throttling)及深度閒置(deep idle states) 等技術,時間佔用比例已無法充分反映實際工作量。Plummer 以公路比喻:「半滿但全是法拉利的高速公路比擠滿舊水泥車公路能運載更多車輛」,意即 CPU 高速運作時,相同時間可完成更多工作,但現在計算方式不能反映此點。
他認為理想 CPU 使用率應反映「實際完成工作量」與「理論最高工作量」的比例,而非單純時間佔用率。但他已退休,能否真的改善取決於現任工程師。
工作管理員將來有機會改進嗎?
Plummer 曾展示理想工作管理員設計介面,也持續在 Dave′s Garage 頻道分享 Windows 開發幕後故事。微軟已承諾改善 Windows 11 效能及穩定性,但還未知工作管理員是否會更新。對 Windows 歷史感興趣的人可參閱 Plummer 影片。
(本文由 Unwire HK 授權轉載;首圖來源:Image by Freepik)






