Intel Turbo Boost: форсаж Lynnfield

Встроенный контроллер PCI Express, двухканальный контроллер памяти и изменённый интерфейс QPI - всё это значимые изменения при переходе от Bloomfield к Lynnfield, но они не такие решающие, как последняя версия технологии Intel Turbo Boost.

Если вы помните из нашей статьи о Bloomfield, у процессоров линейки Core i7-900 есть контроллер управления питанием PCU (power control unit), который содержит примерно такое же число транзисторов, что и процессор 486. С регулярными промежутками PCU измеряет температуру, ток, энергопотребление и состояние операционной системы.

Зачем нужна вся эта информация? В случае Bloomfield, у которого тепловой пакет (TDP) составляет 130 Вт, процессор может полностью выключать ядра, которые не используются, переводя их в режим C6 и снижая энергопотребление. Конечно, ядра в режиме бездействия (C3 или C6) увеличивают разрыв между текущим энергопотреблением и заявленным максимумом. Таким образом, в многопоточных приложениях, когда работают три или четыре ядра Bloomfield (но в пределах запрограммированных ограничений PCU), функция под названием Turbo Boost позволяет увеличить множитель CPU на единицу. Если принять во внимание базовую частоту 133 МГц, то мы получаем "бесплатный" прирост тактовой частоты CPU на 133 МГц. Когда активно только одно ядро (в C0 или C1) технология Turbo Boost даёт ещё один прирост производительности, добавляя к стандартной частоте CPU 266 МГц.

Однако ещё во время официального объявления Core i7-975 Extreme мы обратили внимание на то, что на практике получить двойной прирост множителя Turbo Boost очень сложно, поскольку планировщик Vista часто перебрасывает потоки с одного ядра на другое, что заставляет работать несколько ядер. Мы смогли сделать скриншот процессора 975 на 3,6 ГГц, но такой режим длился лишь долю секунды. В общем, возможный двойной прирост множителя в данном случае не приносил особой пользы.

Что же сегодня? Все три процессора Core i5 и Core i7 имеют тепловой пакет 95 Вт (и порог тока 89 А), то есть работа контроллера PCU оказывается ещё более критичной. Кроме того, всё усложняется и более агрессивной реализацией Turbo Boost. С тремя или четырьмя активными ядрами Core i5-750 и Core i7-860 получают увеличение множителя на одну ступень (у Core i7-870 - на две). Но если активны только два ядра, то все три модели получают повышение множителя уже на четыре ступени (на 533 МГц). А с одним активным ядром два процессора Core i7 повышают множитель на две ступени (667 МГц) при условии, что тепловой пакет не превысит 95 Вт.

Turbo Boost: увеличение множителя (при сохранении TDP, тока и температуры ниже допустимого уровня)
Модель процессора	Частота	4 активных ядра	3 активных ядра	2 активных ядра	1 активное ядро
Core i7-870	2,93 ГГц
Core i7-860	2,8 ГГц
Core i5-750	2,66 ГГц
Core i7-975	3,33 ГГц
Core i7-950	3,06 ГГц
Core i7-920	2,66 ГГц

Получается, что в этом и заключается важное преимущество Lynnfield. В многопоточных окружениях вы увидите все преимущества четырёхъядерного процессора. В программах, таких как WinZip, Lame или iTunes, которые выигрывают от одного/двух ядер с высокой тактовой частотой, Lynnfield даст значимый прирост производительность и на одном потоке.

Чтобы более эффективно отслеживать энергопотребление, частота опроса PCU у Lynnfield была увеличена по сравнению с Bloomfield. Следовательно, новые процессоры Core i5 и Core i7 могут увеличивать или снижать напряжение более агрессивно, чем процессоры Bloomfield, и быстрее реагировать на одно- или многопоточную нагрузку. Конечно, всё это относится к тонкой настройке, но если вы представите себе переключение между режимами бездействия и нагрузки, то там важен каждый миг.