Procesory
Artykuł
Mateusz Brzostek, Wtorek, 20 czerwca 2017, 22:00

Zarządzanie energią i taktowaniem

Cały procesor Epyc jest traktowany przez wewnętrzny kontroler zasilania jako jeden byt. Cztery jądra mają wspólny budżet energetyczny, a możliwości przyspieszania w trybie boost są zależne od liczby obciążonych rdzeni w całym procesorze. Kontroler zasilania zarządza trybem boost w inteligentny sposób: przyspieszane są rdzenie położone blisko puli pamięci zawierającej wykorzystywane dane. Do tego preferowane jest przyspieszanie rdzeni położonych daleko od siebie, żeby nadmiar ciepła równomiernie rozchodził się po obudowie procesora, zamiast tworzyć gorące punkty.

W procesorach 32-rdzeniowych maksymalne taktowanie w trybie boost może zostać osiągnięte, kiedy obciążonych jest 12 lub mniej z 32 rdzeni. W 24-rdzeniowych układach jest to 8 rdzeni; nie podano szczegółowych informacji o trybie boost w 16-rdzeniowych układach.

Procesory Epyc mają wbudowane w jądro niezależne dla każdego rdzenia liniowe regulatory napięcia (LDO). To technika podobna do wbudowanego regulatora napięcia ISVR w procesorach Intela (Haswell, Haswell-E, Broadwell-E, Skylake-X). ISVR Intela to pełen zasilacz impulsowy, z cewkami i kondensatorami wbudowanymi w obudowę procesora. W procesorach AMD wbudowano tylko regulator liniowy, który nie może znacząco obniżyć napięcia (np. z około 2 V do około 1 V, jak w procesorach Intela), ale może je regulować w niewielkim zakresie z bardzo dużą sprawnością i dokładnością. Ponieważ regulatory dla każdego rdzenia są niezależne, można sterować napięciem każdego rdzenia osobno. To pozwala – po zbadaniu charakterystyki każdego rdzenia – dobrać napięcie do taktowania w optymalny sposób, zamiast ustawiać dla wszystkich rdzeni tak duże napięcie, jakiego wymaga do poprawnego działania najsłabszy rdzeń. LDO pozwala regulować napięcie z dokładnością do 2 mV (zasilacz impulsowy na płycie głównej zapewnia dokładność do 6,125 mV). Kalibracja LDO dla każdego rdzenia nie jest wykonywana w fabryce podczas sortowania, ale działa automatycznie i w czasie rzeczywistym: kontroler zasilania może zmieniać parametry zasilania 1000 razy na sekundę, co pozwala natychmiast zareagować na zmieniające się warunki termiczne i elektryczne. Ten mechanizm jest oczywiście obecny również w procesorach Ryzen – ale nie jest aktywny.

Procesory Epyc zachowały też funkcję wykorzystaną wcześniej w APU Carrizo i Broadwell-Y: możliwość sterowania trybem turbo/boost w zależności od wykonywanych zadań. Jeśli rdzeń wykonuje regularne operacje, których nie trzeba ukończyć jak najszybciej (np. z powodu oczekiwania na pamięć lub urządzenia I/O), to zamiast przechodzić do najszybszego taktowania boost, zachowuje jeden z niższych progów taktowania i napięcia zasilania, co oszczędza energię.

Epyc dzięki tym mechanizmom oszczędzania energii oraz upakowaniu większej liczby rdzeni w jednym procesorze niż w układach Intel Xeon z rodziny Broadwell-E zapewnia niezłą efektywność energetyczną. Jak podaje AMD, maszyna z dwoma procesorami Epyc 7601 zapewnia mniej więcej o połowę lepszą efektywność energetyczną w benchmarku SPEC niż dwa Xeony E5-2699v4.

Ocena artykułu:
Ocen: 18
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Aktualności spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane