Technologie i wydarzenia
Artykuł
Redakcja PCLab.pl, Środa, 30 grudnia 2009, 05:45

Turbo, czyli jak cztery rdzenie zawstydziły dwa rdzenie

Procesory wielordzeniowe są już codziennością. Jednostkę z przynajmniej dwoma „jajkami” ma już praktycznie każdy użytkownik komputera, który modernizował swój sprzęt nie dalej jak trzy – cztery lata temu. Niemniej na procesorach dwurdzeniowych świat się nie kończy. Dość popularne są już modele czterordzeniowe, a za kilka tygodni, może kilkanaście, pojawią się sześciordzeniowce. Na rynku równolegle dostępne są jednostki zarówno dwu-, jak i czterordzeniowe. Rozpiętość cenowa jest dość duża: najdroższe i jednocześnie najwydajniejsze dwujajowce kosztują ponad 900 zł, a najtańsze czterordzeniowce – około 320. Matematycznie: zbiór liczb reprezentujących zakres cen procesorów dwurdzeniowych w części zawiera się w zbiorze zakresu cen jednostek czterordzeniowych – i odwrotnie. Te dwa zbiory mają więc część wspólną. A w takim wypadku pojawia się pytanie, który procesor kupić.



Szybka analiza oparta na liczbie rdzeni mówi jasno: procesor czterordzeniowy. Niestety, praktyka temu przeczy, gdyż wiele, jeśli nie większość typowych zadań (a co często ważniejsze – również gier) wykorzystuje maksymalnie dwa wątki procesora. Wówczas wyżej taktowany, wyposażony w większą ilość pamięci podręcznej procesor dwurdzeniowy okazuje się szybszy od sprzedawanej w podobnej cenie jednostki czterordzeniowej. Ale są też sytuacje odwrotne – np. kompresja filmów czy rendering 3D. Czy nie ma złotego środka?

Jest pewna technika, dzięki której możemy z pełną odpowiedzialnością powiedzieć: tak, jest złoty środek. Mowa o Intel Turbo Boost.

Tryby Turbo zostały zastosowane już w zeszłym roku w procesorach Intel Core i7 serii 900. Wprowadziły początkowo trochę zamieszania wśród testerów oraz bardziej zaawansowanych użytkowników. Turbo pozwalał bowiem na w pełni automatyczne... podkręcanie się procesora. Ale użycie słowa „podkręcanie” nie jest tutaj właściwe. Od czynności, którą powszechnie nazywamy właśnie podkręcaniem, Turbo różni się tym, że nie przekraczamy ustalonego maksymalnego poboru energii. Podkręcanie zaś opiera się właśnie na tym, że zwiększając częstotliwość taktowania jednostki, zwiększamy również jej zapotrzebowanie na energię, najczęściej poza granice ustalonego przez producenta TDP (maksymalnego poboru energii).





Turbo nie jest też niczym nowym w sensie rozwiązania. Już wcześniej aplikacja AMD Overdrive, współdziałając z procesorami AMD Phenom oraz Phenom II, umożliwiała niezależną regulację taktowania rdzeni procesora. Jednak Turbo w układach Intel Core i5 oraz Core i7 to zupełnie inny wymiar owej elastyczności. Właśnie w 2009 roku Turbo Boost została użyta w najwłaściwszy i najpełniejszy sposób! Mowa o procesorach opartych na rdzeniu Lynnfield: Core i5 750 i Core i7 860/870, oraz mobilnych jednostkach Core i7 (Clarksfield): 720QM, 820QM oraz 920XM. Jak działa ta tajemnicza technika?

Założenie jest bardzo proste: wszyscy wiemy, że procesor bardzo rzadko jest obciążony w stu procentach. Aby tak się stało, musimy czymś zająć wszystkie rdzenie, całość pamięci podręcznej, kontroler pamięci i inne logiczne elementy znajdujące się w procesorze. Sytuacja taka w praktyce występuje niezmiernie rzadko – szczególnie w procesorach wielordzeniowych. Nie jest bowiem tajemnicą, że wciąż tylko część aplikacji codziennego użytku wykorzystuje potencjał procesorów dwurdzeniowych, a co dopiero czterordzeniowych. Turbo Boost rozwiązuje ten problem w bardzo prosty sposób: jeśli w danej chwili wykorzystujemy tylko jeden rdzeń procesora, to pozostałe (te nieużywane) przełączamy w tryb bezczynności, a wolne zasoby TDP przerzucamy na ten jeden rdzeń, zwiększając jego taktowanie. Jak bardzo? W najbardziej agresywnym wariancie – nawet o 1,2 GHz! Co w praktyce nam to daje?



W zastosowaniach, w których wykorzystywane są cztery rdzenie procesora, jednostki mające taką właśnie liczbę rdzeni (tradycyjne, np. Core 2 Quad) zapewniają wydajność wyższą nawet od najszybszych dwurdzeniowców. Jeśli jednak uruchomimy aplikację obciążającą maksymalnie dwa rdzenie procesora, to wyżej taktowany procesor, np. z serii Core 2 Duo, okazuje się szybszy, co wielkim zaskoczeniem być nie powinno. W przypadku najnowszych procesorów z serii Core i5 oraz Core i7 problem ten jednak nie istnieje! W nich obciążone rdzenie wspomnianych jednostek taktowane są znacznie wyższą częstotliwością, co pozwala osiągnąć lepszą wydajność i najczęściej przegonić nawet najwyżej taktowane Core 2 Duo.

Przykładowo Core i5 750, którego bazowa częstotliwość wynosi 2,66 GHz, w czasie obciążenia jednego bądź dwóch rdzeni działa już z taktowaniem 3200 MHz. Tym samym przegania Core 2 Duo E8500 w każdym zastosowaniu! Podobnie jest w notebookach, w których Core i7 720QM (częstotliwość bazowa 1,6 GHz), w przeciwieństwie do Core 2 Quad Q9000, nie boi się Core 2 Duo P8600 (2,4 GHz) w aplikacjach wykorzystujących jeden bądź dwa rdzenie procesora. 720QM bowiem przy obciążeniu dwóch rdzeni taktowany jest częstotliwością 2400 MHz!





Podsumowując: procesory Core i5 oraz Core i7 wyposażone w technikę Intel Turbo Boost nie są innowacyjne, jeśli chodzi o architekturę. Ta przecież obecna jest na rynku już przeszło rok. Ale tak agresywne tryby Turbo, jakie zastosowano w najnowszych wersjach tych procesorów, pozwoliły wreszcie myśleć o procesorach czterordzeniowych jak o rozwiązaniach zawsze szybszych od najwydajniejszych dwurdzeniowców! Wreszcie można kupić cztery rdzenie, które w zastosowaniach maksymalnie dwuwątkowych nie są wolniejsze od procesora dwurdzeniowego, ale wysoko taktowanego, w tych zaś, które wykorzystają wszystkie dostępne rdzenie procesora... Nie trzeba nic mówić. Połączenie tych wszystkich elementów układanki dało piorunujący efekt – prawdziwie złoty środek!

Tomasz Niechaj

Ocena artykułu:
Ocen: 28
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane