Одной из самых интересных новых технологий, реализованных в процессорах Intel и AMD, является турборежим. Он позволяет увеличить множитель процессора и, таким образом, увеличить тактовую частоту. А это повысит производительность. Процессору с большим количеством ядер требуется больше энергии. Это связано с увеличением теплоотдачи. В результате частота синхронизации систем с большим количеством ядер часто меньше двух или одноядерных систем, что заставляет владельцев Windows 10 задумываться о включении всех ядер.
Повышение мощности процессора в Windows.
Разгон – хороший и самый очевидный способ увеличить частоту процессоров AMD и Intel. Но вычислительная мощность некоторых чипов AMD может быть увеличена, и многое другое станет работать совершенно по-новому. AMD является единственным производителем, чьи системы продаются с некоторыми неактивными ядрами. Если вы сможете их разблокировать, вы получите дополнительную мощность бесплатно. Это особенно актуально для процессоров с одним ядром, а также для некоторых двухъядерных (т. е. три или два ядра являются активными, одно или два – неактивными). Несложные подсчёты позволяют понять, что разблокирование четвёртого ядра в трёхъядерном процессоре повышает его производительность на целую треть – так что игра определённо стоит свеч.
Возможность разблокировать неактивные ядра заинтересовала пользователей компьютеров несколько лет назад, но в то время требовалось гораздо больше усилий и удачи, чем сегодня. Прежде всего, пользователь должен был купить одну из немногих конкретных плат с южным мостом SB750, а затем найти в магазине процессор, который будет способен работать после разблокировки ядра. В отличие от тестов и экспериментов, это не могло быть проверено – если кому-то повезло, он получал одну треть мощности бесплатно, но в равной степени все усилия могли быть потрачены впустую.
Некоторые материнские платы предлагают специальный переключатель или кнопку для разблокировки неактивных ядер без необходимости посещения BIOS. Теперь это намного проще. Производители отважились и начали использовать на своих материнских платах функцию разблокировки, когда не все ядра работают. Она предлагается большинством новых плат ASUS (Core Unlocker), Gigabyte (Auto Unlock), MSI (Unlock CPU Core) и Foxconn (Core Release).
Чтобы разблокировать неактивное ядро, установите процессор, а затем запустите компьютер. После входа в BIOS найдите нужную функцию и активируйте её. Если возможно, лучше вручную активировать все ядра, чем полагаться на автоматические настройки. После перезагрузки компьютера все ядра должны быть активными. В случае некоторых плат процедура ещё проще – на них есть кнопки, которые позволяют запускать неактивные ядра без входа в BIOS.
Изначально такая функция не всегда работала хорошо (или вообще не работала), но современные производители давно устранили все проблемы. Отрицательного эффекта не существует, т. е. увеличение потребления энергии под нагрузкой и, следовательно, увеличение теплоотдачи – это обычная система охлаждения для процессора. Единственное, что может случиться, это некоторое снижение восприимчивости системы к разгону. Вам не стоит увеличивать нагрузки и питание системных ядер.
Современные процессоры обладают огромной вычислительной мощью. Достигаются такие показатели не столько архитектурой процессоров, сколько количеством ядер и их частотой. Одноядерные системы не будут выполнять более сложные задачи. Сначала появились двухъядерные процессоры, более поздние – четырёхъядерные, а в последнее время количество ядер процессора достигает 10. Они предлагаются как AMD, так и Intel, причем первая компания также продаёт очень популярные трёхъядерные процессоры.
Первоначально создание трёхъядерных систем явилось проявлением удивительной хитрости AMD. Часто одно из ядер четырёхъядерных процессоров оказывалось повреждённым. Поскольку остальные три работали хорошо, на рынке появились процессоры с заблокированным одним ядром, которое было сломано. Из-за этого пользователи Windows 7 и начали пытаться запустить все ядра процессора.
Теоретически это не проблема. Однако, как и в жизни, теория и практика необязательно должны следовать одним и тем же путём. Проблема заключается в структуре программного обеспечения. Многие приложения просто не могут использовать многопоточность. Они были адаптированы для оптимальной работы в одном, а иногда и в двух потоках, и, следовательно, все «сверхштатные» ядра остаются неиспользованными. Что ещё хуже, в такой ситуации гораздо более дешёвый процессор, но с более быстрыми ядрами может демонстрировать более высокую производительность, чем демон с многоядерной скоростью, имея несколько ограниченную частоту синхронизации. Это не конец дефектов. Ядра, которые не задействованы, потребляют столько же энергии, сколько используется в любой момент времени.
Таким образом, мы имеем аналогичную ситуацию, как в случае пробок. У вас может даже быть Ferrari с двигателем мощностью 500 лошадиных сил, но вы не используете эту мощность, а топливо исчезает из бака с угрожающей скоростью, и вы едете медленнее, чем Fiat на соседней полосе.
Решением всех этих проблем является турборежим, связанный с системой выключения или ограничения скорости работы остальных ядер. Частота синхронизации ядер современного процессора – это базовое значение (в случае процессоров Intel – 133,3 МГц, AMD – 200 МГц), умноженное на соответствующее число, присвоенное данной модели. Например, AMD Phenom II X6 1055T работает на частоте 2800 МГц (200 МГц x 14) и Intel Core i7 870 2933 МГц (133,3 МГц x 22). Число, на которое мы умножаем выходное значение, является множителем. AMD давно признала, что, когда вам не нужна полная мощность процессора, множитель может быть уменьшен, и, следовательно, потребление энергии и тепловыделение уменьшаются. Режим Turbo – это обратная процедура – если вам нужно больше мощности, увеличивается множитель и рабочая частота. Однако сделать это непросто.
Простое увеличение множителя приведёт к превышению значения максимальной мощности тепловой проекции процессора. Не вдаваясь в подробности (AMD и Intel определяют этот параметр совершенно по-другому), его можно определить как мощность тепла, излучаемого процессором, поэтому его превышение может привести к перегреву и повреждению системы. Простейшая защита, которую используют производители, отключает турборежим после превышения максимального значения множителя.
Чтобы избежать этого, используется процедура, теоретическая основа которой мы объясняли в начале статьи: множитель более сильно увеличивается только в ядрах, которые выполняют вычисления, и в то же время остальные отключены или сильно замедлены. В результате приложение, которое не должно использовать все ядра, может работать намного эффективнее, процессор не будет использовать больше энергии, значение теплового выделения не будет превышено, а система охлаждения будет работать без проблем. Первой была Intel, которая представила технологию Turbo Boost в своих процессорах Core i7 900 на LGA 1366. Турбо режим работал в них довольно просто, увеличивая множитель всех ядер, ограничиваясь максимальным значением TDP.
http://www.youtube.com/watch?v=3xDSTn7pMNM
Core i7 800 и Core i5 600 используют турбо режим чрезвычайно плавно, но ещё лучше в этом отношении – новейшие процессоры для ноутбуков Intel. Они использовали технологию Turbo Boost в мастер-версии. Как вы знаете, у них есть встроенная графическая карта, а технология Turbo Boost включает обе системы, то есть процессор и графический процессор. Сам масштаб тактовых процессоров в версиях ноутбуков, часто до нескольких десятков процентов, впечатляет, но Intel пошёл дальше. В случае интенсивного использования графической системы частота его работы также может быть увеличена, в результате чего рабочая частота ядер становится ограничена, чтобы не превышать максимальное значение TDP. Процессор работает идеально и гармонично, принимая во внимание не только потребность в вычислительной мощности ядер, но и интегрированный графический макет. Последние процессоры Intel работают лучше, потому что, когда множитель ядра увеличен, неактивные ядра полностью отключены.
AMD немного отложила ответ на революционную идею Intel. Турбо режим в процессорах этой компании был ожидаемым только с выпуском новейшего шестиядерного Phenom II. Технология получила название Turbo Core и сильно отличается от того, что предложил Intel. В то время как в процессорах Intel турбо режим включается и выключается в зависимости от тепловых условий, процессоры AMD входят в него, когда, по крайней мере, три из шести ядер не выполняют никаких задач. Частота остальных в этом случае может быть увеличена максимум на 500 МГц. Это гарантирует эффективную работу, а также не превышает максимальное значение TDP. AMD предлагает возможность чрезвычайно простого разгона благодаря разблокированному множителю и управлению всеми ядрами с системного уровня с помощью приложения OverDrive.
Мы рассмотрели, насколько производительность Turbo Boost может быть реализована на практике, протестировав процессор Intel Core i5-750. Результаты показали, что разгон ускоряется в первую очередь приложениями, загружающими один или два ядра, например, Apple iTunes конвертирует песни с компакт-дисков в MP3 на 16% быстрее и фильмы в формате Full HD (1920 x 1080 пикселей) в формат, поддерживаемый iPod (640 x 352 пикселей) на 14% быстрее. Скорость создания кадров в трёхмерном «Resident Evil 5» увеличилась после применения технологии Turbo Boost на 11%.
Тест производительности в тесте PC Mark Vantage имитирует условия работы в офисе с несколькими приложениями. Запускается текстовый редактор, Internet Explorer открывает несколько сайтов одновременно, а Защитник Windows проверяет систему в фоновом режиме, ищет шпионское ПО. Turbo Boost ускорил этот тест на 6%.
Увеличение потребления энергии после включения технологии Turbo Boost показывает программа Cinebench с использованием приложения 3D-дизайна в Maxon Cinema 4D. Когда загружается только одно ядро, его производительность увеличивается на 20%, а энергопотребление – на 8%. Чем больше ядер используется, тем менее выгодным является отношение роста производительности к потреблению энергии. После загрузки всех ядер увеличение эффективности и энергопотребления для каждого увеличивается на 6%.
Технология Turbo Boost включена в меню настройки BIOS, очевидно, что производитель материнской платы предоставил ей соответствующую функцию. Информация о меню, в котором вы должны его искать (в некоторых случаях это называется Turbo Mode), содержится в руководстве материнской платы. В основном это Advanced, Advanced CPU Features, Performance или специальные, такие как AI Tweaker или MIT, которые собирают функции, связанные с разгоном оборудования. Комбинированное увеличение производительности благодаря технологии Turbo Boost даётся стандартным программным обеспечением Mark Vantage и приростом производительности в 3D Mark Vantage. Вы можете заряжать отдельные процессорные ядра программой Cinebench.
Даже сегодня нет полной уверенности в успехе операции. Вы всегда можете найти процессор, где заблокированные ядра будут повреждены. Это проявляется по-разному, наиболее очевидным будет отсутствие возможности разблокировать ядро. Также может случиться, что ядро начнёт работать, но система будет очень неустойчивой, или нестабильность может быть обнаружена только после долгой работы при высокой нагрузке. Конечно, всегда стоит его проверить, выполнив как можно больше различных тестов.
Покупка трёхъядерного процессора в сочетании с жёстким диском, видеокартой и другими компонентами с учётом риска разблокировки обычно имеет мало смысла или вообще не имеет его. Но чем дешевле плата и процессор, тем больше их владелец будет заинтересован в приобретении дополнительной вычислительной мощности бесплатно. Таким образом, функция разблокировки ядер может быть большим преимуществом дешёвых плат.
