Что такое Turbo Boost в работе процессора

Что такое Turbo Boost в работе процессора

  • Как этот режим работает?
  • Принцип наращивания частот
  • В чем отличие Turbo Boost версий 2.0 и 3.0
  • Проверка режима в деле
  • Включать или отключать режим?
  • Способы включения режима Turbo Boost
  • Можно ли отключить режим Turbo Boost?

Intel Turbo Boost – так называют технологию саморазгона процессора на период, когда нагрузка самая сильная. Разгон осуществляется за счет загрузки до этого мало загруженных ядер. Вот почему самого большого эффекта можно достичь в однопоточных приложениях. Однако и в многопоточных приложениях эффект тоже есть.

Функцию Turbo Boost создала компания Intel для своих чипов. Так она смогла оптимизировать функционал чипов, а также добавить им производительности так, чтобы не нужно было делать разгон.

Режим Intel Turbo Boost предоставляет возможность CPU самостоятельно заниматься разгоном тактовой частоты в рамках безопасных значений. Увеличение составляет до 1,4 ГГц, что соответствует флагманскому i9-9900K. Прирост будет чуть меньше в случае с серверными процессорами.

ВАЖНО! Есть такие пользователи, которые считают, что эта технология спользуется и в центральных процессорах (ЦП) от AMD. Однако это ошибка: там аналогичный режим называется Turbo Core.

Как этот режим работает?

Повышение можно определить заданной задачей и актуальной загрузкой компьютера. Если это режим однопоточных вычислений, то разгон основного ядра осуществляется до максимально возможных значений. Делают это за счет того, что заимствуется потенциал остальных. Другие ведь простаивают. При включении в работу всего процессора мы имеем равномерное распределение частот. Процесс также охватывает кэш-память, ОЗУ и дисковое пространство.

Режим Turbo Boost «помнит» о таких системных ограничениях:

— температура во время пиковой нагрузки;
— контроль тепловыделения определенной материнской платы;
— увеличение производительности без роста вольтажа.

Иначе говоря, когда ваш компьютер работает на основе материнской платы с TDP 95Вт, а ЦП функционирует с показателем тока 1,4 В и боксовой (стандартной) системой охлаждения, то использование Turbo Boost сможет увеличивать мощь ЦП так, чтобы уложиться в действующие ограничения и не нарушать температурных рамок.

ВАЖНО! Эксперты считают, что основной недостаток – это рост на время разгона потребления энергии, а также температуры. Конечно, температура не должна быть выше TDP.

Принцип наращивания частот

— вольтаж;
— теплопакет;
— температура.

Если параметры в нужных пределах, то система накидывает еще 133 МГц (дополнительный шаг) и еще разок сверяет показатели. Если вбиваешься за потенциально возможный TDP, то камень на стандартный шаг понижает частоту отдельно на каждом ядре. И так до той поры, пока система не выйдет на максимально допустимые значения.

В чем отличие Turbo Boost версий 2.0 и 3.0

Версия 2.0 осуществляет поддержку планомерного наращивания рабочих характеристик всех ядер процессора. Это зависит от исполняемых задач. А версия 3.0 определяет наиболее эффективные ядра. А потом максимально наращивает их рабочие частоты в однопоточных вычислениях.

ВАЖНО! Еще один важный момент – поддержка ЦП. «Двойка» действует на каждом чипе семейства Core i5 и i7. Причем не имеет значения, какого он поколения. Третью версию пока поддерживают лишь определенные конкретные чипы: Core i7 68xx/69xx; Core i9 78xx/79xx; Xeon E5-1600 V4 (только для одного сокета).

Проверка режима в деле

Есть ли Turbo Boost в ЦП? Или нет? Как это проверить? Запустите HWiNFO. Когда в окне System summary в панели Features маркер Turbo горит зеленым — это значит, что он в процессоре есть.

Турбо Буст разгоняет процессор только тогда, когда есть нагрузка. Так что открываем какую-либо программу, которая покажет частоту процессора (CPU-Z, Speccy, OpenHardwareMonitor, тот же HWiNFO). И делаем попытку, скажем, заархивировать массивный файл. Вы обнаружите, что частота процессора стала намного больше.

ВАЖНО! Когда этого не происходит, то пытаемся поставить план электропитания «Высокая производительность» и выключить, если есть, фирменные утилиты. Так можно сэкономить энергию.

Включать или отключать режим?

— Если ваш ноутбук или ПК имеет слабую систему охлаждения, то Турбо Буст лучше отключить.

— Если охлаждением хорошее, то отключать нет необходимости.

— Когда вы применяете ноутбук или ПК для серфинга, офиса и лишь в некоторых случаях задаете большую нагрузку для него, то вам не надо отключать Турбо Буст. Ведь при коротких нагрузках температура повышается, но несильно. Повода для беспокойства нет. А вот с саморазгоном приложения станут работать более быстро. Скажем, архиватор.

Ноутбук можно использовать в автономном режиме. Для того чтобы увеличить время на одну зарядку, лучше отключить Турбо Буст. Так сэкономишь энергию.

ВАЖНО! Замерять температуру, как и частоту или прочие параметры, удобно с бесплатной программой Open Hardware Monitor. Можно показатели отображать на графике: отметить флажками необходимые значения и открыть график: View —> Show Plot.

Способы включения режима Turbo Boost

— ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ BIOS

Основной переключатель, который контролирует «турборежим» CPU, в настройках ЦП в BIOS либо UEFI. Для его активации необходимо зайти в BIOS компьютера и сделать следующее:

— Находим строку «Конфигурация процессора» и нажимаем «Enter».
— Входим в раздел «CPU – Power Management Control».
— Выбираем «Turbo Mode» и устанавливаем значение «Включено», используя клавишу «Enter».
— Сохраняем изменения любым способом (горячей клавишей или в меню выхода BIOS). Перезагружаем компьютер. Для этого жмем на кнопку «Ok».

ВАЖНО! Этот алгоритм предназначен для русифицированного UEFI. Впрочем, в традиционном сине-белом и английском BIOS практически все точно так же, без изменений. Только вместо строки «Конфигурация процессора» – строка «Advancer CPU Core Features». Также здесь полное написание имени – «Intel Turbo Boost Tech.». В таком случае нужно переключить значение «Disabled» на «Enabled».

Так можно включить Turbo Boost, когда он отключен в настройках BIOS (с UEFI или без).

— ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ СХЕМУ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Для исправления этого делаем так:

— Находим и переходим в «Панель управления», используя в поиске меню «Пуск».
— Нажимаем на «Оборудование и звук».
— Выбираем «Электропитание».
— В разделе «Настройка схемы электропитания» делаем клик левой кнопкой мышки по конкретной конфигурации, действующей на вашем ПК.
— Нажимаем на «Изменить дополнительные параметры питания».
— Разворачиваем настройки «Управление питанием процессора». Затем открываем «Максимальное состояние процессора» и производим установку максимального значения – 100. И наконец, последовательно нажимаем кнопки «Применить» и «ОК». Так мы сохраним изменения.

ВАЖНО! Даже в том случае, когда на процессор уходит 90% или даже 99% необходимой энергии, он не сможет ограниченно применять возможности турборежима. Он просто откажется от нее. И потому очень важно вести контроль за тем, чтобы CPU запитался полностью.

Можно ли отключить режим Turbo Boost?

Панель управления —> Оборудование и звук —> Электропитание —> Настройка плана электропитания —> Изменить дополнительные параметры питания —> Управление питанием процессора.

— Максимальное состояние ЦП: от сети и батареи установить значение, которое будет ниже 100 (для того, чтобы отключить режим, нужно поставить 99).

— Минимальное состояние ЦП: нужно еще проверить, чтобы значение было ниже 100. Когда стоит 100 – Турбо Буст подключен. Когда меньше 100 – он отключен.

Итак, в том случае, когда вам не нужно разгонять свой ЦП на постоянной основе, но когда у вас есть чип Intel i5 или i7, то можете без малейших колебаний рассчитывать на «умное» увеличение частоты в рабочих приложениях и игрушках (конечно, если система считает это нужным).

Одновременно вы не будете озабочены покупкой материнской платы с поддержкой разгона, вам не нужно будет знать все нюансы тепловыделения, а также моментов, которые имеют отношение к оверклокингу.

Что нужно знать о разгоне процессоров

Разгон (overclocking) процессоров — один из самых доступных способов увеличить производительность рабочей станции без внушительных финансовых затрат. Однако новички, зачастую, не понимают, как к этому делу подступиться и переживают за работоспособность системы при неправильном разгоне. На самом деле, базовый «оверклокинг» довольно легко провернуть при надлежащем уровне аппаратного обеспечения.

С чего нужно начать

Сразу стоит отметить, что разгоняемыми являются почти все процессоры от AMD (Ryzen или FX), а у Intel это будут модели с индексом «K» или «X» (например, Intel Core i9-9900K или Core i7-9700K). Также для разгона потребуется материнская плата с подходящим чипсетом.

Не вдаваясь в подробности об устройстве чипсета, можно сказать, что для разгона Intel понадобятся материнские платы с чипсетом маркировки «Z» или «X» (Z99, Z390, X99, X299 и т.д.). Для «оверклокинга» процессоров от AMD семейства Ryzen подойдет любая материнская сокета AM4 на чипсетах B350, B450, X370, X470 или X570. Исключение составляет чипсет A320, на котором разгон процессоров AMD не поддерживается.

Принцип разгона любого процессора

Каждый процессор состоит из нескольких ядер, которые работают на определенной тактовой частоте, измеряемой в ГГц (МГц). Это значение показывает количество тактов процессора в секунду и получается путем умножения множителя процессора на частоту шины (некий магистральный канал, который обеспечивает взаимодействие процессора с чипсетом). Частота шины сегодня является константным значением. Таким образом, мы получаем базовую частоту процессора (или частоту всех ядер), например, процессор Intel Core i3-9100F, согласно характеристикам, имеет базовую частоту 3,6 ГГц, то есть его базовый множитель составляет 36:

36 (множитель) x 100 МГц (const частота шины) = 3600 МГц.

Помимо базового значения частоты, практически любой современный процессор имеет режим повышенной производительности (Turbo Boost), когда множитель автоматически меняется, разгоняя ядра процессора. Для того же i3-9100f это значение составляет 4,2 ГГц, то есть, согласно формуле, множитель процессора в нагрузке меняется на 42, вместо 36.

Принцип разгона процессоров состоит в том, чтобы увеличивать множитель процессора на значение, большее, чем установлено производителем, тем самым повышая тактовую частоту ядер процессора или увеличивая производительность системы за счет большего количества операций, обрабатываемых процессором в секунду.

Однако все оказывается не так просто. Для каждого процессора существует определенный порог частоты, который он не способен преодолеть без угрозы деградации ядер. Этот порог обуславливается напряжением и соответствующей температурой.

Особенности энергопотребления процессоров

Для того чтобы процессор мог работать на более высоких частотах, ему потребуется повышенное энергопотребление, то есть — увеличение напряжения. При этом температура процессора будет увеличиваться экспоненциально. Как правило, процессоры от AMD или Intel начинают перегреваться и, как следствие, выключаться или пропускать такты, чтобы немного охладиться, на отметке в 85–95 градусов по Цельсию. Это и есть главный, ограничивающий фактор разгона процессоров.

Обычно напряжение процессоров находится в районе 1.2 V–1.3 V. При таких значениях система охлаждения способна развеивать выделяемое процессором тепло, позволяя системе работать стабильно. Для разгона потребуется повышать напряжение выше этих значений, но крайне нежелательно ставить его выше 1.45 V, особенно при слабой системе охлаждения.

Таким образом, весь процесс разгона заключается в нахождении «золотой середины» между максимальной частотой процессора и минимальным напряжением (и, соответственно, температуры), необходимым для стабильной работы системы на заданной частоте процессора.

Требования к охлаждению

Процессор, как и любой другой элемент компьютера, нагревается во время работы, поэтому необходимо обеспечить ЦПУ качественным охлаждением. В зависимости от архитектуры, частоты и напряжения на ядра, у каждого процессора есть свой показатель TDP (Thermal Design Power — тепловая расчетная мощность), который измеряется в ваттах и показывает мощность, на которую должна быть рассчитана система охлаждения. Например, у Ryzen 7 3700X показатель TDP «из коробки» равен 65 Вт. Это означает, что кулера, рассчитанного на 95 Вт, с излишком хватит для неразогнанного 3700X.

При разгоне тепловыделение процессора растет, поэтому всегда стоит брать систему охлаждения с запасом. Для разгона мощных многоядерных процессоров хорошо подойдут башенные воздушные и двухсекционные (и более) жидкостные системы охлаждения.

Выбор материнской платы

Как уже было сказано, при разгоне процессора возрастает его энергопотребление и нагрузка на цепи питания материнской платы. Поэтому для безопасного разгона рекомендуется подбирать плату с качественными силовыми элементами.

При желании, конечно, можно заниматься оверклокингом даже на плате самого начального уровня, имеющей 4-pin разъем питания процессора и 3 фазы питания. Главное, чтобы в BIOS было доступно изменение параметров частоты. Однако подобные эксперименты могут закончиться плачевно, ведь в таком режиме железо работает «на износ», и неизвестно сколько оно проживет под повышенной нагрузкой.

Питание процессора

4-pin подходит для питания процессоров не более 120 Вт. Компьютер продолжит работать и при более высоком потреблении энергии, но излишняя нагрузка будет негативно сказываться на состоянии как блока питания, так и материнской платы (4-pin может банально расплавиться и перегореть). Четыре провода 12 V имеют в два раза больше сечение, чем два, из-за чего увеличивается выдерживаемая нагрузка на кабели.

Стоит отметить, что через 4-pin коннектор можно запитать даже плату с разъемами 8+4, и все будет работать. Увеличенное количество контактов лишь призвано уменьшить нагрузку на каждый элемент и, следовательно, нагрев. Поэтому для разгона нужен разъем 8-pin CPU, ведь его хватит для любого процессора из массового сегмента рынка. К счастью, в 2020 году большинство блоков питания имеет восьмиконтактный коннектор.

Фазы питания

Система питания процессора на материнской плате должна подходить под разгон. Так как через разъем 8-pin, проходит 12 вольт, а обычное напряжение на процессор 1.2 V–1.3 V, то нужен элемент, корректирующий питание процессора. Эту роль на себя берёт VRM (Voltage Regulator Module). С его помощью на процессор подается питание с необходимыми параметрами.

Многофазовое устройство VRM снижает пульсации и нагрузку на электронику, что положительно влияет на работу системы питания. Информацию о количестве фаз можно найти на сайте производителя материнской платы, либо посчитав количество дросселей. Чем больше фаз, тем меньше нагрузка на каждый из транзисторов в сети, следовательно, меньше общее тепловыделение. Высокая температура влияет на сопротивление элементов, что негативно сказывается на работе системы и может, в конечном итоге, привести к выходу платы из строя.

Охлаждение силовых элементов

Чтобы фазы питания материнской платы стабильно работали при разгоне, им необходимо охлаждение. Поэтому, выбирая материнскую плату, надо обратить внимание на радиаторы, расположенные на мосфетах. Они должны быть достаточно массивными, чтобы рассеивать выделяющееся тепло и не допускать перегрева цепей питания.

Процесс разгона процессоров Intel и AMD

Когда с требованиями разобрались, можно приступать к разгону. Стоит сказать, что принцип разгона процессоров AMD и Intel одинаков. Единственное отличие, пожалуй, будет в возможности разгона BCLK-шины у AMD Ryzen, т.е. повышения той самой константы в пределах 5–8 %, но это процесс творческий и совсем необязательный, если нет желания точно регулировать частоту ОЗУ, вольтаж и частоту самой шины.

В первую очередь, нужно зайти в BIOS материнской платы. Для этого нужно запустить ПК и нажимать клавишу «Delete» на клавиатуре. После этого откроется интерфейс с большим количеством окон, но для начала нужно перейти в расширенный режим (Advanced Mode). Далее ищем во вкладке «Advanced»/«CPU Features» и отключаем (Disabled) технологии энергосбережения, такие как:

  • Intel Speed Shift Technology
  • CPU Enhanced Halt (C1E)
  • C3 State Support
  • C6 / C7 State Support
  • C8 State Support
  • C10 State Support

Далее ищем в этих же вкладках настройку CPU Load-Line Calibration (LLC). Эта настройка имеет несколько уровней и предназначена для управления напряжением в нагрузках. Нужно выбрать такой уровень, при котором график LLC будет плоским, то есть напряжение в простое и в нагрузке будет примерно на одном уровне. Для разных материнских плат уровни LLC и их количество разные. Если нет графика рядом с этой настройкой, стоит поискать такой график в интернете для конкретной платы или экспериментировать вручную, запуская стресс-тесты, проверять колебания напряжения.

После того, как первоочередные настройки были выполнены, можно приступать к разгону.

В BIOS нужно найти вкладку «Overclocking» (или различные вариации этой настройки, в зависимости от материнской платы). После этого переводим режим регулировки множителя в расширенный (Advanced/Expert/Manual). Становится доступно поле «CPU Ratio», изначально устанавливаем множитель равный частоте турбо-буста процессора (например, для Intel Core i7-8700K это значение составляет 4,7 ГГц или множитель 47), а также устанавливаем напряжение «CPU Core Voltage» в 1.2 V. Стоит отметить, что на некоторых материнских платах нужно синхронизировать изменение множителя для всех ядер: поле «CPU Core Ratio»/«Ratio Apply Mode».

После этого нажимаем клавишу F10, настройки сохраняются и компьютер перезагружается. Если система успешно загрузилась, запускаем стресс-тест процессора (например, AIDA64) и ожидаем 20–30 минут. При стабильной работе и оптимальных температурах (желательно до 90 градусов) можно продолжать разгон, повышая множитель процессора на единицу до тех пор, пока система не перестанет стабильно проходить стресс-тест или вовсе не запустится. Тогда повышаем напряжение на 0.01 V. К слову, если система не запускается, и, при включении, горит черный экран, нужно отключить ПК и вытащить батарейку CMOS из материнской платы (или замкнуть перемычку), тогда настройки BIOS вернутся к заводским, а процесс разгона придется повторить.

http://mcgrp.ru/article/5906-chto-takoe-turbo-boost-v-rabote-protsessora
http://club.dns-shop.ru/blog/t-100-protsessoryi/29353-chto-nujno-znat-o-razgone-protsessorov/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *