Intel представила новую технологию Adaptive Boost для старших процессоров Intel Rocket Lake-S
Компания Intel анонсировала еще одну технологию повышения тактовой частоты ядер процессора. В дополнение к Thermal Velocity Boost и Turbo Boost теперь будет существовать и Adaptive Boost, но только для процессоров Core i9-11900K и Core i9-11900KF.
Intel Adaptive Boost соответствует заводским спецификациям процессоров и не рассматривается, как разгон, поэтому гарантия на процессоры при использовании технологии остается в силе. Adaptive Boost будет работать только в том случае, если соблюдены требования к охлаждению и питанию процессора.
Так, если задействованы два из восьми ядер процессора, работают технологии Turbo Boost 3.0 и TVB, поднимая тактовую частоту ядер до максимальных 5,3 ГГц. Если работают четыре ядра, то два из них будут работать с частотой 5,1 ГГц с помощью технологий TVB и Adaptive Boost.
А вот дальше начинается самое интересное: если температура процессора остается в разумных пределах и требования к питанию соблюдены, при задействовании всех восьми ядер, шесть из них будут работать на частоте 5,1 ГГц с помощью Adaptive Boost. Таким образом, Adaptive Boost поднимает максимальные тактовые частоты ядер процессоров Intel Core i9-11900K и Core i9-11900KF на 200-300 МГц.
Данная технология потребует обновления микрокода материнской платы, поэтому будущим владельцам флагманских чипов Rocket Lake-S потребуется обновить BIOS, когда компании выпустят соответствующий релиз с поддержкой Adaptive Boost.
Технология Adaptive Boost обеспечит автоматический разгон Intel Rocket Lake выше 5 ГГц сразу по всем ядрам
Представленные недавно процессоры Intel Core одиннадцатого поколения предложат новую функцию, позволяющую поднять частоты всех ядер при соблюдении определённых требований к электропитанию и условиям охлаждения. Прогресса на этом направлении компания будет добиваться в сотрудничестве с производителями материнских плат.
Источник изображения: Intel, Reddit
Технологии динамического повышения частот, предлагаемые процессорами Intel, планомерно эволюционируют. Как правило, на максимальной заявленной для конкретной модели процессора частоте активность могут сохранять одно или два ядра. При определённых типах вычислительной нагрузки это позволяет добиться заметного прироста быстродействия. Если же количество задействованных ядер увеличивается, то их предельная частота снижается.
С выходом процессоров Rocket Lake-S, если верить слайду из презентации Intel, ставшему достоянием общественности на страницах ресурса Reddit, ситуация с динамическим повышением частоты при активности нескольких ядер должна улучшиться. Функция Adaptive Boost Technology будет оценивать условия питания и охлаждения процессора, по возможности повышая частоты сохраняющих активность ядер. Даже при активности всех восьми ядер технология ABT поможет добиться значительно более высоких рабочих частот, чем в случае с процессорами предыдущего поколения. В теории ABT может обеспечить работу всех восьми ядер процессора на частоте вплоть до 5,1 ГГц. При идеальных условиях.
Отдельно подчёркивается, что частоты процессора при этом не будут выходить за определённые рамки, а сам режим эксплуатации не будет считаться разгоном и нарушать условия гарантийного соглашения. Однако применена новая технология только в процессорах Intel с разблокированным множителем, то есть в моделях с суффиксами «К» и «KF» в названиях.
Как технологии Intel повышают производительность вашего ЦП
Технология Adaptive Boost и другие инновации делают процессоры 11-го поколения быстрее. Узнайте ниже, как технологии Turbo Boost, Thermal Velocity Boost и Adaptive Boost работают вместе. 1 2 3
Основные моменты:
Технологии ускорения работают вместе для повышения производительности процессора.
Технология Turbo Boost 2.0 повышает тактовую частоту процессора выше базового уровня, когда это необходимо.
Технология Turbo Boost Max 3.0 определяет самые быстрые ядра для оптимизации производительности.
Технология Thermal Velocity Boost ускоряет все ядра при наличии достаточного резерва охлаждения.
Добавленная в 11-м поколении технология Adaptive Boost повышает тактовую частоту во время работы более чем двух ядер.
Разные рабочие нагрузки ставят разные требования к процессору компьютера. Процессоры обычно легко справляются с простыми задачами, такими как запуск текстового редактора или просмотр веб-страниц в браузере. Однако такие задачи как игры, монтаж видео или стриминг контента требуют гораздо больше ресурсов.
Технологии ускорения учитывают эту разницу и помогают процессорам Intel адаптироваться к текущей задаче. Для этого они повышают тактовую частоту процессора.
Прежде чем начинать разговор о работе технологий ускорения, мы объясним два понятия.
Максимальная частота в режиме Turbo — это тактовая частота, которую достигает процессор при работе с требовательными приложениями, такими как игры. Это максимальная частота одного ядра, которой процессор может достичь без оверклокинга.
Например, процессор Intel® Core™ i9-11900K имеет базовую тактовую частоту 3,5 ГГц, т. е. он выполняет 3,5 млрд циклов в секунду. Однако его максимальная тактовая частота в режиме Turbo намного выше и составляет 5,3 ГГц. (До оверклокинга.) Если у системы имеется достаточный запас мощности и резерв системы охлаждения (например, при использовании высокопроизводительной воздушной или жидкостной системы охлаждения процессора), она может повысить тактовую частоту, чтобы лучше справляться с высокими рабочими нагрузками.
Intel abt что это
Недавно компания Intel представила новую эксклюзивную технологию повышения тактовой частоты для своих топовых моделей процессоров поколения Rocket Lake-S: Core i9-11900K и Core i9-11900KF, которая называется Adaptive Boost. Технология Adaptive Boost дополнит уже имеющиеся Turbo Boost и Thermal Velocity Boost. Смысл данной технологии заключается в том, чтобы при температуре процессора ниже 70 градусов заставить чипы серии Rocket Lake-S работать на частоте 5,1 ГГц на всех ядрах и на частоте 5,3 ГГц на двух ядрах.
реклама
Это означает, что Core i9-11900K сможет получить значительно лучшую производительность благодаря разгону всех ядер, что позволит ему оторваться от Core i7-11700K. Таким образом, при наличии хорошей системы охлаждения процессор Core i9-11900K потенциально сможет достичь 5,1 ГГц на всех ядрах без танцев с бубном и показать отличную работу без разгона, что важно тем пользователям, которые стремятся получить максимум за свои деньги, но без лишних телодвижений и боязни повредить свой недешевый процессор. Напомню, что согласно предварительным данным, Core i9-11900K и Core i7 11700K имеют практически одинаковую производительность в стоке, Intel будет тяжело заставить покупать более дорогой I9, если его скоростные характеристики мало отличаются от более дешевого и холодного Core i7. Что касается собственно Core I7-11700K, то он имеет максимальную частоту работы 4,6 ГГц на всех ядрах, что даже немного ниже, чем у предшественника Core i7-10700K.
Как работает автоматическое повышение частот у процессоров Intel и AMD
Содержание
Содержание
За производительность компьютера отвечают не только ядра и потоки. В современных чипах производители управляют частотой и вычислительной мощностью при помощи технологий Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost. Но у каждой из них есть свои нюансы и особенности. Чтобы разобраться, как они работают, нужно понять, что такое частота, почему она тактовая, и как это влияет на мощность процессора.
Почему частота «тактовая»?
Если говорить просто, частота — это повторяющиеся действия. Частота указывает только быстроту объекта, но не его производительность. Например, двигатель внутреннего сгорания вращает маховик со скоростью 2000 оборотов в минуту. При этом он может выдавать разную полезную мощность.
С помощью тактов обозначают производительность — количество выполненной полезной работы за одно движение. Чтобы разобраться в значении тактов и частоты, можно обратиться к математике. Например, перед нами находятся два колеса, у одного из них радиус 10 дюймов, у другого — 20 дюймов, поэтому, несмотря на одинаковую частоту вращения, колеса будут иметь разную скорость. В этом случае обороты можно принять за такты, а километраж, который колесо проезжает за один оборот — тактовой частотой или производительностью. Отсюда следует, что просто частота — это не качественное, а количественное обозначение. А частота с указанием такта — это уже показатель производительности. Именно тактовая частота указывает на производительность процессоров.
Регулируемая частота
Процессоры — это микросхемы, которые включают миллиарды транзисторов. Высокая плотность компоновки позволяет уместить в одном квадратном сантиметре электрическую схему размером с футбольное поле. Такая конструктивная особенность ставит жесткие условия для работы электроники.
Так, для эффективной работы процессору приходится динамически управлять тактовой частотой. Это полезно для производительности или, наоборот, для снижения нагрева и потребления, поскольку система балансирует на идеальном соотношении мощности и эффективности.
Фирменные технологии, включая Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost, лишь частично отвечают за работу алгоритмов управления частотой, их основная цель — повышение частоты сверх базового значения (разгон). Однако динамическая частота берет начало далеко за пределами процессорных технологий — отправной точкой в формировании частоты процессора является тактовый генератор.
Тактовый генератор
Это микросхема, которая синхронизирует работу компьютерных комплектующих. Другими словами, это точные часы, которые независимо и равномерно отбивают такт за тактом. Основываясь на времени между тактами, остальная электроника понимает, когда и как нужно работать.
В современных системах частота тактового генератора зафиксирована на отметке 100 МГц, хотя и может варьироваться в пределах нескольких процентов, чтобы избежать интерференции собственного излучения с высокочастотным излучением других компонентов.
Множитель
Процессор управляет частотой ядер с помощью множителя. Чтобы получить необходимую частоту ядер, система умножает постоянное значение частоты генератора на необходимое значение множителя. В таком случае динамическая частота касается только процессора, тогда как остальные компоненты подчиняются собственным правилам формирования частоты.
До появления новых процессоров, множитель оставался постоянной величиной, потому что его блокировали на заводе аппаратно. Пользователи довольствовались ручной регулировкой частоты через шину: чем выше частота тактового генератора, тем выше частота ядер. В прошлом комплектующие не требовали предельно стабильной частоты BCLK, а в современных платформах ей уделяют особое внимание.
Например, разгоняя систему через шину, мы не только поднимаем частоту процессора, но и увеличиваем частоту оперативной памяти, графического ядра и даже накопителей. К перепадам частоты чувствителен контроллер твердотельного накопителя: он может сыпать ошибками даже при колебаниях шины на 2-3 МГц от заводского значения. Чтобы избежать этого, производители сделали множитель динамическим.
Как работает автоматическая регулировка частоты
Высокая тактовая частота просто необходима для вычислительной мощности ядер. Однако, лишние мегагерцы не только повышают производительность чипа, но также влияют на энергопотребление, нагрев, стабильность и даже безопасность системы. С появлением мощных процессоров появилась необходимость управлять частотой так, чтобы компьютер работал сбалансированно. Есть нагрузка — есть частота, нет нагрузки — процессор отдыхает и не греет воздух в корпусе.
Сначала динамическая частота использовалась для экономии энергии, позже процессоры научились автоматически разгоняться. Производители процессоров догадались, насколько выгодно выпускать чипы, разогнанные с завода. Поэтому тонкое управление частотой и другими параметрами теперь берут на себя фирменные технологии, такие как Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost.
Intel Turbo Boost
История фирменной технологии начинается с процессоров i7 серии 9xx. Это семейство Bloomfield, в модельном ряду которого появились чипы с поддержкой технологии Hyper Threading и, конечно, Intel Turbo Boost.
Первая версия позволяла разгонять процессор всего на 200-300 МГц выше базовой частоты. Это было физическим ограничением: кремний того времени тяжело переваривал разгон, и без существенного повышения температуры и напряжения было сложно взять рекордные цифры в полной нагрузке на все ядра.
Но вместе с развитием полупроводников и техпроцессов процессоры приобрели врожденную способность к хорошему разгону. Теперь поднять частоту на 1 ГГц от базовой не составляет труда даже автоматике, особенно после того, как в Intel доработали фирменную технологию и представили несколько дополнительных алгоритмов. Вторая версия Intel Turbo Boost появилась в процессорах еще в 2010 году и по сей день работает даже в самых совершенных и актуальных чипах семейства Rocket Lake.
Как это работает
С помощью технологии Turbo Boost 2.0 процессор управляет тактовой частотой так, чтобы ядра оставались производительными во всех нагрузках без перегрева и выхода за рамки заводского теплопакета. Правда, есть несколько нюансов. Рассмотрим работу Turbo Boost на процессорах Coffee Lake.
Например, TDP процессора составляет 95 ватт, но при этом система буста позволяет процессору в течение некоторого времени работать с большим энергопотреблением. Эти параметры настраиваются автоматически, а материнские платы на базе Z-чипсетов даже позволяют регулировать их вручную:
Настройки, выделенные красным блоком на скриншоте, относятся к технологии Turbo Boost. Это основные параметры, которые влияют на работу автоматического разгона и задают максимумы для разгона процессора. Параметр «Long Duration Package Power Limit» инженеры Intel называют PL1 — это заводской уровень энергопотребления (TDP), который является опорным для работы Turbo Boost. Для Core i7 9700K значение PL1 составляет 95 ватт.
Для работы буста производитель предусмотрел второе значение — Short Duration Package Power Limit или PL2. Этот параметр влияет на абсолютный предел энергопотребления процессора в нагрузке и бусте на все ядра. Стандартная формула для подсчета этого параметра следующая: PL2 = PL1*1.25
В таком случае «вторая скорость» восьмиядерного 9700K может достигать 120 ватт. По замыслу инженеров, именно столько энергии потребляет процессор в заводском разгоне, чтобы оставаться в безопасных значениях по напряжению и нагреву. Правда, чтобы защитить процессор, режим PL2 может работать только ограниченный промежуток времени, после чего откатывается к потреблению по правилам PL1. Это время обозначается как «Package Power Time Window» или «Tau».
Основываясь на этих лимитах, процессоры Intel регулируют частоту. Например, если теплопакет процессора остается в рамках PL1, то частота будет достигать максимума. Если же процессор нагружен так, что его энергопотребление превышает режим PL1 и достигает PL2, то повышенная частота продержится на высоких значениях только заявленное время Tau, а затем вернется на безопасные значения. Intel неохотно раскрывает подробные параметры, однако энтузиасты смогли раздобыть немного интересной информации о семействе Coffee Lake:
Частота процессора в режиме Turbo Boost подчиняется опорной частоте (тактовый генератор) и значению множителя, а также зависит от параметров энергопотребления процессора. Стоит сказать, что настоящие значения PL2 и Tau не всегда соответствуют тем, которые можно рассчитать или найти в открытых источниках. Например, тот же Core i7 9700K может с лихвой перевалить за 140 ватт и работать, если позволяют система охлаждения и подсистема питания.
А можно еще быстрее?
Новые процессоры Intel поддерживают не только Turbo Boost 2.0, но и несколько «надстроек». Это Turbo Boost Max 3.0, Intel Velocity Boost и Intel Adaptive Boost, которые не заменяют основной алгоритм повышения частоты, а расширяют его функционал.
Intel Turbo Boost Max 3.0 — дополнение к основному бусту. Технология сочетает аппаратные алгоритмы Turbo Boost 2.0 и программные, которые определяют самые быстрые ядра процессора и делегируют им однопоточные задачи. В результате частота удачных ядер может подниматься на 15% выше пределов по Turbo Boost. Кроме хорошего охлаждения и питания, для работы технологии необходим соответствующий процессор, а также Windows 10 последней версии.
Intel Velocity Boost — надстройка над заводским разгоном, а также над Turbo Boost 3.0. Алгоритм следит за температурой и позволяет работать всем ядрам процессора с более высокой частотой, если температура не превышает условного значения. Например, для процессоров Comet Lake это значение соответствует 70 °C. Таким образом, десятиядерный процессор может достигать 4.9 ГГц по всем ядрам, тогда как стандартный буст разгонит процессор всего до 4.8 ГГц.
Intel Adaptive Boost — новая технология, она еще не изучена вдоль и поперек, как остальные, но некоторые подробности уже известны. Первыми поддержку получили процессоры Core i9 11900K и Core i9 11900KF семейства Rocket Lake. Принцип работы нового алгоритма заключается в отслеживании температуры ядер и лимитов энергопотребления. Если все данные сходятся в допустимых пределах, то технология разгоняет ядра еще сильнее, чем обычный Turbo Boost и Velocity Boost, позволяя всем потокам одновременно достигать 5.1 ГГц, вместо 4.7 ГГц в стандартном бусте.
Поддержка технологий регулировки частоты зависит от модели процессора, а также его поколения. Например, Velocity Boost, как и новейший Adaptive Boost, поддерживается только топовыми Core i9, тогда как Turbo Boost 2.0 можно встретить даже в моделях Intel Core i3.
AMD Precision Boost
У красного лагеря свое понимание заводского разгона, которое несколько отличается от конкурентов. Например, AMD не привязывает частоту к целым значениям от шины и может регулировать ее вплоть до 25 МГц, тогда как буст Intel всегда кратен 100 МГц. Отсюда и название Precision Boost — «точный разгон». В то же время, принцип регулировки завязан на лимиты потребления, температуры и частоты почти так же, как и Core.
Двое из ларца
В жизни процессоров AMD было несколько технологий настройки частоты. Прошлые поколения использовали алгоритмы Turbo Core, а с появлением ядер Zen и процессоров Ryzen инженеры придумали технологию Precision Boost, которая позже превратилась в версию 2.0. Принцип работы обеих версий турбобуста идентичен. Разгон ядер подчиняется трем ограничениям: температура, мощность и частота. Если представить их в виде равнобедренного треугольника, как это делают инженеры AMD, то получится так:
Синий треугольник обозначает максимумы для каждого из трех пределов процессора. Сиреневый треугольник показывает, каким образом параметры влияют друг на друга при достижении одного из лимитов. Если проще, то, как только процессор упрется в энергопотребление, частота перестанет повышаться и зафиксируется в пределах 25 МГц от лимита частоты (отмечено черным цветом).
Если же процессор быстрее достигнет максимальной температуры, а не лимита потребления, то частота также остановится на определенном, но не максимальном значении. В то же время, если процессор эффективно охлаждается и не ограничен по питанию, то лимит частоты будет пройден, а максимальная тактовая частота процессора достигнет заводского предела — вершины синего треугольника.
Так работает Precision Boost обеих версий. Единственный минус первой версии PB — жесткое снижение частоты при загрузке более двух ядер. Обратимся к наглядному графику:
Сиреневым цветом обозначена работа Precision Boost первой версии, которая работает следующим образом: когда система нагружает одно или два ядра, алгоритм разгона поднимает частоту на максимум, заложенный в процессор с завода.
В случае, если система нагрузит больше двух потоков, буст резко снизит частоту. Получается, что в таком режиме процессор остается производительным только в однопоточных заданиях, а при одновременной нагрузке хотя бы трех ядер резко теряет вычислительную мощность.
Вторая версия алгоритма Precision Boost 2 меняет подход к управлению частотой в зависимости от нагрузки. Во-первых, новая технология позволяет процессорам работать с более высокими частотами. Во-вторых, при нагрузке на все ядра система не сбрасывает частоту резко, а делает это плавно, от ядра к ядру. На графике это обозначено оранжевой линией.
Впрочем, автоматическая регулировка частоты не ограничена физическими лимитами процессора. AMD заявляет, что алгоритмы Precision Boost 2 стали хитрее, поэтому максимальная частота ядер достигается не только в пределах температуры, напряжения и энергопотребления, но также зависит от задач. Например, в приложениях с невысокой нагрузкой на процессор, ядра будут работать на повышенных частотах, даже если это нагрузка сразу на все потоки. В то же время процессор будет немного снижать частоту в рендеринге и других трудоемких заданиях.
Заводской Boost лучше ручного разгона
Производителям удалось сделать то, к чему пользователи стремились в течение многих лет: современные процессоры работают намного эффективнее предшественников благодаря автоматической частоте. Если раньше энтузиасты настраивали частоту ядер через аппаратные модификации материнских плат и процессоров, то сегодня для настройки достаточно нажать кнопку «Включить» на системном блоке. Остальное за нас сделает автоматика.
Порой она работает эффективнее, чем ручная настройка. Когда мануальный разгон заставляет все ядра работать с одинаковой частотой, турбобуст позволяет разгонять отдельные ядра выше, чем это возможно в ручном режиме. Поэтому однопоточная производительность актуальных чипов показывает неплохие цифры, которых не всегда можно добиться настройками в BIOS.
Более того, заводские алгоритмы повышения частоты следят за состоянием процессора и подсистемы питания, они не позволят электронике работать на пределе стабильности и безопасности. Неопытный пользователь вряд ли обеспечит системе такой уровень качества, настраивая частоту и напряжение на ядрах самостоятельно.
Огромный плюс заводского буста — высокая тактовая частота даже на процессорах с заблокированным разгоном. Поэтому даже бюджетный шестиядерный процессор все еще эффективен в играх и там, где важен показатель IPC — однопоточной производительности.
