Ist die Basistaktrate immer noch relevant für die Leistung des TurboBoost-Prozessors?


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Ist es angesichts des Aufkommens von Turbo Boost immer noch wichtig, die Basistaktrate zu berücksichtigen, wenn Prozessoren im Hinblick auf die Leistung verglichen werden, oder kann ich die maximale Turbofrequenz genau betrachten?

Wenn ich zum Beispiel den Prozessorvergleich von Intel verwende , um den i5-3570 mit dem i5-3570S zu vergleichen, sehe ich, dass der 3570 im Basistakt 0,3 GHz schneller ist, aber die Chips haben eine identische maximale Turbofrequenz (abgesehen davon finde ich sie) seltsam, dass der "S" eine niedrigere Basistaktrate hat, da das Suffix "S" auf einen leistungsoptimierten Lebensstil hinweist).

Angenommen, ich stelle eine ausreichende Kühlung bereit, damit der Chip die maximale Turbofrequenz problemlos erreichen kann. Ist es vernünftig, davon auszugehen, dass die Chips unter normalen Umständen mit ähnlichen Frequenzen arbeiten? Oder kann der Basistakt dennoch ein limitierender Faktor sein?

Antworten:


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"Turbo Boost" setzt nur dann ein, wenn die CPU sehr stark ausgelastet ist und je nach Leistungsprofil die CPU entscheidet, dass sie mit höherer Taktrate besser abschneiden kann. Auf Laptops hat der Turbo-Boost möglicherweise keine so große Auswirkung, insbesondere auf die Akkuleistung, da die Software oder Firmware den Turbo-Boost und den damit verbundenen Energieverbrauch möglicherweise nicht verwenden möchte, da der Akku zu schnell durchbrennt.

Auf Desktop-Computern können Sie, vorausgesetzt, Sie machen sich keine Sorgen um Ihre Stromrechnung, Ihr Energieprofil auf "Leistung" einstellen. Dies sollte es dem Turbo-Boost ermöglichen, wann immer es sinnvoll ist, und die CPU mit ihrem maximalen Basistakt zu betreiben Geschwindigkeit die meiste Zeit.

Hier ist etwas zu beachten.

Angenommen, Folgendes: - Beide Prozessoren verfügen über eine gleich tiefe Anweisungspipeline. - Die Engine für spekulative Ausführung ist auf beiden Prozessoren gleich (im Allgemeinen nur auf CPUs der gleichen Generation). - Die Prozessoren haben die gleiche Anzahl von Hardware-Threads (Kerne und HT). - Die Prozessoren haben die gleiche Thermal Design Power (TDP).

Dann ist zu erwarten, dass der Prozessor mit der höheren Taktrate mehr Arbeit erledigt, schneller und mit der gleichen Energiemenge , wenn die CPU nicht feststellt, dass eine Turboaufladung erforderlich ist, z. B. unter einer geringen Last .

Dies ist nicht immer der Fall und ich vereinfache es ein wenig, da andere Faktoren dazu führen können, dass meine Annahmen das ganze Bild verfehlen, aber dies ist die allgemeine Idee.

Um es auf den Punkt zu bringen: Wenn Sie einen alten 486-Prozessor hatten, der dieselbe TDP wie ein Core i7 hatte, aber nur mit 30 MHz betrieben wurde, sollten Sie davon ausgehen, dass der i7 bei 2,6 GHz (irgendwie) um Welten schneller sein wird waren sonst gleich in Architektur / Pipeline / Caching / etc.

Da die meisten typischen Desktop-Anwendungen (Browser, Textverarbeitung, E-Mail) nicht im Turbo-Modus ausgeführt werden, können Sie mit einer schnelleren Basistaktrate eine geringfügige Verbesserung der Verarbeitungszeit erwarten, aber 0,3 GHz ist eigentlich nichts, worüber Sie nach Hause schreiben sollten. Wenn es 1 GHz wäre, würde ich sagen, dass Sie vielleicht bemerken könnten. Denken Sie jedoch daran, dass wenn die CPU über einen längeren Zeitraum (bei einer Auslastung von 100%) an einen Turboboost gebunden ist, dieser wahrscheinlich einsetzt. In diesem Fall arbeiten beide CPUs mit der gleichen Taktrate, sodass Leistungsunterschiede vernachlässigbar sind (unter der Annahme, dass die anderen Faktoren bei allen CPUs gleich sind).

Der i5-3570 und der i5-3570S stammen beide aus derselben Mikroarchitekturgeneration und sind für denselben Markt und ähnlichen Preis konzipiert. Aber hier ist der entscheidende Unterschied .

a vs b

Der i5-3570 hat eine maximale TDP von 77 Watt, während der i5-3570S eine maximale TDP von 65 Watt hat!

Diese 12 Watt bedeuten, dass der 3570 mehr Strom verbraucht, was wahrscheinlich auch der Grund dafür ist, dass sein Basistakt höher ist. Das Rätsel ist gelöst: Es ist keine bessere Mikroarchitektur oder ähnliches, was die 3570 schneller macht. Es ist, dass es mehr Kraft frisst . Natürlich würden wir erwarten, dass etwas, das mehr Energie verbraucht, bei gleicher Mikroarchitektur schneller ist.


Vielen Dank für das nette Schreiben, so dass die 3570 unter leichten Belastungen ein wenig besser sein könnte, aber ein vernachlässigbarer Unterschied, wenn der Prozessor gekoppelt ist. Gut zu wissen.
Kevin K

Ist es angesichts der Unterschiede bei der maximalen TDP angemessen anzunehmen, dass die Messung den Energieverbrauch bei der Basistaktgeschwindigkeit darstellt? Bedeutet das, dass der Stromverbrauch während des Turbo-Boosts höher sein könnte als die maximale TDP?
Kevin K

Der Max TDP ist die maximale Menge an Wärmeableitung , die die CPU zu jedem Zeitpunkt unter Werksspezifikationen, emittieren können Zeitraum . Sie können die werkseitige TDP nur überschreiten, wenn Sie über eine "K" -Variante (nicht gesperrter Multiplikator) verfügen. Bei TDP geht es sowohl um den Energieverbrauch als auch um die Wärmeabfuhr (aus Sicherheits- und Stabilitätsgründen). Turbo Boost übersteuert die CPU vorübergehend für einen schnellen Boost, wenn die CPU abgekühlt ist. Sobald der Wärmestau jedoch einen bestimmten Schwellenwert erreicht, wird er zurückgesetzt, sodass der Chip seine TDP nicht überschreitet.
allquixotic

Natürlich nicht für Intel-CPUs. Intel schreibt: TDP ist nicht die maximale Leistung, die der Prozessor verbrauchen kann. Überprüfen Sie Seite 2 des folgenden Links zur Überprüfung: intel.com/content/dam/doc/white-paper/…
John in Ohio

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Es sieht so aus, als hätte ich einige technische Punkte in meinen Antworten / Kommentaren falsch angegeben. Hier ist also die grundlegende Arbeit, wie Turbobooster
allquixotic

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Angenommen, ich stelle eine ausreichende Kühlung bereit, damit der Chip die maximale Turbofrequenz problemlos erreichen kann. Ist es vernünftig, davon auszugehen, dass die Chips unter normalen Umständen mit ähnlichen Frequenzen arbeiten?

Kurze Antwort: Nein.

Genaue Antwort: Es kommt darauf an.

Die TDP des 3570s ist laut Intel-Datenblättern um 12 Watt niedriger.

Eine niedrigere TDP führt bei gleicher Architektur und der Annahme, dass keine Energiesparmaßnahmen angewendet werden, zu einem geringeren Stromverbrauch.

Wenn Ihre Hauptplatine, Ihr Chipsatz, Ihr BIOS und Ihr Betriebssystem es der CPU erlauben, sich auf das Parken der CPU einzulassen und die Frequenz bei geringer Last zu verringern, ist es sehr wahrscheinlich, dass die CPUs im täglichen Gebrauch die gleiche Temperatur haben.

Dies gilt insbesondere dann, wenn die alltägliche Nutzung für die überwiegende Mehrheit der Benutzer, die die meiste Zeit nicht spielen, zu einer durchschnittlichen CPU-Auslastung von etwa 2% führt.

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