Turbo bust

Turbo Boost и гипертрейдинг процессоров Intel

Turbo bust

При общении с пользователями я начал замечать, что многие совсем не понимают, что такое Turbo Boost, каково назначение турбо ускорение процессоров и какой от этого можно получить прирост. Так же многие турбоускорение путают с  гипертрейдингом, хотя это совсем разные технологии.

Напомню, что технология Turbo Boost была внедрена с выходом первого поколения процессоров i3, i5, i7, не обошли вниманием Intel и линейку процессоров Xeon.

Технология  гипертрейдинг начала внедрятся на процессорах Intel линейки Xeon с ноября 2002 года, в i3-i5-i7 с выходом первого поколения этой линейки.

Turbo Boost процессоров Intel

Turbo Boost — дословный перевевод турбо подъём (турбо разгон, турбо ускорение) — технология компании Intel для автоматического увеличения тактовой частоты процессора свыше номинальной, если при этом не превышаются ограничения мощности, температуры и тока в составе расчетной мощности (TDP). Это приводит к увеличению производительности однопоточных и многопоточных приложений. Фактически, это технология «саморазгона» процессора.

И мне становиться совсем не понятно, когда начинающие, а порой и опытные любители разгона процессоров — отключают данную функцию для того, чтобы в итоге повысить тактовую частоту процессора, которая не даст значительного прироста.

 Доступность технологии Turbo Boost не зависит от количества активных ядер, однако зависит от наличия одного или нескольких ядер, работающих с мощностью ниже расчетной.

Время работы системы в режиме Turbo Boost зависит от рабочей нагрузки, условий эксплуатации и конструкции платформы.

Технология Intel® Turbo Boost обычно включена по умолчанию в одном из меню BIOS. Как мы знаем разгон процессора способом увеличения тактовой частоты процессора возможен только на материнских платах с «Z» чипсетом, но далеко не все пользователи знают, что ускорить быстродействие можно и на чипсетах с индексом «B» и других.

В данном случае нам конечно не доступен полный контроль над значениями, но вот увеличить множитель процессора, чем овысить нижний порог Turbo Boost нам вполне под силу, что дает ощутимый прирост именно в быстродействии и отзывчивости самой операционной системы, что является иногда очень полезным.

Так как верхнее значение не изменяется, то и прироста в тяжелых просчетах, рендерах, играх ожидать не стоит, время данных вычислений останутся на том же уровне.

Приведу пример на своей материнской плате GA-B75-D3H и процессоре i5 3570, так как внешний вид и расположение некоторых вкладок BIOS может отличаться в зависимости от модели и производителя.

Для увеличения параметра множителя надо перейти в BIOS при загрузке нажимая кнопку «DEL».

Перейти в Advensed Frequency Settings

И изменить параметр множителя на максимальный, данный параметр для каждой модели процессора индивидуален. Изменение множителя выполняется с помощью клавиш «Page UP» и «Page Down».

Например, на моем i5 3470 с рабочими частотами 3,4 — 3,8 GHz максимально допустимый множитель 3,60 и скажу на личном опыте повышение частоты с 3,40 до 3,60 делает ОС заметно отзывчивее и быстрее.

Программы запускаются быстрее, а так же пропадают моменты задумчивости системы, но еще раз повторю, что на рендере, FPS в играх это почти никак не отразится, так как максимальная частота и множитель остается на том же уровне, в моем случае — это 3,80 GHz и 36.

Чтобы усилить влияние на быстродействие, можно перейти «Расширенные настройки ядер ЦПУ» и изменить количество ядер на максимальное. В моем случае — это 4 ядра.

Данный параметр отключает режим энергосбережения и для работы всегда будут использоваться все ядра, при режиме «Авто» количество и нагрузка на ядра подбирается автоматически и для некоторых задач может использоваться только 1 или 2 ядра и только при максимальных нагрузках распределять поток уже на все ядра.

Хочется заметить, что такой способ увеличения быстродействия абсолютно безопасен для процессора и других комплектующих вашего ПК, что я считаю наиболее важным фактом.

Гипертрейдинг процессоров Intel

Hyper-threading — гиперпоточность, официальное название — hyper-threading technology, HTT или HT — технология, разработанная компанией Intel для процессоров на микроархитектуре NetBurst. HTT реализует идею «одновременной мультипоточности» (англ.

 simultaneous multithreading, SMT). HTT является развитием технологии суперпоточности (англ. super-threading), появившейся в процессорах Intel Xeon в феврале 2002 и в ноябре 2002 добавленной в процессоры Pentium 4.

После включения HTT один физический процессор (одно физическое ядро) определяется операционной системой как два отдельных процессора (два логических ядра). При определённых рабочих нагрузках использование HTT позволяет увеличить производительность процессора.

Суть технологии: передача «полезной работы» бездействующим исполнительным устройствам.

HTT не реализована в процессорах серии Core 2 («Core 2 Duo», «Core 2 Quad»).

В процессорах Core i3, Core i7 и некоторых Core i5  была реализована сходная по своим принципам технология, сохранившая название hyper-threading. При включении технологии каждое физическое ядро процессора определяется операционной системой как два логических ядра.

Стоит заметить, что далеко не все модели процессоров intel i3, i5, i7 и Xeon оснащены данной технологией мультипоточности, перед покупкой внимательнее читайте характеристики, чтобы для вас не становилось это сюрпризом.

Процессор, поддерживающий технологию hyper-threading:

  1. может хранить состояние сразу двух потоков;
  2. содержит по одному набору регистров и по одному контроллеру прерываний (APIC) на каждый логический процессор.

Для операционной системы это выглядит как наличие двух логических процессоров. У каждого логического процессора имеется свой набор регистров и контроллер прерываний (APIC). Остальные элементы физического процессора являются общими для всех логических процессоров.

Рассмотрим пример. Физический процессор выполняет поток команд первого логического процессора. Выполнение потока команд приостанавливается по одной из следующих причин:

  • произошёл промах при обращении к кэшу процессора;
  • выполнено неверное предсказание ветвления;
  • ожидается результат предыдущей инструкции.

Физический процессор не будет бездействовать, а передаст управление потоку команд второго логического процессора. Таким образом, пока один логический процессор ожидает, например, данные из памяти, вычислительные ресурсы физического процессора будут использоваться вторым логическим процессором.

К сожалению, Гипертрейдинг дает прирост при выполнении далеко не всех задач. Так в некоторых играх отключение данной функции никак не отразится на FPS. При выполнении же тяжелых просчетов, таких как рендер 3D, видеомонтаж, видео конвертация и подобные прирост будет очень значительный.

Именно поэтому на компьютерах Mac PRO ставятся процессоры intel Xeon с поддержкой технологии гипертрейдинга, так как для работы это наилучший вариант для получения максимальной производительности.

Но вот в играх данные процессоры показывают далеко не такой блестящий результат, но как известно Mac PRO — это изначальная рабочая лошадка и на игрушки он особо не рассчитывается при разработке, для игр можно использовать iMac или MacBook.

Надеюсь мне удалось донести до Вас, что то полезное и теперь вы не будете путать данные технологии. Удачи!

Вас могут заинтересовать:

  • Выбираем материнскую плату и процессор правильно
  • IMac PRO или какой мак лучше подойдет для компьютерной графики
  • Как разогнать процессор самостоятельно
  • INTEL признала недоработки в процессорах SKYLAKE
  • Рабочая станция с двумя 28-ядерными процессорами, 3 ТБ оперативной памяти и блоком питания мощностью 1700 Вт

Источник: https://ddr5.ru/turbo-boost-i-gipertreyding-processorov-intel/

Turbo Boost, и с чем его едят

Turbo bust

Всем мур! Решил попробовать написать несколько статей на тему современных технологий, которые используются с различными комплектующими, чтобы всякие непонятные названия стали менее непонятными.

Сегодня начнем говорить о технологии динамического изменения частоты, которую Intel использует для автоматического разгона своих процессоров. Речь пойдет о второй и третьей версии технологии, так как первая давно не используется.

Turbo Boost 2.0

Начнем наш разговор с того, что технология фактически не является разгоном, потому что не позволит процессору превысить параметры, заданные Intel.

Другое дело, что предлагаемые характеристики будут превышать номинальную частоту рассматриваемого процессора.

Номинальная частота – частота процессора, которую он может удерживать по всем ядрам длительное время и на которой он гарантированно будет работать.

Технология Turbo Boost предлагает расширение этой частоты при соблюдении ряда условий. Сама Intel заявляет, что автоматическое повышение частоты возможно при условии, если “мощность, потребляемый ток и температура не превышают максимальных значений”.

Зачастую в контексте процессоров Intel реальным ограничением может стать только температура, потому что, как уже было сказано выше, Turbo Boost – не разгон и повышает частоту лишь до определенных значений, а значит, при изначально заданных характеристиках мощность процессора и потребляемый им ток не смогут превысить заданные характеристики, если, конечно,мы исходим из того, что материнская плата не завышает базовые значения. Температура же тот аспект, который куда сложнее предсказать, так как она зависит от множества факторов, начиная от типа охлаждения процессора и заканчивая температурой окружающего воздуха.

Вопреки расхожему заблуждению, частота Turbo Boost, указанная в характеристиках, не является частотой всех ядер процессора.

В связи с тем, что повышение частоты по всем ядрам относительно номинальной значительно увеличит энергопотребление и тепловыделение, а также, что невозможно гарантировать, что абсолютно все кристаллы, изготовленные под определенный процессор, смогут работать на такой частоте, максимальное значение указывается всего лишь для одного ядра.

Кроме того, многие приложения, написанные с учетом многопоточности, получат куда больший прирост производительности от большего количество ядер с меньшей частотой, нежели от одного ядра, но с большей частотой. В обратную сторону это тоже работает: некоторые приложения и игры, написанные под одноядерные процессоры смогут быстрее работать при условии наличия одного быстрого ядра.

В качестве примера можно привести первый Crysis, который до сих пор может подтормаживать даже на самых современных системах, потому что Crytek сделали ставку на то, что процессоры будут наращивать частоту, а не количество ядер, и поэтому игра загружает в основном одно ядро, от которого требует как можно большей частоты.

У каждого процессора есть своя таблица зависимости количества нагруженных ядер от их частоты. Зачастую ее можно описать следующим образом: увеличение количества нагруженных ядер на 1 приводит к уменьшению частоты на 100 Мгц относительно предыдущего значения. Т.е. если одно ядро работало на частоте 4.

7 Ггц, то два будут работать на частоте 4.6 и так далее. К сожалению, это правило можно использовать лишь для общего понимания работы Turbo Boost, и в нем множество исключений. Например, в 9900K два ядра работают на максимальных 5 Ггц, а 3 и 4 ядра работают уже на 4.

8, в то время как со всеми остальными наборами ядер частота сохраняется на уровне 4.7.

Согласно другому расхожему заблуждению, Turbo Boost можно активировать или установить. Технология реализована на уровне кристалла, поэтому если каким-то странным образом у вас в руках оказался процессор, который технологию не поддерживает, то с этим ничего не поделаешь.

Turbo Boost Max 3.0

Расширение технологии версии 2.0, доступное для процессоров экстремальной серии последних поколений. Учитывая, что экстремальная серия всегда могла похвастаться куда большим количеством ядер, чем настольная, но при этом не могла продемонстрировать высокие частоты, Intel решила компенсировать зазор в однопоточной производительности между сегментами своих процессоров.

При отсутствии серьезной нагрузки на все ядра процессора, он сможет использовать два ядра на частоте большей, чем заявлена спецификацией 2.0 даже при условии, что какие-то ядра уже работают с применением Turbo Boost. При этом два быстрых ядра выбираются не просто так, а на основе анализа работы всех ядер. Да, звучит сложно.

В целом, это значит, что два ядра смогут в куда большем количестве сценариев выходить на повышенные частоты.

Технология требует наличия установленного драйвера, так как операционная система не обладает возможностью узнать, какие ядра процессора работают на большей частоте, а значит, и эффективно пользоваться повышенной частотой двух избранных ядер не сможет.

P.S.

В следующий раз разберем Precision Boost!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/the_it_cat/turbo-boost-i-s-chem-ego-ediat-5d77553f7cccba00ad0f247b

Хак турбобуста на китайских платах LGA2011-3

Turbo bust

С помощью этой статьи вы сможете быстро модифицировать биос и применить хак турбо-буста для китайских плат на сокете 2011-3. Не смотря на объём информации, весь процесс занимает 15-20 минут, если следовать инструкции. Если Вы лучше воспринимаете информацию в видео-формате, то в самом низу страницы находятся видео-инструкции.

А что это даст?

Блокировка позволяет зафиксировать максимальную частоту турбо-буста, но не на 1-2 ядра, как это было задумано Intel, а на все ядра. В зависимости от модели процессора, прирост может быть вполне внушительным.

Как обычно, все действия выполняются исключительно на свой страх и риск. 

Подготовка

  1. Убедитесь, что используете подходящий процессор (Haswell степпинга pre-QS и выше).

    Подробнее о степпингах здесь

  2. Операционная система обязательно должна быть установлена в режиме UEFI
  3. Потребуется дамп биоса (для большинства китайских плат снять и прошить его можно через FPT прямо в Windows) или уже готовый биос с вырезанным микрокодом
  4. Убедитесь, что система охлаждения выдержит увеличившуюся после применения хака температуру
  5. И еще нам понадобится USB-флешка

Модифицируем биос

Если вы скачали уже модифицированный биос — пропустите этот пункт.

Весь процесс модификации заключается в удалении из биоса микрокодов для процессоров Haswell, а именно 306F2. Для этого мы будем использовать заранее подготовленную утилиту MMtool, скачать которую можно внизу страницы.

Предложенный ранее способ удаления микрокода через UBU всё так же актуален, но менее удобен, поэтому перенесен под спойлер.

  • Скачиваем и распаковываем архив с MMtool
  • Запускаем программу, нажимаем «Load Image» и открываем наш ранее снятый дамп
  • Переходим на вкладку «Cpu Patch» и видим список микрокодов
  • Смотрим на столбец «Cpu ID», нам нужен 06F2, выделяем его
  • Ставим галочку напротив «Delete a patch data», затем жмём «Apply» и подтверждаем удаление
  • Сохраняем наш биос кнопкой «Save imege as…»

Альтернативный вариант – использование UBU

  • Скачиваем и распаковываем архив с UBU 1.76
  • В папку с UBU копируем наш заранее снятый дамп и переименовываем его в bios.bin или bios.rom
  • Запускаем UBU.bat и ждем, пока программа просканирует наш дамп
  • Нажимаем любую клавишу и попадаем в меню, нам нужен пункт 5 «CPU mircocode», переходим в него
  • Видим табличку с загруженными в биос микрокодами, обращаем внимание на наличие 306F2
  • Нажимаем V и перед нами открывается текстовый документ со списком микрокодов, прокручиваем до секции 2011-3 и проверяем, что перед кодом 306F2 стоит решетка. Это значит, что при обновлении, данный микрокод записан не будет. Закрываем документ.
  • Возвращаемся в UBU и нажимаем F. После небольшой паузы программа перерисует табличку, но микрокода 306F2 в ней быть уже не должно.
  • Нажимаем R и программа переписывает необходимые файлы, после чего возвращает нас в прошлое меню. Нажимаем 0 для перехода в основное меню.
  • Снова нажимаем 0, затем 1, чтобы сохранить наш дамп под именем mod_bios
  • Всё готово, в папке с программой лежит наш биос с вырезанным микрокодом

Прошиваем мод-биос

Выполняем прошивку с помощью софта, которым снимали дамп. Если всё прошло удачно, сбрасываем биос на стандартные настройки.

Как правило, большинство китайских плат можно прошить одним из следующих способов:

  • Прошивка из под Windows: скачиваем FPTW 9.1.10, открываем командную строку (от администратора) и прошиваем биос командой fptw64 -bios -f bios.bin. Где bios.bin (или ROM) — модифицированный биос, который нужно скопировать в папку с fpt. Само собой, в командной строке нужно сначала перейти в папку с fpt командой cd
  • Традиционный метод — FPT с загрузочной флешки
  • С помощью загрузочной флешки можно прошиться через Afudos
  • Еще один вариант прошивки из под Windows — Afuwin
  • Самый надежный способ — программатор.

Предотвращаем зависания и синие экраны

До установки EFI-драйвера (или в случае изменения конфигурации) система может вести себя нестабильно, зависать или выпадать в синий экран.

Чтобы этого избежать идём в биос по пути IntelRCSetup > Advanced Power Management Configuration и параметр Power Technology переводим в положение Disable. После успешной установки драйвера EFI и драйверов Vmware следует перевести данный пункт в положение Custom или Energy Efficient.

В некоторых случаях чтобы предотвратить зависания может потребоваться еще одна настройка. Всё в том же меню Advanced Power Management Configuration находим подменю CPU C State Control, а в нем параметр CPU C6 Report и переводим его в положение Disable.

Подготавливаем флешку

Подойдет любая usb-флешка, большой размер не нужен. Рекомендуется подключать её в порт USB 2.0.

Очищаем и форматируем флешку:

  1. Запускаем командную строку от имени администратора
  2. Запускаем diskpart
  3. Смотрим список дисков — list disk
  4. Выбираем нужный (определить можно по размеру) — select disk
  5. Делаем clean
  6. Выполняем convert gpt
  7. Выходим – exit
  8. Командную строку можно закрыть

Альтернативный вариант – использование Rufus

Скачиваем Rufus. Запускаем, форматируем флешку с такими параметрами:

На флешку копируем содержимое архива EFI (качаем тоже внизу данной страницы).

Устанавливаем драйвер V3.EFI

  1. Перезагружаемся и в качестве загрузочного устройства выбираем нашу флешку с префиксом UEFI.
  2. После того, как загрузится оболочка, появится сообщение «Press ESC in 5 seconds to skip startup.nsh or any other key to continue». Нажимаем ESC.

  3. Смотрим на Mapping Table и определяем, как смонтировалась наша флешка и диск, на котором установлена ОС. На скриншоте видно, что в данном случае, флешка смонтировалась как FS0, а диск как FS1. Чтобы избежать путаницы можно временно отключить все не системные накопители.
  4. Мы можем протестировать V3.EFI командой load fs0:\V3.EFI.

    Если всё хорошо (V3 — All Turbo Set), то нужно скопировать драйвер в системный раздел cp fs0:\V3.EFI fs1:\EFI\BOOT и добавить его в загрузку bcfg driver add 0 fs1:\EFI\BOOT\V3.EFI «V3 Full Turbo».

  5. Вводим команду exit и загружаемся обратно в Windows.

В случае изменения конфигурации системы или прошивки другой версии bios, драйвер может слететь. В таком случае придется установить его заново.

После загрузки Windows

Для Windows 7 и 8.1 (включая серверные варианты) обязательно требуется удалить обновление KB3064209.

Для Windows 10 требуется удалить (или переименовать расширение) файла mcupdate_GenuineIntel.dll в папке System32.

Устанавливаем драйверы VMWARE

Внизу этой страницы скачиваем архив cpumcupdate, распаковываем и запускаем install.bat от имени администратора. Драйверы установлены, перезагружаемся.

Проверяем

Для проверки можно использовать программу HwInfo, которая показывает частоты для каждого ядра. Параллельно можно запустить какой-либо бенчмарк или стресс-тест (например cpu-z), чтобы нагрузить процессор.

Если всё прошло удачно — частота каждого ядра будет равна максимальному значению турбо-буста процессора.

Почему может сбрасываться частота в нагрузке и как этого избежать

При сильной нагрузке процессор может понижать частоту ядер. Происходит это для того, чтобы уложиться в лимит TDP. На практике это значит, что получить максимальную частоту по всем ядрам в рендере, стресс-тестах и других аналогичных задачах для некоторых процессоров не получится. В менее ресурсоёмких приложениях (в том числе играх) частота, как правило, не сбрасывается.

Есть несколько вариантов решения данной проблемы.

Отключение гипер-трединга или нескольких ядер

Простой, но не самый эффективный способ. Конечно, уменьшив количество ядер или отключив потоки, процессор начнет потреблять меньше энергии и сможет уложиться в лимит, но и производительность заметно снизится.

Разрешаем процессору на некоторое время превышать лимит TDP

Возможность небольшого выхода за пределы лимита заложена самой Intel. Для её активации идём в биос по пути IntelRCSetup > Advanced Power Management Configuration > Socket RAPL Config и выставляем настройки как на скриншоте.

Здесь нас наиболее интересуют параметры Long Dur Pwr Limit — значение, до которого будет расширен лимит TDP (макс — 255) и Long Dur Time Window — время в секундах, на которое он будет расширен (макс — 56).

__________________________

Не во всех биосах китайских плат открыто меню с данными настройками. Открыть его можно с помощью программы AmiBCP. Пошаговые действия (на примере биоса от платы Huananzhi x99-tf):

  • Открываем дамп нашего биоса в AmiBCP
  • Переходим на вкладку Setup Configuration
  • Разворачиваем IntelRCSetup и выделяем пункт Advanced Power Management Configuration
  • В таблице находим пункт Socket RAPL Config и значение Access\Use меняем на USER
  • Выделяем пункт Socket RAPL Config и во второй строке с одноименным названием также меняем значение на USER
  • Сохраняем дамп (File — Save as…) и прошиваем. После этого заходим в биос и проверяем наличие открытого меню.

Использование EFI драйвера с пониженным напряжением

Остановимся подробнее на этом пункте. Помимо стандартного драйвера, существуют и немного модифицированные версии, в которых понижено напряжение, что позволит процессору удерживать в нагрузке более высокую частоту. Скачать архив с драйверами можно внизу страницы.

Каждый файл имеет название вроде «V3_MOF_705050.efi». Понимать его следует так: Core -70mv, Cache -50mv, System Agent -50mv. VCC у всех драйверов равен 1.82v.

Кстати, MOF — это никнейм пользователя с форума Anandtech, который и является автором данных драйверов (респект ему!).

Существуют и версии от других разработчиков. Любители экспериментов могут попробовать драйвера от freecableguy.

UPD: добавлены архивы с модифицированными версиями драйверов от MOF и драйверами от Freecableguy и Christian Peine.

Подбирать драйвер для каждой конкретной системы придется вручную, проверяя систему на стабильность. Не стоит сразу пробовать версии с наиболее низкими параметрами.

Проверить работу каждой версии можно, не добавляя её сразу в автозагрузку:

load fs5:\V3_MOF_505050.efi (Загружаем драйвер, fs5 – usb флешка)
fs1:\EFI\Boot\bootx64 (Загружаем систему, fs1 – диск с Windows)

Необходимые файлы

    UBU_v1_76_0_1
    UBU_v1_76_0_1
    Размер файла: 51 MB Кол-во скачиваний: 1779

    cpumcupdate

    Драйверы VMWARE
    Размер файла: 271 KB Кол-во скачиваний: 2654

    EFI

    EFI
    Размер файла: 849 KB Кол-во скачиваний: 2530

    mmtool_a5

    MMtool
    Размер файла: 5 MB Кол-во скачиваний: 2693

    V3_MOF

    Драйверы с пониженным напряжением от MOF (EFI и FFS)
    Размер файла: 12 KB Кол-во скачиваний: 1749

    Modified_V3_MOF

    Модифицированные версии драйверов с пониженным напряжением от MOF ( только EFI). Как правило показывают более высокую производительность. 1.7V / 1.8V vccin, Powercut + ucode39
    Размер файла: 1 MB Кол-во скачиваний: 1596

    V3_freecableguy_rc9

    Драйверы с пониженным напряжением от Freecableguy (только EFI).
    Размер файла: 122 KB Кол-во скачиваний: 978

    V3_Payne

    Драйверы от Christian Peine (EFI и FFS). Для односокетных и двухсокетных систем. С пониженным напряжением и без. Как правило медленнее версий от MOF и Freecableguy.
    Размер файла: 61 KB Кол-во скачиваний: 824

    V3x2CPU

    EFI-драйвер для двухпроцессорных систем.
    Размер файла: 1 KB Кол-во скачиваний: 1016

-инструкции

Источник: https://xeon-e5450.ru/socket-2011-3/e5-2600-v3/hak-turbobusta/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.