для чего нужно разгонять процессор
Почему разгонять процессор стало невыгодно, или всё уже разогнано до нас
Были времена, когда разгон процессоров был не только интересен с точки зрения повышения собственной самооценки и получения уважения от друзей, но и выгоден в плане быстродействия. Я не буду вспоминать далёкие времена, когда, будучи студентом, у меня просто не было денег на эксперименты. Скажем так, первый мой серьёзный опыт разгона пришёлся на процессор Intel Core 2 Duo E4500. Больше 3 ГГц я не получил, но был доволен и этим. После этого много чего случилось: горели материнки, блоки питания и вообще всё, что могло сломаться – ломалось. Одним из моих последних подвигов был разгон Intel core i5 2500К до 4.9-5.1 ГГц. В конце концов сейчас я сижу на слегка разогнанном Core I7-7700К, 4.7 ГГц тактовой частоты которого меня вполне устраивают.
реклама
Перейдём к сути вопроса. Всякий раз, когда я получал неплохой результат, мне приходилось тратить уйму усилий и денег. Нужна была дорогая материнская плата, брендовая память и ведро термопасты. Несмотря на это, выигрыш был всегда. Был, вот только куда он делся сейчас? Давайте подумаем. Компании Intel и AMD имеют абсолютно разную архитектуру. Первая исходит из количества мегагерц (часто доходящие до 5), а вторая давит числом ядер, от которых почти никогда нет никакого толку. Intel ставит немыслимые ценники на процессоры, которые уже много лет не знали слова инновации и прогресс. В то время как AMD буквально брызжет инновациями, но, всё равно оказывается в роли догоняющего. Примеров можно приводить сколько угодно.
Каждый раз, когда фанат Лизы Су покупает дорогущую материнскую плату на Х570 чипсете, он уверенным голосом заявляет, что это покупка впрок, что это задел на светлое будущее и так далее. На самом же деле подобные штуки обходятся чрезвычайно дорого. За цену посредственной материнской платы на чипе Х570 можно взять неплохую мать на Intel и ещё останутся деньги на крутую мышку с клавиатурой. О быстрой памяти для Ryzen 3000-серии и говорить не охота. В синтетике она просто разрывает соперников, в то время как в реальных играх пасует перед комплектом из Core i5 9600K с недорогой памятью.
реклама
Синяя команда.
Если покупка процессора AMD – это лотерея, выиграть в которой просто невозможно, то с камнями Intel всё не так однозначно. Я не обладаю точными данными, но почитав тематические формы пришёл к выводу, что примерно 30% процессоров 9-го поколения способны неплохо разгоняться и только небольшая часть показывает феноменальные результаты. В любом случае, для получения заветных 5 ГГц нужна дорогая материнская плата и брендовый блок питания.
А теперь давайте подумаем над тем, что мы получим после того, как наш недорогой Core i5 9600K будет разогнан до 5 ГГц. Лично мне как-то было нечем заняться и я сравнил результаты своего Core I7-7700К 4.7 ГГц с Сore i9-9900k моего соседа. Для этого воспользовались его видеокартой GeForce RTX 2070. Так вот, отставание моего процессора составило около 11%. Правда в тот момент процессор соседа был стоковый, без разгона. Но, 11% это смехотворно. Устаревший 4-ядерный камень против самого быстрого игрового решения. Всё это означает, что процессоры лишь опосредованно влияют на быстродействие в играх. Главную скрипку здесь играет видеокарта.
И в такой ситуации всерьёз тратить дополнительные 500 долларов на получение дополнительного буста считаю неправильным. Особенно в нынешней ситуации, когда, добавив к видеокарте за 200 долларов еще 300, можно получить двукратное преимущество во всех играх. Единственный случай, когда разгон может быть оправдан – это при сборке самой дорогой системы, без оглядки на стоимость. В таком случае, почему бы не получить +2 fps в игре, в которой и без того их было не менее 150.
Разоблачаем 5 мифов об эффективности и выгоде разгона процессоров и видеокарт
Индустрия компьютерных комплектующих давно взяла «курс на разгон». Только самые бюджетные модели материнских плат и процессоров не имеют оверклокерских функций, а видеокарты хотя бы с одной теплотрубкой в охлаждении получают зашитый в BIOS прирост частоты на 50 МГц и гордую приставку «OC» в названии.
реклама
Глядя на то, как обладатель ВАЗ 2112 тюнингует свою «ласточку», доводя ее стоимость до уровня качественной бюджетной иномарки, только ухмыляешься. Эти автолюбители попали в капкан маркетинга и варятся в своем соку, на специализированных форумах и ютуб-каналах единомышленников.
реклама
Однако если трезво взглянуть на нас, пользователей ПК, то можно увидеть, что мы тоже давно попали в маркетинговую ловушку. И переплачиваем не только за возможность разгона, но уже даже и за специфический дизайн, за RGB-подсветку, которую втыкают сейчас везде. Это напоминает мне китайские магнитофоны с цветомузыкой из 90-х годов. Но там светодиоды воспринимались как дурной вкус.
реклама
Самое забавное в этой ситуации то, что по настоящему разгоняющиеся железки давно исчезли, а почти весь лимит по повышению частоты выжимает производитель с помощью технологии умного турбобуста.
Разгон сегодня находится в состоянии упадка
А что сейчас? А сейчас разгонный потенциал сжался до уровня жалких 5-10%. На сколько можно разогнать Ryzen 7 3700X? Практически ни насколько, все уже выжато производителем.
реклама
Не знаю как у вас, но у меня жутко бомбит от такого положения дел на оверклокерском фронте, и я решил разоблачить несколько мифов, которыми особенно сильно одурманены начинающие оверклокеры.
К сожалению, увеличив частоту Core i5-10600K до 5200 МГц по всем ядрам, вы вряд ли увидите прирост производительности в играх «на глаз», без замеров в бенчмарках. И время рендеринга не ускорится настолько, чтобы заметить это.
С видеокартами такая же история, разогнав GeForce GTX 1660 SUPER, даже до 2100 МГц, вы получите всего лишь около 7% от частоты «буста» моделей с хорошим охлаждением. Думаю не стоит говорить, что этого не заметить на глаз, и если у вас «тормозила» игра, она продолжит «тормозить» и после разгона.
Нет и еще раз нет! Это было возможно на процессорах, которые я описал в начале блога, но сейчас это невозможно ни на процессорах, ни на видеокартах.
Третий миф выходит из второго, вам не удастся компенсировать недостаток производительности более дешевой модели. Наоборот, разгон стоит денег и вы доплатите и за модель видеокарты с хорошим охлаждением, и за процессор с разблокированным множителем, и за материнскую плату с качественной системой питания.
Иногда навороченная оверклокерская модель видеокарты стоит почти столько же, сколько бюджетная модель более высокого уровня. Добавьте к этому траты на повышенный расход электричества при разгоне и железо, которое легко можно вывести из строя.
Бездумный разгон прост, покрутить ползунки в MSI Afterburner или увеличить множитель процессора в BIOS сможет каждый. На каков будет результат? Сколько проработает «железо» с сильно завышенным напряжением? Чтобы разобраться во всех нюансах, недостаточно прочитать пару гайдов, надо потратить время на изучение форумов и отзывов пользователей.
Поэтому темы про разгон процессоров и видеокарт самые посещаемые и активные, пользователям приходится пропускать сквозь себя уйму информации.
Многие ютуб-блогеры, делающие видео для начинающих оверклокеров, уверяют их, что разгон сейчас безопасен и сломать ничего нельзя. Это не так! При бездумном разгоне с повышением напряжения очень легко вывести из строя разгоняемый чип.
А если еще добавить увеличившиеся температуры, особенно в тех местах, где они не мониторятся (чипы памяти видеокарт, зона VRM видеокарт и материнских плат), то риск вывести железо из строя заметно увеличивается.
Что делать и умер ли разгон окончательно?
После прочтения блога у вас может сложиться пессимистическая картина, но не спешите вешать нос.
Во-вторых, есть еще железо, где бесплатный разгон еще остался. Я говорю про разгон памяти. Он стал давать заметный прирост в производительности в последние годы и пока еще практически бесплатен.
Если вы потратите время на изучение форумов и купите хорошие, разгоняемые планки памяти, например CRUCIAL Ballistix BL8G30C15U4B, то прирост производительности после разгона сможете увидеть и невооруженным взглядом.
Пишите, что вы думаете по поводу упадка разгона? И разгоняете ли свое железо?
Стоит ли разгонять процессор?
На протяжении десятилетий разгоном процессоров занимались только компьютерные энтузиасты. Но затем процедура разгона стала понятнее и доступнее для простых пользователей.
Даже резкий прирост производительности в последние годы мало что изменил: желающих выжать из ЦПУ все до последней капли стало только больше.
Вместе с передовыми технологиями для персональных компьютеров пользователям стали доступны и новые инструменты для безопасного разгона. Причем современные процессоры способны в некотором смысле ускоряться самостоятельно в зависимости от выполняемой задачи. В этом материале мы расскажем, что такое разгон процессора, какие сложности с ним связаны и когда результат стоит затраченных усилий.
Что такое разгон?
Термин разгон (или оверклокинг) обозначает изменение тактовой частоты процессора выше предела, установленного производителем. Тактовая частота (измеряется в герцах) – это количество операций, которое процессор может выполнить за одну секунду. Например, процессор с тактовой частотой 4 ГГц способен выполнять 4 миллиарда операций в секунду.
На самом деле тактовая частота не показывает точное число операций, она лишь дает представление об их относительном количестве: при равных условиях процессор с тактовой частотой 4 ГГц способен выполнять больше операций, чем к примеру процессор на 3,5 ГГц. Однако из-за таких особенностей, как архитектура, возраст и нюансы производства, это значение не всегда соответствует действительности.
Разгон необходим для достижения более высоких тактовых частот, что в свою очередь увеличивает количество операций, выполняемых за одну секунду.
Обычно разгону подвергается ЦПУ, то есть центральный процессор компьютера. Этой же процедуре поддается дискретная видеокарта. Тогда результатом становится ускоренная обработка графической информации. Единого правила в отношении того, насколько сильно можно ускорить работу процессора, нет. В каждом случае оверклокинг дает индивидуальные результаты, поэтому принять решение о его необходимости иногда бывает непросто.
Так стоит ли разгонять процессор? И да, и нет.
Нужен ли разгон вашему компьютеру?
Разгон процессора может занять много времени и оказаться дорогостоящей затеей, особенно если у вас недостаточно опыта в работе с компьютерными комплектующими. В дополнение к изменению множителя могут потребоваться корректировка напряжения, скорости вращения вентилятора и другие тонкие, но немаловажные настройки.
Итак, давайте ответим на главный вопрос: нужен ли разгон именно вашему компьютеру?
Как всегда, ответ сильно зависит от обстоятельств. Серьезным поводом для разгона является гейминг. В зависимости от игры он может сильно повлиять на производительность системы.
В играх центральный процессор занимается по большей части обработкой операций, связанных с искусственным интеллектом и действиями NPC. Примерами подобных приложений являются Civilization VI и симуляторы-песочницы типа Hitman 3. Разумеется, перечисленным деятельность процессора не ограничивается. Запасные ядра часто задействуются при отрисовке текстур и взрывов, а в некоторых играх даже задача по обработке звука тоже ложится на ЦПУ. Такое разделение труда между ядрами становится все более распространенным, особенно по мере того, как в потребительских процессорах ядер становится все больше.
В играх с интенсивным задействованием процессора, например, Hitman 3, разгон обычно дает большую разницу в производительности, хотя и не всегда. Лучше всего изменения будут видны при пониженном разрешении, когда нагрузка на графический адаптер не слишком велика. По мере увеличения разрешения видеокарта задействуется сильнее и прирост производительности становится не так очевиден. Аналогичным образом игры, требующие от процессора многоядерности, например, Cyberpunk 2077, после оверклокинга демонстрируют не слишком очевидные улучшения.
Помимо игр разгон может повысить производительность ПК в приложениях для 3D-моделирования, рендеринга видео и изображений. По сути, любая программа, которая требует от компьютера больших ресурсов процессора, от разгона выиграет, хотя бы и незначительно.
Эта информация применима не только к играм, но и к другим приложениям. Некоторые программы требуют от процессора многоядерности, а не высокой скорости ядер, поэтому эффективность от разгона будет варьироваться от приложения к приложению.
При таких непредсказуемых результатах принять решение о необходимости разгона может быть непросто. Многим пользователям он не нужен вообще. Однако разгон в разумных пределах повысит производительность ПК по всем направлениям, но возможно эффект от него будет настолько незначительным, что не будет стоить затраченных усилий.
При наличии в компьютере комплектующих высокого класса умеренный разгон дает лишь незначительный прирост быстродействия.
В большинстве случаев производитель оставляет базовую возможность разгона. Если у вас есть процессор, способный работать на 5% быстрее, настроить его на использование этой дополнительной мощности можно в кратчайшие сроки без танцев с бубном. При средних настройках в играх с интенсивной нагрузкой на ЦПУ, например, HandBrake, скачок в быстродействии будет виден сразу.
Поскольку современное компьютерное железо и так обладает хорошим запасом мощности, ускорение ЦПУ в большинстве случаев не имеет смысла. Однако если вы работаете в ресурсоемких приложениях, которые могут получить от разгона преимущества, нет причин лишаться дополнительной производительности. Заходить слишком далеко, впрочем, тоже не стоит: разгон до запредельных значений сокращает срок службы процессора и вводит систему в нестабильное состояние.
Также он часто лишает покупателя гарантийного обслуживания. У некоторых производителей, например, EVGA, последствия разгона покрываются стандартной гарантией. У других, например, Intel, есть различные планы обслуживания с учетом разгона и без него. Разумный оверклокинг на самом деле не так уж и страшен для компьютера, но имейте в виду, что гарантии на процессор вы скорее всего лишитесь.
Насколько можно ускорить процессор?
Современные процессоры способны повышать свою тактовую частоту без вмешательств со стороны. Процессоры Intel и AMD самостоятельно определяют оптимальную тактовую частоту в зависимости от типа задачи. Принудительный разгон тоже возможен. Он заставляет их выходить за рамки спецификаций, но точно сказать, насколько быстро будет процессор работать после разгона, нельзя.
Положительный эффект будет наблюдаться лишь при идеальных обстоятельствах. Чем выше тактовая частота, тем сильнее процессор будет греться, и есть прямая связь между эффективностью охлаждения и степенью разгона. Например, оверклокинг Threadripper 3990X с 2,9 ГГц до 4,5 ГГц вполне безопасен при использовании активного охлаждения на основе жидкого азота. С процессорами более низкого класса такой прирост производительности конечно же невозможен.
Каждый процессор имеет свои особенности, поэтому жестких ограничений по разгону нет. Однако если вы планируете использовать разогнанный процессор для повседневных задач, изменения должны быть незначительными – на 100-300 Гц выше штатных показателей при наличии хорошей системы охлаждения.
Что требуется для разгона?
Подходящий ЦПУ. Не каждый процессор подходит для разгона. Годится, например, одна из моделей Intel серии К или любая из последних AMD Ryzen. Также важно наличие материнской платы, совместимой с функцией разгона. Часто такие материнки и процессоры поставляются с программным обеспечением, которое заменяет несколько представленных ниже инструментов. При покупке готового ПК, проверьте его спецификации, чтобы убедиться в поддержке разгона.
ПО для отображения данных о разгоне. Такие программы как CPU-Z, позволяют увидеть текущую тактовую частоту, напряжение и другую информацию, важную для отслеживания. Всего один подобный инструмент значительно упрощает выполнение задачи.
ПО для стресс-тестирования. Стресс-тест необходим, чтобы убедиться в стабильной и безопасной работе разогнанного процессора. Популярные варианты – Prime95, LinX и Aida64. Некоторые разгонщики предпочитают устанавливать две-три программы и сравнивать результаты. Вспомогательный инструмент RealTemp будет полезен для наблюдения за температурой процессора под нагрузкой.
Охлаждение. Серьезный разгон невозможен без хорошей системы охлаждения. Это может быть радиатор увеличенного размера и / или дополнительные вентиляторы внутри корпуса.
Ноутбук или смартфон. Они пригодятся для изучения гайдов и видеоинструкций, пока компьютер будет находиться в нерабочем состоянии.
Как много времени уйдет на разгон?
Результативность разгона и его длительность зависят от того, сколько времени вы готовы потратить на его выполнение. Облегченная процедура предусматривает загрузку нужного программного обеспечения и указания нескольких настроек. Конечно, и здесь могут возникнуть непредвиденные сложности, однако простота такого подхода очень привлекательна для многих пользователей.
Залог правильного и безопасного разгона – предварительное изучение процесса. Возможно понадобится покупка некоторых деталей, например, нового кулера. Затем необходимо выполнить базовые тесты на производительность, стресс-тест, и только после этого можно вносить изменения в работу процессора. Все эти шаги займут примерно час. Общее время выполнения стресс-теста, который необходимо проводить после каждого изменения в настройках процессора, займет несколько часов. На этом же этапе проводится контроль над температурой и стабильностью системы.
Окончательной целью разгона должен считаться не эксперимент над возможностями компьютера, а получение стабильной работы системы при улучшенной производительности. Вполне вероятно, что на достижение такого эффекта уйдет не один день. Но если не гнаться за максимальными цифрами, то вполне можно уложиться и в несколько часов. В отдельных случаях процедура разгона проходит в несколько подходов и занимает в общей сложности недели или даже месяцы.
В качестве альтернативы для процессоров AMD можно использовать автоматизированный инструмент разгона 1usmus Clock Tuner, чтобы значительно сократить время и усилия, затраченные на поднятие производительности.
Предварительные исследования и планирование – это обязательные моменты, однако не стоит забывать о том, как важно вовремя остановиться. Как только вы достигли стабильной работы компьютера и заметного изменения в мощности, эксперименты по разгону стоит завершить.
Заключение: так разгонять процессор или нет?
Разгон современных процессоров влечет меньше рисков, чем раньше. Тем не менее, эта процедура требует осознанного подхода и большого терпения. Результат нельзя назвать предсказуемым, он может сильно варьироваться в зависимости от умений пользователя, установленного в компьютере железа и многих других факторов.
Для тех, кто не любит заводские ограничения, процедура разгона принесет в жизнь немного азарта. Как только вы разберетесь с настройкой параметров системы и тестами на стабильность, вы обнаружите, что разгон действительно стоит затраченных усилий.
Разгон всегда сопряжен с риском!
Честно предупреждаем: есть вероятность вывести процессор из строя. Прежде чем браться за рискованные манипуляции, прикиньте сможете ли вы при худшем раскладе позволить себе покупку нового процессора. Не пренебрегайте изучением матчасти: в интернете предостаточно информации о разгоне разных моделей и связанных с ними нюансах. Лучше потратить время и хотя бы поверхностно узнать о проблемах заранее, чем потом кусать локти. То же касается и диагностических программ – скачать их и познакомиться с функционалом следует до начала разгона.
Обладателям компьютеров на средненьком железе не стоит возлагать на оверклокинг большие надежды. В рутинных задачах типа работы с почтой и текстовых документах заметно разницы все равно не будет. Разве что у вас будет право похвастаться тем, что вы успешно провели такую сложную процедуру.
Основная причина для стремления к разгону – повышение производительности приложений, которые сильно зависят от скорости вычислений.
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.