Intel® Turbo Boost Technology

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24. März 2015 Server-FAQ, Server-Prozessoren Keine Kommentare

Intel Prozessoren, die über Turbo Boost verfügen, können abhängig bestimmter Faktoren* die eigene Taktfrequenz über den regulären Maximaltakt erhöhen. Dadurch wird eine höhere Performance, vor allem in Single-Threaded-Anwendungen erreicht. Heute verfügen, ausgenommen die kleinsten Prozessoren einer Baureihe, fast alle Intel Server Prozessoren über dieses Feature. *Bei den Faktoren handelt es sich um: Stärke der Auslastung, Anzahl der aktiven CPU-Kerne, Kalkulierte Stromstärke, Kalkulierte Leistungsaufnahme und Prozessortemperatur.

 

Entwicklung

Bereits im Jahr 2008 vor dem Erscheinen der ersten offiziellen Version 1.0 der Intel Turbo Boost Technology, konnten bestimmte Intel Prozessoren einen ihrer Kerne mit einer höheren Taktrate betreiben, wenn sich alle anderen Kerne im IDLE Modus befanden. Ohne die Überwachung der Leistungsaufnahme wurde somit sicher gestellt, dass die Thermal Design Power (TDP) in keinem Fall überschritten wurde.

Die Einführung von Intel Turbo Boost 1.0 im Jahr 2009 war ein entscheidender Meilenstein mit dem die Überwachung der Leistungsaufnahme in Echtzeit eingeführt wurde. Abhängig von der Leistungsaufnahme konnten nun alle Intel Prozessoren mit Intel Turbo Boost 1.0 nun auch mehrere Prozessor-Kerne über ihren Nominaltakt hinaus takten, so lange dabei die TDP eingehalten wurde.

 

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

 

Seit der Version 2.0, die im Jahr 2010 von Intel vorgestellt wurde, ist es mit der Einführung eines neuen Konzeptes zur Verwaltung der Thermischen Resourcen nun auch möglich die TDP für kurze Zeit zu überschreiten. Möglich wird dieses Kunststück durch die neuen Features der Intel Haswell Prozessoren, die es erlauben die Leistungsaufnahme jedes einzelnen Prozessor-Kerns nicht nur in Echtzeit zu überwachen sondern auch in kürzester Zeit sehr feinkörnig umzuschalten. Damit einher geht eine Abkehr vom klassischen TDP-Modell, nachdem die Taktfrequenz nur unter Einhaltung der regulären maximalen Leistungsaufnahme erhöt.

Das neue, flexiblere „Badewannen-Modell“ kalkuliert anhand eines Power Budgets, welches außer der Leistungsaufnahme nicht nur die aktuelle Temperatur sonder auch die Temperaturentwicklung mit einbezieht. Somit stehen dem Prozessor genügend Informationen zur Verfügung um Vorhersagen zur zukünftigen Temperaturentwicklung der einzelnen Prozessor-Kerne bei gleicher, sinkender oder steigender Leistungsaufnahme zu machen.

 

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

 

Abschließend soll noch verdeutlicht werden, dass es sich bei Intel Power Boost um ein komplett in den Prozessor integriertes Feature handelt, welches vom Betriebssystem lediglich eine grundlegende ACPI Unterstützung benötigt. Mittels ACPI (Advanced Configuration and Power Interface ) steuert das Betriebssystem auf Grundlage der aktuellen Auslastung die sogenannten P-States jedes einzelnen Prozessor-Kerns. Erst wenn ein Prozessor-Kern voll ausgelastet und damit vom Betriebssystem in den P0-Zustand versetzt wird greift Prozessor-gesteuert das Intel Turbo Boost Feature.

 

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

Quelle: https://intel.lanyonevents.com/sz14/connect/sessionDetail.ww?SESSION_ID=1300

 

Weitere Informationen / Quellen

Intel® Turbo-Boost-Technik 2.0