Turbo Coren käyttöönotto

AMD:n julkaistessa Phenom II X6 1090T -mallin sen mukana saapui myös Turbo Core -niminen ominaisuus. Sen oli tarkoitus haastaa Intelin Turbo Boost, joka kykeni hyödyntämään jäljelle jäävää TDP-varaa heikosti säikeistetyissä työmäärissä (kun osa ytimistä oli toimettomana) ja nostamaan kellotaajuutta.

Kuten tiedetään, Intelin Turbo Boost perustuu siruun integroituun ohjaimeen, joka seuraa lämpötilaa, virtaa, tehonkulutusta ja käyttöjärjestelmän tiloja. Sen perusteella se kykenee sammuttamaan toimettomia ytimiä ja hyödyntämään vapaata lämpöpotentiaalia nopeuttamalla käytössä olevia ytimiä. Nopeutuksen määrä on riippuvainen käytössä olevien ytimien määrästä, eli yhtä säiettä käyttävissä sovelluksissa on huomattavasti enemmän varaa nostaa yhden ytimen kellotaajuutta. Tämän avulla päädytään eräänlaiseen taajuuskarttaan, joka skaalautuu ylös ja alas riippuen ajettavan sovelluksen rinnakkaisuuden asteesta. Pienenä esimerkkinä vanhasta artikkelista:



AMD:n Turbo Core puolestaan esiteltiin enemmän deterministisenä mallina, joka menee päälle heikosti säikeistetyissä sovelluksissa kun kolme tai vähemmän ytimiä on aktiivisessa käytössä tai se on kokonaan poissa käytöstä, kun yli kolme ydintä on käytössä. Käytännön tasolla se ei tuntunut ollenkaan niin selkeältä. Ensimmäisiä testejä suorittaessani havaitsin, että ytimien taajuudet hyppivät useilla eri tasoilla ilman, että ne ikinä varsinaisesti asettuivat Turbo Coren enimmäistaajuudelle. Tämän takia Turbo Coren hyödyt jäivät odotettua alhaisemmaksi.

Onneksi AMD kertoo tehneensä muutoksia Bulldozeriin, joiden pitäisi parantaa Turbo Coren toimintaa Thubaniin verrattuna.

FX käyttää Turboa erilailla

Uusi ominaisuus nimeltään Application Power Management (APM) antaa Zambezille/Valencialle/Interlagosille mahdollisuuden seurata (tosiaikaisesti) kunkin ytimen käyttämää tehoa. Lämpötilojen tai virran määrän mittaamisen sijaan APM seuraa jokaisen Bulldozer-moduulin aktiivisuutta. AMD tietää, paljonko tehoa mikäkin operaatio kuluttaa ja voi sen perusteella laskea tehonkulutuksen yksittäisten moduulien osalta. Vertaamalla kulutusta TDP-arvoon saadaan selville voiko nopeutta vielä kasvattaa. Kun sovellus ei kuormita kaikkia prosessorin resursseja, Turbo Core vaihtelee prosessorin perustaajuuden ja korkeamman taajuuden välillä, mikä parantaa keskiarvoista suorituskykyä TDP-arvon rajoissa.



Turbo Core ei myöskään rajoitu perustaajuuteen ja johonkin mielivaltaiseen korkeampaan taajuuteen. Se toimii itse asiassa kolmessa eri p-tilassa: perustaajuudella (jota kutsutaan nimellä P2), välitilaan (P1) ja korkeampaan tilaan (P0). Se on parannus verrattuna ensimmäisen sukupolven tekniikkaan, joka AMD:n mukaan vaihteli vain kahden p-tilan välillä. Se on itse asiassa merkittävä parannus, sillä P1 tila on käytössä vaikka kaikki kahdeksan ydintä olisivat käytössä, kunhan lämpötila antaa myöten. P0 tilaan siirtyminen vaatii ainakin kaksi neljästä ytimestä lepotilassa. AMD sallii sirun TDP-arvon ylittämisen hetkellisesti, mutta sillä ei tietysti ole käytännön tilanteissa suurta merkitystä.

Kun tarkastelet FX-prosessorin CPU Base -taajuutta, CPU Turbo Core -taajuutta ja CPU Max. Turbo -taajuutta, voit luottaa saavasi aina vähintään prosessorin perustaajuuden verran tehoa. Turbo Core -taajuus on käytössä niin kauan kun TDP-arvon raja ei tule vastaan (kuten sellaisissa hyvin säikeistetyissä sovelluksissa, jotka eivät rasita prosessoria tappiin asti). Suurin mahdollinen taajuus otetaan käyttöön, kun puolet sirun moduuleista on toimettomana.





Ylimmässä taulukossa nähdään Turbo Coren vaikutus iTunes-sovellukseen, joka käyttää vain yhtä säiettä. Koska seitsemän kahdeksasta ytimestä ovat käytännössä toimettomana, FX-8150 voi nostaa kellotaajuutensa aina 4,2 GHz:n (vaikka se ei pysyttelekään maksimissa koko ajan, vaan vaihtelee P1- ja P0-tilojen välillä eli 3,9 GHz:n ja 4,2 GHz:n välillä). Tuloksena on 10 sekuntia parempi tulos verrattuna tilanteeseen, jossa koko Turbo Core on pois käytöstä ja prosessori toimii tasaisella 3,6 Ghz:n taajuudella.

Alempi taulukko kertoo 7-Zip-sovelluksen tuloksista. Kyseessä on paremmin säikeistetty sovellus, joka kykenee kuormittamaan kaikkia FX-8150:n resursseja. Tässäkään tapauksessa kellotaajuus ei pysy vakiona, vaan prosessori vaihtelee 3,9 GHz:n ja 3,6 Ghz:n välillä (verrattuna tasaisen 3,6 Ghz:n ilman Turboa). Turbo avulla saavutettu kahden sekunnin nopeutus on kuitenkin melko vaatimaton tulos. Täytyy silti arvostaa "ilmaista" lisäsuorituskykyä, jota ei ollut saatavilla ensimmäisen sukupolven Turbo Core -toteutuksissa, jotka rajoittuivat kahteen eri tehotilaan.