Turbo Boost má léčit nízký výkon vícejádrových procesorů

Z praktického přínosu Core i7 pro běžné aplikace byla řada lidí zklamána. S novými Core i5 a Core i7 se ale má situace výrazně zlepšit, zaslouží se o to vysoké dynamické přetaktování.

S očekávaným příchodem nových procesorů se snad až nezvykle moc spekuluje o tom, co by mělo být dál. Fudzilla teď přichází se zprávou, že Intel věří, že lékem na problémy současných i nadcházejících procesorů z rodiny Nehalem budou „turbo“ frekvence.

Ve znamení stagnace

Při představě dnešních „našlapaných“ PC, která svým výkonem normálnímu člověku stačí prakticky na všechno, se vám možná titulek bude zdát jako pitomost. Zkuste se na to ale podívat odjinud.

Už v červenci 2006 se objevily první Core 2 Duo s nejvýkonnějším X6800 taktovaným na 2,93 GHz. Při pohledu do nejnovějšího ceníku zamrazí – frekvence nejvýše taktovaného dvoujádra vyráběného lepším výrobním procesem se po třech letech vývoje zvýšila jen o 400 MHz na 3,33 GHz.

Obdobné to je i u čtyřjádrových procesorů, které se objevily jen o půl roku později. U nich se frekvence „vyšplhala“ z původních 2,66 na 3,33 GHz, na něž je taktován v současnosti nejvýkonnější čtyřjádrový procesor Core i7 975 Extreme. Situace je o to nepříjemnější, že jde o novou generaci, která tu s námi bez razantního navyšování výkonu opět nějaký ten rok pobude.

Až přibližně za rok se mají objevit nové šestijádrové procesory Gulftown (spíše pracovně označované Core i9), u nichž má nárůst výkonu zajistit přidání dalších dvou jader. Při pohledu na plány výrobců procesorů je zřejmé, že se navzdory očekávání, které bylo před několika lety, po čtyřjádrových procesorech do dalšího navyšování počtu jader příliš nehrnou. Proč?

Více jader = větší frustrace

Pominu-li extrém v podobě pádů aplikací či systému, u PC nejvíc trpím v okamžiku, kdy u kurzoru naskočí hodiny a musím čekat, čekat a čekat, než někde něco dochroustá, přestože správce úloh hlásí, že je čtyřjádro vytíženo ze slabých čtyřiceti procent. Člověk pak jen bezmocně zírá, jak nezbedný proces provokativně přeskakuje mezi okýnky s vytížením jednotlivých jader.

V takovém případě jen stěží pomůže přidání dalších jader, spíše naopak – procento vytížení procesoru s přibývajícími jádry jen dále klesá a míra frustrace z čekání na nevyužitý a vlastně i nevyužitelný procesor ještě více roste.

Klepněte pro větší obrázek

Práce s náročným filtrem liquify ve Photoshopu CS3 na PC
se dvěma čtyřjádry je stejně otravná, jako na dvoujádru

Výrobci procesorů v posledních letech věnovali hodně usilí tomu, aby přesvědčili zákazníky, že si jedině větším počtem jader polepší. Po vícejádrových procesorech vzrostla poptávka a i když jejich majitelé nedokážou jejich výkon zužitkovat, chlubí se alespoň „subjektivním dojmem“ zrychlení odezvy systému, který se dá jen stěží naměřit.

Kudy se tedy bude vývoj ubírat dál? Podle posledních zpráv a známých informací o procesorech se zdá, že Intel hodlá u nadcházející generace procesorů klást velký důraz na technologii Turbo Boost.

Kde víc jader nic nezmůže, nastrčíme Turbo Boost

Turbo Boost je funkce, která umožňuje zvýšení násobiče (a spolu s tím i frekvence) procesoru v případě, že jej zatěžují aplikace neoptimalizované pro vícejádrové procesory a část procesoru není vytížena. V takovém případě procesor automaticky zvýší násobič u jednoho či více jader tak, aby nepřekročil stanovené limity maximální spotřeby, čímž může dojít k významnému navýšení výkonu.

Začalo to nenápadně...

...když se funkce Turbo Boost (tehdy ještě jako Enhanced Intel Dynamic Acceleration) poprvé objevila u notebookových Penrynů z rodiny Core 2. U nich umožnovala navýšit výkon jednoho ze dvou jader navýšením násobiče o jeden stupeň.

Procesorů pro stolní PC se Turbo Boost dotkl až s příchodem Core i7 z rodiny Nehalem. Dostupné modely ale mají relativně vysoké základní takty a jejich násobič se díky Turbo Boost zvedá o jeden nebo dva stupně (resp. 133 nebo v lepším případě o 266 MHz).

U připravovaných Core i7 a i5 jsou ale avizované rozdíly mnohem dramatičtější. Podle neoficiálních informací zveřejněných na čínském HKEPC můžeme čekat, že frekvence v Turbo Boost režimu může u běžných Lynnfieldů narůst až o 660 MHz a až o 930 MHz u úsporných modelů.

Klepněte pro větší obrázek 

U levných dvoujádrových Core i5 s jádrem Clarkdale by to mělo být „jen“ 266 MHz, avšak do jejich uvedení zbývá ještě příliš mnoho času na to, aby se to nemohlo změnit. A i kdyby ne, maximální takty jsou hodně vysoké.

Klepněte pro větší obrázek 

Za příhodných podmínek (tedy v případě, že je vytížena jen část procesoru) by tedy měly chystané procesory nabízet výkon srovnatelný s procesory taktovanými až na 3,7 GHz. Tomu, že nárůsty frekvence budou vysoké, nahrávají i dobré výsledky, kterých připravované procesory dosahují při přetaktování.

Proč chtít nové procesory, když nejsou rychlejší?

S protlačováním vícejádrových procesorů si Intel vlastně paradoxně i dost naběhl. Nadcházející generace procesorů Core i3, Core i5 a Core i7 bude mít o poznání složitější situaci. Pokud se podíváte na srovnání starší generace procesorů Core 2 s novými modely, dospějete k závěru, že si s novým procesorem příliš nepolepšíte a nemáte důvod starší Core 2 Duo či Core 2 Quad měnit.

Většina současných metodik testování je postavena tak, aby zdůraznila výhody vícejádrových procesorů. Syntetické benchmarky systému dokážou jejich výkon velmi dobře zužitkovat. Markantní je to zejména u syntetických procesorových testů, které víceprocesorové systémy doslova protežují a s klidem Angličana ve výsledném skóre vypálí číslo, na základě kterého leckdo vyvodí závěr, že počítač se čtyřjádrovým procesorem bude tak dvakrát svižnější než s dvoujádrem.

V takových testech a aplikacích dochází k vytížení všech jader a ke slovu se tudíž nedostane pro běžného smrtelníka možná nejzajímavější novinka nadcházejících procesorů Intelu – Turbo Boost.

Ve stále velkém množství starých, neoptimalizovaných a vlastně i neoptimalizovatelných aplikací může výše taktované jádro znamenat výrazný nárůst výkonu. Stávající metodiky testování zohledňují výkon v jednovláknových aplikacích už jen v mizivé míře a při testech, které zatěžují všechna jádra, se výhoda Turbo Boost projevit nemůže, protože kvůli vytížení celého procesoru dochází jen k malému nebo žádnému přetaktování. V celkovém hodnocení je výhoda nových procesorů setřena a výsledky nejsou o moc lepší, než u předcházející generace.

Testy klamou?

Po výsledcích předběžného testu na Anandtechu zavládlo mírné rozčarování z toho, že přínos střední třídy Core i5 a i7 nejspíš nebude tak velký, jak se čekalo. Jenže stejně jako kdysi dvoujádrové procesory doplácely na starší metodiky, procesory s Turbo Boost dnes doplácejí na testovací metodiky upravené pro vícejádrové CPU. Krom toho byl předprodukční vzorek na Anandtechu schopen v turborežimu zvedat frekvenci o jediný stupeň, tedy 133 MHz, což se příliš neliší od stavu, kdy by nebyl vůbec funkční.

Při běžné práci s PC asi nepoznáte, kdy běží na 3,2 a kdy na 3,6 GHz, přesto se dá říci, že budou-li rozdíly mezi základním a turborežimem tak velké, bude Turbo Boost pro jednovláknové aplikace od uvedení nové architektury Core 2 znamenat asi nejvýznamnější zrychlení – mnohem větší, než zvětšení cache, integrace paměťového řadiče k procesoru, přechod na paměti typu DDR3 namísto DDR2, tříkanálový řadič pamětí namísto dvoukanálového, nebo podpora hyperthreadingu. U časově náročnějších operací už může zrychlení o desítky procent hrát významnou roli.

Jen malá douška na závěr – zveřejněné specifikace procesorů včetně frekvencí v turbo režimu zatím nejsou oficiální. Proto by se do uvedení ještě mohlo stát, že rozdíly mezi běžným taktem a turbofrekvencí a spolu s tím i nárůst výkonu nebude tak vysoký.

Připravovaná 45nm čtyřjádra Core i5 a Core i7 s jádrem Lynnfield by se měla na trhu objevit už za několik týdnů. Dvoujádrových procesorů Core i5 s podporou Turbo Boost se dočkáme o něco později. Podle neoficiálních zpráv má Intel zahájit produkci 32nm čipů ve čtvrtém čtvrtletí letošního roku a v prvním čtvrtletí roku 2010 by měla běžet naplno. Ve druhém čtvrtletí se k dvoujádrovým Clarkdale/Arrandale mají přidat i šestijádra Gulftown.

Témata článku: Hardware, Core, Boost, Turbo

51 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Timotej Stanek 6. 8. 2009 10:05:11
    otazka zostava, akych MIPS? ktore instrukcie su tie relevantne pre...
  • Juraj Ďurech 5. 8. 2009 21:30:14
    Dik za komentar. Prave vo windows su tieto problemy podla mojho nazoru...
  • Atlasz 4. 8. 2009 23:17:21
    Podobne problemy ma obcas i Windows. Tam ale nejsou tak vyrazne. ionice...
Určitě si přečtěte

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 78

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

** Novinka od Asusu míří přímo proti MacBooku od Applu ** Nabídne daleko více výkonu za stejné peníze

2.  12.  2016 | David Polesný | 119