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Core i7-870, i7-860 und i5-750 - und Clarkdale - Core-Bereich: Turbo-Modus

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Seite 5: Core-Bereich: Turbo-Modus

Foxton lautete ein Codename für eine geplante Übertaktungsfunktion im Itanium-Prozessor. Durch eine genaue Überwachung von Spannungen, eine genaue Justierung der Prozessorfrequenz und eine akkurate Temperaturüberwachung wollte Intel dem IA64-Prozessor die Möglichkeit verschaffen, sich bei besonderen Szenarien selbst zu takten. Diese Technologie ist der Vorläufer des im Core i7 implementierten Turbo Modus.

turbomodes

Turbo-Betrieb beim Bloomfield (Core i7-9xx):

Der Core i7 965 (Beispiel) ist in der Lage, seinen Multiplikator (x24) bei ausreichender Kühlung heraufzusetzen, wenn die Last es erfordert. Wenn beispielsweise eine Quad-Core-Applikation eine hohe Leistung fordert, kann er den Multiplikator auf x25 heraufsetzen und läuft so 133 MHz schneller. Intel garantiert diesen zusätzlichen „Speed-Bin“, da der Prozessor innerhalb der TDP betrieben wird. Ist die Kühlung also ausreichend, kann man eine Schippe drauflegen. Bei Single- oder Dual-Core-Anwendungen kann durch die Abschaltung der nicht verwendeten Kerne auch noch mehr Platz nach oben sein: Ist beispielsweise nur ein Kern aktiv, gibt Intel auch die Übertaktung um zwei Speed-Bins, also 266 MHz (Multiplikator x26) frei. Auch hier spielt die Power Control Unit eine entscheidende Rolle, denn sie überwacht die Umgebungsvariablen des Prozessors.

Turbo-Betrieb beim Lynnfield (Core i7-8xx und i5-750):

Je nach Modell gibt Intel beim Lynnfield sogar höhere Turbo-Stufen frei - der Core i7-870 kann beispielsweise von 2,93 GHz im Standardbetrieb auf bis zu 3,6 GHz mit Belastung auf einem Kern heraufgetaktet werden. Auch führt Intel hier die Möglichkeit ein, mit zwei Kernen bis zu 3,46 GHz Takt zu erreichen. In einigen Anwendungen ist der Core i7-870 deshalb fast so schnell wie ein Core i7-975, da dieser mit Turbo im besten Fall auch 3,6 GHz Taktfreuenz erreicht.

Wer sich selber also eine ausreichende Kühlung verschafft, kann nicht nur durch stumpfes Hochsetzen des Multiplikators übertakten, sondern eleganter durch Nutzung der Einstellungen für den Turbo Mode entsprechende Settings je nach Core-Belastung festlegen. Eine gute Kühlung ist allerdings notwendig, denn durch den Turbo-Betrieb verbraucht der Prozessor mehr Strom, da die Spannung für die höheren Speed-Bins kurzzeitig über das normale Maß hinaus hochgesetzt wird. Einzelne Boards unterstützen auch eine Änderung der einzelnen Turbo-Betriebsmodi im Bios.

Intel implementiert den Turbo-Mode, um auch Single-Core-Anwendungen zu beschleunigen. Durch die zusätzlichen Speed-Bins werden so auch ältere Anwendungen schneller, die noch nicht auf mehrere Kerne aufgeteilt werden können. Da die Frequenzeinstellungen komplett in Hardware gelöst werden, sind keine Zusatz-Tools notwendig. Anhand von drei Beispielen wollen wir die Wirkung des Turbo-Modes darstellen. Wir testen dabei den Core i7-965 einmal mit und ohne Turbo-Mode und haben ihn zudem ohne Turbo-Mode auf den jeweiligen höheren Speed-Bin getaktet.

turbo-cinebench

turbo-vantage

Unter voller Last auf allen Kernen geht Intel zwei Speed-Bins hoch - das entspricht ungefähr der Übertaktung auf 3,2 GHz. Der Single-Core-Vorteil ist hingegen höher:

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Bei der Belastung von nur einem Kern setzt Intel gleich mehrere Speed-Bins drauf, entsprechend wird fast die Leistung eines auf 3,6 GHz übertakteten Core i7 erreicht. Kleine Schwankungen können entstehen, da die Power Control Unit den Prozessor im Turbo-Modus überwacht und bei höherer Temperatur den Turbo ausschaltet.