IDF 2010: Der Turbo Mode von Sandy Bridge

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idf2010Abgesehen von den Veränderungen in der Mikroarchitektur, der neuen Anbindung des L3-Caches mit einem Ring-Bus und der Integration der GPU (siehe unsere News zu Sandy Bridge) besitzen die Sandy-Bridge-Prozessoren auch einen neuen Turbo-Mode. Dieser funktioniert zwar prinzipiell wie der Turbo-Betrieb der bisherigen Core-Prozessoren, besitzt allerdings eine Art "Super Turbo". Hier macht sich Intel die Eigenschaft zu Nutze, dass sich ein CPU-Kühler langsam erwärmt und somit in Idle-Phasen zunächst kühler ist, bei kurzzeitigen Lastphasen sich aber so langsam erwärmt, dass bis zu einer stabilen Temperatur ein wenig Zeit vergeht.

Innerhalb dieser "Aufwärmphase" erlaubt Intel bei Sandy Bridge nun auch eine Übertaktung der CPU durch den Turbo-Modus oberhalb der TDP. Die folgende Grafik zeigt die zusätzliche Beschleunigung eindrucksvoll:

turbo

Nach einer Idle-Phase hebt Intel also den Takt zunächst über mehrere Speed-Bins an auf einen Maximal-Takt, der oberhalb der eigentlichen TDP-Grenze liegt. Durch den Anstieg der Temperatur senkt die Power Control Unit anschließend den Takt wieder stufenweise ab. Bei kurzzeitiger Belastung kann es also sein, dass Intel die CPU immer im maximalen Turbo fährt, wenn danach wieder eine kurzzeitige Idle-Phase eingeschoben wird. Erst bei langer Belastung der CPU - beispielsweise in Benchmarks wie Cinebench 11 - wird eine Art Steady State erreicht, in dem die Temperatur und der Verbrauch des Prozessors sich einpendelt. Dieser Wert wäre dann als "TDP" zu bezeichnen, auch wenn der dann gemessene Verbrauch des Prozessors wohl weiterhin nichts mit der realen Leistungsaufnahme zu tun hat. 

Intel bestätigte weiterhin, dass es Modelle mit einer unterschiedlichen Ausprägung der Speed-Bins geben wird. Top-Modelle haben also wahrscheinlich wieder einen schnelleren Turbo-Modus als Einsteiger-Prozessoren. Weiterhin ist damit zu rechnen, dass auch Mobilprozessoren deutlich mehr vom neuen Turbo-Betrieb profitieren werden, da diese in der Regel einen niedrigeren Ausgangstakt besitzen. 

Intel bestätigte auch, dass auch Prozessoren mit unterschiedlicher Grafikausstattung auf den Markt kommen werden. Die maximale Execution-Unit-Anzahl der GPU liegt bei 12 Einheiten, aber kleinere Prozessoren könnten auch abgespeckte Versionen besitzen. Diese könnten durch den Turbo-Betrieb aber etwas stärker übertaktet werden, wenn der entsprechende Energie-Level nicht überschritten wird. 

Im obigen Bild ist zu sehen, dass Intel wie bei den bisherigen Clarkdale-Prozessoren auch wieder die Speed-Bins des Prozessors und der Grafikkarte anheben kann. Hat also ein Prozessor entweder CPU- oder GPU-Last zu bearbeiten, so werden die entsprechend stärker belasteten Einheiten mehr übertaktet. Da nur selten Anwendungen sowohl GPU- wie auch CPU-Workload gleichzeitig besitzen, ist dieser geteilte Turbo-Betrieb durchaus effektiv.