Что такое турбо буст в процессоре

Почему процессоры Intel потребляют больше ожидаемого: требования к теплоотводу и турбо-режим

В последнее время сообщество любителей самостоятельной сборки ПК пронизано темой энергопотребления. У новейших восьмиядерных процессоров от Intel показатель TDP заявлен в 95 Вт, однако пользователи наблюдают, как те потребляют 150-180 Вт, что совершенно не имеет смысла. В этой инструкции мы объясним вам, почему это происходит, и почему это доставляет столько проблем авторам обзоров железа.

Что такое TDP (Thermal Design Power, требования к теплоотводу)

Для каждого процессора Intel гарантирует определённую рабочую частоту с определённой мощностью, часто имея в виду определённый кулер. Большая часть людей приравнивает TDP к максимальному энергопотреблению, учитывая, что в расчётах тепловая мощность процессора, которую необходимо рассеять, равна мощности, им потребляемой. И обычно TDP обозначает величину этой мощности.

Но, строго говоря, TDP относится к возможностям кулера по рассеиванию энергии. TDP – это минимальная возможность кулера, гарантирующая указанную эффективность. Часть энергии рассеивается через сокет и материнскую плату, а значит, рейтинг кулера может быть ниже TDP, но в большинстве обсуждений TDP и энергопотребление обычно означали одно и то же: сколько энергии процессор потребляет под нагрузкой.

В рамках системы TDP можно установить в прошивке. Если процессор использовал TDP в качестве максимального ограничения по мощности, то мы бы увидели, как та же измерительная программа выдаёт подобные графики для процессоров высокой мощности с несколькими ядрами.

В последние годы Intel использовала именно такое определение TDP. Для любого заданного процессора Intel гарантировала рабочую частоту (базовую частоту) для конкретной мощности – TDP. Это значит, что процессор типа 65 Вт Core i7-8700, с обычной частотой 3,2 ГГц, и 4,7 ГГц в турбо-режиме, гарантированно будет потреблять до 65 Вт только при работе на частоте в 3,2 ГГц. Intel не гарантирует эффективной работы выше указанных 3,2 ГГц и 65 Вт.

Кроме базовых показателей, Intel также использует турбо-режим. Что-то вроде Core i7-8700 может показывать в турбо-режиме 4,7 ГГц, и потреблять при этом гораздо больше энергии, чем процессор, работающий на 3,2 ГГц. Турбо-режим для всех ядер на процессоре Core i7-8700 работает на частоте 4,3 ГГц – куда как больше гарантированной 3,2 ГГц. Ситуация усложняется, когда турбо-режимы не опускаются до базовой частоты. То есть, если процессор будет работать с постоянным превышением TDP, купленный вами кулер на 65 Вт (или тот, что шёл в комплекте) станет узким местом. Если вам нужно больше быстродействия, такой кулер надо выкинуть и взять что-то получше.

Однако производитель вам этого не сообщает. Если охлаждения для турбо-режимов будет недостаточно, а процессор достигнет температурного потолка, то большая часть современных процов перейдут в режим ограничения мощности, уменьшив быстродействие с тем, чтобы оставаться в рамках заданного энергопотребления. И в результате быстрый процессор не достигает пределов своих возможностей.

Значит, TDP ничего не значит? Почему это стало проблемой только сейчас?

За последнее десятилетие методика использования термина TDP не поменялась, а вот процессоры начали по-другому использовать свой энергетический бюджет. Недавнее появление шести- и восьмиядерных потребительских процессоров с частотами за 4 ГГц означает, что новые процессоры с большой загрузкой превышают заявленное TDP. В прошлом мы видели, как четырёхядерные процессоры с обозначенным рейтингом в 95 Вт использовали только 50 Вт даже под полной нагрузкой в турбо-режиме. И если мы добавляем ядра, а обозначение TDP на упаковке не меняем, то что-то должно поменяться.

Тайные цифры, которых нет на упаковке

Внутри каждого процессора Intel определяет несколько уровней энергии на основе возможностей и ожидаемых рабочих режимов. Однако все эти уровни энергии и возможности можно подстраивать на уровне прошивки, в результате чего OEM-производители решают, как эти процессоры будут работать в их системе. В итоге значение потребления энергии процессором в системе оказывается весьма размытым показателем.

Для простоты можно следить за тремя важными значениями. Intel называет их PL1 (уровень энергии 1), PL2 (уровень энергии 2) и T (Tau).

PL1 – эффективное равномерное ожидаемое потребление энергии в долгосрочной перспективе. По сути, PL1 обычно определяется, как TDP процессора. То есть, если TDP равно 80 Вт, то PL1 равно 80 Вт.

PL2 – краткосрочное максимальное потребление энергии процессором. Эта величина выше PL1, и в это состояние процессор переходит под нагрузкой, что позволяет ему использовать турбо-режимы вплоть до максимального значения PL2. Это значит, что если Intel определила несколько турбо-режимов у процессора, они будут работать, только когда PL2 доходит до максимального энергопотребления. В режиме PL1 турбо не работает.

Tau – временная переменная. Она определяет, как долго процессор должен оставаться в режиме PL2 перед тем, как откатиться на PL1. Tau не зависит от мощности и температуры процессора (ожидается, что при достижении температурного ограничения будет использоваться другой набор сверхнизких значений напряжения и частоты, а система PL1/PL2 перестаёт работать).

Вот официальные определения от Intel:

Давайте разберём ситуацию большой нагрузки на процессор.

Сначала он начинает работу в режиме PL2. Если нагрузка однопоточная, мы должны достичь верхнего значения турбо, которое обозначено в спецификации. Обычно энергопотребление одного ядра не приблизится к значению PL2 всего чипа. Если мы будем продолжать нагружать ядра, процессор отреагирует, уменьшая частоту турбо-режима в соответствии с по-ядерными значениями, определяемыми Intel. Если энергопотребление процессора достигает значения PL2, то его частота изменяется так, чтобы не выходить за рамки PL2.

Когда система находится под серьёзной нагрузкой долгий промежуток времени, «Tau» секунд, прошивка должна перейти на PL1 как на новое ограничение по мощности. Таблицы турбо перестают применяться – они работают только с режимом PL2.

Если потребление выходит за пределы PL1, тогда частота и напряжение изменяются так, чтобы потребление энергии оставалось в этих пределах. То есть процессор целиком уменьшает частоту от состояния PL2 до состояния PL1 на время работы под нагрузкой. Это значит, что температура процессора должна уменьшиться, и это должно увеличить время жизни процессора.

Режим PL1 работает, пока не исчезнет нагрузка, и ядро не перейдёт в состояние бездействия на определённое количество времени (обычно до 5 секунд). После этого режим PL2 снова может быть включён при появлении другой большой нагрузки.

Приведём примеры некоторых величин – Intel перечисляет несколько вариантов в спецификациях различных процессоров. Для примера я взял Core i7-8700K. Для этого проца верно следующее:

PL1 = TDP = 95 Вт
PL2 = TDP * 1.25 = 118.75 Вт
Tau = 8 сек

В данном случае система должна суметь разогнаться до 119 Вт на восемь секунд, а потом снова откатится назад до 95 Вт. Так работает уже несколько поколений процессоров Intel, и по большей части, это не имело особого значения, поскольку энергопотребление процессора целиком часто оказывалось сильно ниже значения PL1 даже под полной нагрузкой.

Однако вся ерунда начинается, когда в игру вступают производители материнских плат, поскольку PL1, PL2 и Tau можно настраивать в прошивке. К примеру, на графике выше можно снять ограничения с PL2, а PL1 назначить 165 Вт и 95 Вт.

Мир случайных чисел

В основном я буду говорить о потребительской электронике. Часто PL1, PL2 и Tau тщательно контролируются в таких ограниченных по охлаждению условиях, как ноутбуки или небольшие ПК. Я знаком с несколькими мощными, и в то же время стильными вариантами ПК, у которых PL2 также приравнивали к TDP, чтобы процессор смог немного разогнаться, но не до такой степени, чтобы нагрузка одного-двух ядер выходила за пределы TDP.

Однако в наших обзорах CPU после распространения шестиядерных процессоров мы часто начали видеть цифры гораздо большие, чем PL1 или PL2, и это потребление продолжается сколь угодно долго, если только не выходит за пределы ограничений температуры. Почему это происходит?

В любом современном BIOS, в особенности у основных производителей мат.плат, будут присутствовать настройки по ограничению мощности (краткосрочное и долгосрочное) и длительности. В большинстве случаев по умолчанию пользователю неизвестно, в какое значение они установлены, поскольку там будет написано Auto, что является кодовым обозначением «мы знаем, какое значение им назначить, не волнуйтесь». Производители запишут величины в память и будут их использовать, но пользователь увидит только Auto. В результате можно назначить PL2 в 4096 Вт и сделать Tau очень большим, к примеру, 65535, или -1 (бесконечность – зависит от варианта BIOS). Это означает, что CPU без перерыва будет работать в режиме турбо, пока не превысит температурные ограничения.

Зачем производители так поступают? Тому может быть много причин, хотя конкретные причины у конкретных производителей могут разниться.

Во-первых, это означает, что пользователь может поддерживать турбо-режим постоянно, и каждое ядро будет работать в режиме турбо каждую секунду. Результаты измерений быстродействия будут доставать до небес, в обзорах или когда пользователя меряются показателями, всё выглядит прекрасно,

Во-вторых, продукты для этого и разрабатываются. Intel часто с каждым запуском определяет спецификацию мат.платы по умолчанию (у них даже были свои материнки, которые они продавали в розницу), с определённым количеством фаз питания и с ожидаемым временем жизни. Производители, очевидно, могут внедрять свои варианты: больше фаз питания, более мощные фазы, особый подвод питания для улучшения эффективности, и т.д. Если их плата может поддерживать турбо-режим всех ядер беспрерывно, то почему бы и нет?

В-третьих, производители более дорогих моделей плат знают, что энтузиасты будут использовать для них улучшенные системы охлаждения. Если процессор потребляет более 160 Вт, а у пользователя есть приличная система охлаждения, тогда турбо-режим на всех ядрах улучшит впечатление от продукта. Стандарты Intel определяются для рекомендованных компанией кулеров.

Так как же правильно, кому доверять, в чём разница?

Intel назначает стандарты для своих запчастей. PL1, PL2, Tau, схема материнки, настройки прошивки – для всего есть значения по умолчанию, рекомендованные Intel. Некоторые из них публичные, например, те, что Intel указывает в документах, некоторые – конфиденциальные (и Intel нам о них не расскажет, как бы мы ни упрашивали). Однако это всё же рекомендованные значения. А по итогам, производители материнских плат могут делать всё, что им заблагорассудится. И они так и делают.

В результате, к примеру, мне тестировать оборудование из-за этого становится сложнее. Разным пользователям захочется, чтобы наши настройки были:
1. Рекомендованными Intel,
2. Как из коробки,
3. Вывернуты на максимум.

И, естественно, рекомендации Intel дадут куда как меньшие показатели, чем «из коробки», а вариант «вывернуты на максимум» говорит сам за себя.

Стоит отметить, что до сих пор во всех тестах во всех обзорах CPU железо запускалось на настройках «из коробки», а не «рекомендованных Intel».

Чтобы дать некий контекст по значениям измерений, мы использовали мощный CPU и
получили следующие результаты в 25-30 секундном тесте с полной нагрузкой:

AnandTech	PL2	Tau	PL1	Result
Unlimited	4096W	999s	4096W	100%
Intel Spec, 165W	207W	8s	165W	98%
Constant 165W	165W	1s	165W	94%
Intel Spec, 95W	118W	8s	95W	84%
Constant 95W	95W	1s	95W	71%

В последнее время было замечено, что некоторые производители материнских плат меняют свою стратегию по PL1/PL2/Tau, и урезают значение Tau до чего-то разумного, вроде 30 секунд. При запуске измерений скорости на таких материнских платах, пользователи получают результаты меньше, чем обычно, хотя эти результаты оказываются ближе к спецификациям Intel.

Дело в том, что когда на материнских платах стоит значение Auto, производитель обычно не раскрывает точную величину этого значения. В результате описывать работу такого оборудования очень тяжело. А ещё эти значения могут меняться в зависимости от установленного процессора.

Мы обычно проводим тестирования с настройками «из коробки», за исключением памяти, с которой мы используем значения, рекомендованные производителем. Мы считаем, что это наиболее честный способ сообщать читателям о том, на какую скорость они смогут рассчитывать, когда практически никакие настройки не менялись. В реальности это обычно означает, что PL2 установлено в какое-то очень большое значение, а Tau – в очень долгое. Мы постоянно сталкиваемся с режимом турбо, пока температура остаётся в установленных пределах.

Сегодняшняя ситуация, и что мы можем с ней сделать

Давно хотел написать подобную статью, по меньшей мере, с момента запуска Kaby Lake. Большая часть процессоров в потребительских материнских платах работает с неограниченным PL2, и это считалось нормальным годами. И только по результатам тестирования Core i9-9900K мы начали замечать нечто странное. В нашей статье на прошлой неделе по поводу нового Xeon E написано, что наша материнская плата Supermicro буквально следует рекомендациям от Intel. Может показаться очевидным, что более коммерческая/серверная плата будет следовать спецификациям от Intel, но вживую я лично видел такое впервые. Очевидно, что потребительские платы по таким спецификациям не работают, и не работали. Я бы сказал, что собственные результаты тестирования от Intel (и результаты тестирования процессоров Intel от AMD) на потребительских материнках тоже не соответствуют спецификациям от Intel.

• TDP пиковое для PL2
• TDP долговременное для PL1.

Таким образом Intel и другие смогут объяснить пиковое потребление и базовую частоту.

Если пользователи хотят, чтобы потребительские материнские платы изменились, то это будет сложнее сделать. Все производители хотят опередить друг друга, поэтому мы сталкиваемся с такими вещами, как опция Multi-Core Turbo, включённая по умолчанию. Производители предпочитают путь «неограниченного PL2», поскольку это позволяет им пролезать на вершины чартов быстродействия. А вот в ноутбуках с ограниченными возможностями по охлаждению часто заданы свои варианты PL1, PL2 и Tau, и часто они строго соответствуют этим параметрам.

Вопрос в том, насколько спецификации от Intel важны для настольных процессоров от Intel? Если нам надо следовать этим рекомендациям буквально, может, мы сделаем ещё один шаг, и будем использовать только стоковые кулеры?

• Производство и разработка электроники
• Процессоры

Разница между процессором и микропроцессором

DSP обозначает цифровую обработку сигналов. Это в основном любая обработка сигнала, которая выполняется на цифровом сигнале или информационном сигнале. ЦОС направлен на изменение или улучшение сигнала. Он характеризуется представлением дискретных единиц, таких как дискретное время, дискретная частота или сигналы дискретной области. DSP включает в себя такие подполя, как обработка сигналов связи, обработка радиолокационных сигналов, обработка матрицы датчиков, обработка цифровых изображений и т. Д.

Процессор DSP — это специализированный микропроцессор, архитектура которого оптимизирована для операционных нужд цифровой обработки сигналов. Основная цель процессора DSP — измерять, фильтровать и / или сжимать цифровые или аналоговые сигналы. Это осуществляется путем преобразования сигнала из реального аналогового сигнала в цифровую форму. Для преобразования сигнала используется цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Однако требуемый выходной сигнал часто является другим реальным аналоговым сигналом. Для этого также требуется цифроаналоговый преобразователь.

Алгоритмы цифровой обработки сигналов работают на различных платформах, таких как микропроцессоры общего назначения и стандартные компьютеры; специализированные процессоры, называемые процессорами цифровых сигналов (DSP); специализированное аппаратное обеспечение, такое как специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA); Контроллеры цифровых сигналов; и потоковая обработка для традиционных приложений обработки DSP или графики, таких как изображение, видео.

Цифровая обработка сигналов более сложна по своей природе, чем обработка аналоговых сигналов; однако он имеет много преимуществ перед ASP, таких как обнаружение ошибок, исправление при передаче и сжатие данных.

Микроконтроллеры предназначены для встроенных приложений. Они часто используются в автоматически контролируемых продуктах и ​​устройствах, таких как системы управления автомобильными двигателями, имплантируемые медицинские устройства, пульты дистанционного управления, офисные машины, приборы, электроинструменты, игрушки и другие встроенные системы.

Преимущество использования микроконтроллера состоит в том, что он делает экономичным цифровое управление устройствами и процессами. Это достигается за счет того, что это более экономично, чем использование конструкции, в которой используются отдельный микропроцессор, память и устройства ввода-вывода.

Микроконтроллеры со смешанным сигналом распространены. Они объединяют аналоговые компоненты, которые необходимы для управления нецифровыми электронными системами. Однако сегодня многие процессоры типа микроконтроллеров имеют либо встроенные DSP-подобные инструкции, либо сопроцессоры на чипе, которые имеют дело с потоковой передачей данных или другими операциями DSP.

Некоторые различия между DSP и микроконтроллером:

DSP часто не имеют флеш-памяти программ. Им нужно, чтобы программное обеспечение было «загружено» в них

Принимая во внимание, что микроконтроллеры имеют отключенную стираемую программную память внутри, некоторые с возможностями хранилища EPROM. DSP намного быстрее для целочисленных математических операций, тогда как многие микроконтроллеры не имеют аппаратного обеспечения

DSP намного быстрее для операций с плавающей запятой. В микроконтроллерах это должно быть сделано программно. DSP ориентированы на то, чтобы быть устройством ввода / вывода с «быстрым вычислительным автоматом». Микроконтроллеры — это многофункциональное устройство с несколькими способами взаимодействия с миром, однако ни один из них не является самым быстрым. DSP не предназначены для «надежного» устройства. Им нужна хорошо разработанная доска для правильной работы. Микроконтроллеры могут работать на тестовой плате. Микропроцессоры имеют много инструкций, ориентированных на мультимедиа, функции копирования памяти и т. Д., Которых нет у DSP. DSP — это быстрый микропроцессор калькулятора, который очень эффективен для вычисления вычислений и перемещения данных, тогда как микроконтроллеры являются более гибким устройством с большим количеством функций.

Что такое микропроцессор

Микропроцессор (в ангоязычной литературе
MPU — Micro Processor Unit) содержит функционал компьютерного центрального процессора, или ЦП (CPU — Central Processing Unit) на одном полупроводниковом кристалле (ИМС — интегральная микросхема или на западный манер — Integrated Circuit).

По своей сути — это микрокомпьютер, который используется для выполнения арифметических и логических операций, управления системами, хранения данных и прочих.

Микропроцессор обрабатывает данные, поступающие с входных периферийных устройств и передает обработанные данные на выходные периферийные устройства.

Существует четыре основных типа процессоров, различающихся своей архитектурой.

Микропроцессоры с полным набором команд (Complex Instruction Set Computer, CISC
-архитектура). Характеризуются нефиксированным значением длины команды, кодированием арифметических действий одной командой, небольшим числом регистров, выполняющих строго определённые функции. Примером такого типа процессоров служит семейство x86.

Микропроцессоры с сокращенным набором команд (Reduced Instruction Set Computer, RISC
-архитектура). Обладают, как правило, повышенным быстродействием за счёт упрощения инструкций, что позволяет упростить процесс
декодирования и, соответственно, сократить время их выполнения. Большинство графических процессоров разрабатываются, используя этот тип архитектуры.

Микропроцессоры с минимальным набором команд (Minimal Instruction Set Computer, MISC
-архитектура). В отличие от RISC-архитектуры, в них используются длинные командные слова, что позволяет выполнять достаточно сложные действия за один цикл работы устройства. Формирование длинных «командных слов» стало возможным благодаря увеличению разрядности микропроцессорных устройств.

В суперскалярных процессорах (Superscalar Processors
) используются несколько декодеров команд
, которые загружают работой множество исполнительных блоков
. Планирование исполнения потока команд происходит динамически и осуществляется самим вычислительным ядром. Примером процессора с таким типом архитектуры является, например Cortex A8.

Отдельно хочу выделить микропроцессоры специального назначения
(ASIC
— Application S
pecific I
ntegrated C
ircuit). Как следует из названия, предназначены для решения конкретной задачи. В отличие от микропроцессоров общего назначения, применяются в конкретном устройстве и выполняют определенные функции, характерные только для данного устройства. Специализация на выполнении узкого класса функций приводит к увеличению скорости работы устройства и, как правило, позволяет снизить стоимость такой интегральной схемы. Примерами таких микропроцессоров может быть микросхема, разработанная исключительно для управления мобильным телефоном
, микросхемы аппаратного кодирования и декодирования аудио- и видеосигналов — так называемые
цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processing, DSP multiprocessors). Могут быть реализованы в виде ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). При разработке таких процессоров
для описания их функциональности используют языки описания аппаратных устройств (HDL — Hardware D
escription L
anguage)
, такие как Verilog
и VHDL
.

Системы на основе микропроцессоров строят примерно следующим образом.

Как видно, микропроцессор в этой системе имеет множество вспомогательных устройств, таких как постоянное запоминающее устройство, оперативная память, последовательный интерфейс, таймер, порты ввода/вывода и т.д. Все эти устройства обмениваются командами и данными с микропроцессором через системную шину. Все вспомогательные устройства в микропроцессорной системе являются внешними
. Системная шина, в свою очередь, состоит из адресной шины, шины данных и шины управления.

Теперь, давайте, рассмотрим микроконтроллер.

Кристалл и подложка

Кристаллы — это такие твёрдые тела, в которых атомы и молекулы вещества находятся в строгом порядке. Проще говоря, атомы в кристалле расположены предсказуемым образом в любой точке. Это позволяет точно понимать, как будет вести себя это вещество при любом воздействии на него. Именно это свойство кристаллической решётки используют на производстве процессоров.

Самые распространённые кристаллы — соль, драгоценные камни, лёд и графит в карандаше.

Большой кристалл можно получить, если кремний расплавить, а затем опустить туда заранее подготовленный маленький кристалл. Он сформирует вокруг себя новый слой кристаллической решётки, получившийся слой сделает то же самое, и в результате мы получим один большой кристалл. На производстве он весит под сотню килограмм, но при этом очень хрупкий.

Готовый кристалл кремния.

После того, как кристалл готов, его нарезают специальной пилой на диски толщиной в миллиметр. При этом диаметр такого диска получается около 30 сантиметров — на нём будет создаваться сразу несколько десятков процессоров.

Каждую такую пластинку тщательно шлифуют, чтобы поверхность получилась идеально ровной. Если будут зазубрины или шероховатости, то на следующих этапах диск забракуют.

Готовые отполированные пластины кремния.

Что такое микропроцессор

Микропроцессор (в ангоязычной литературе
MPU — Micro Processor Unit) содержит функционал компьютерного центрального процессора, или ЦП (CPU — Central Processing Unit) на одном полупроводниковом кристалле (ИМС — интегральная микросхема или на западный манер — Integrated Circuit).

По своей сути — это микрокомпьютер, который используется для выполнения арифметических и логических операций, управления системами, хранения данных и прочих.

Микропроцессор обрабатывает данные, поступающие с входных периферийных устройств и передает обработанные данные на выходные периферийные устройства.

Существует четыре основных типа процессоров, различающихся своей архитектурой.

Микропроцессоры с полным набором команд (Complex Instruction Set Computer, CISC
-архитектура). Характеризуются нефиксированным значением длины команды, кодированием арифметических действий одной командой, небольшим числом регистров, выполняющих строго определённые функции. Примером такого типа процессоров служит семейство x86.

Микропроцессоры с сокращенным набором команд (Reduced Instruction Set Computer, RISC
-архитектура). Обладают, как правило, повышенным быстродействием за счёт упрощения инструкций, что позволяет упростить процесс
декодирования и, соответственно, сократить время их выполнения. Большинство графических процессоров разрабатываются, используя этот тип архитектуры.

Микропроцессоры с минимальным набором команд (Minimal Instruction Set Computer, MISC
-архитектура). В отличие от RISC-архитектуры, в них используются длинные командные слова, что позволяет выполнять достаточно сложные действия за один цикл работы устройства. Формирование длинных «командных слов» стало возможным благодаря увеличению разрядности микропроцессорных устройств.

В суперскалярных процессорах (Superscalar Processors
) используются несколько декодеров команд
, которые загружают работой множество исполнительных блоков
. Планирование исполнения потока команд происходит динамически и осуществляется самим вычислительным ядром. Примером процессора с таким типом архитектуры является, например Cortex A8.

Отдельно хочу выделить микропроцессоры специального назначения
(ASIC
— Application S
pecific I
ntegrated C
ircuit). Как следует из названия, предназначены для решения конкретной задачи. В отличие от микропроцессоров общего назначения, применяются в конкретном устройстве и выполняют определенные функции, характерные только для данного устройства. Специализация на выполнении узкого класса функций приводит к увеличению скорости работы устройства и, как правило, позволяет снизить стоимость такой интегральной схемы. Примерами таких микропроцессоров может быть микросхема, разработанная исключительно для управления мобильным телефоном
, микросхемы аппаратного кодирования и декодирования аудио- и видеосигналов — так называемые
цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processing, DSP multiprocessors). Могут быть реализованы в виде ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). При разработке таких процессоров
для описания их функциональности используют языки описания аппаратных устройств (HDL — Hardware D
escription L
anguage)
, такие как Verilog
и VHDL
.

Системы на основе микропроцессоров строят примерно следующим образом.

Как видно, микропроцессор в этой системе имеет множество вспомогательных устройств, таких как постоянное запоминающее устройство, оперативная память, последовательный интерфейс, таймер, порты ввода/вывода и т.д. Все эти устройства обмениваются командами и данными с микропроцессором через системную шину. Все вспомогательные устройства в микропроцессорной системе являются внешними
. Системная шина, в свою очередь, состоит из адресной шины, шины данных и шины управления.

Теперь, давайте, рассмотрим микроконтроллер.

Микропроцессор

С микропроцессором (далее МП) дела обстоят немного иначе. Он содержит в себе арифметико-логическое устройство, блок синхронизации и управления, запоминающие устройство, регистры и шину. То есть МП содержит в себе только то, что непосредственно понадобится для выполнения арифметический и логических операций. Все остальные комплектующие (ОЗУ, ПЗУ, устройства ввода/вывода, интерфейсы) нужно подключать извне.

Структурная схема микропроцессорного устройства

Первые микропроцессоры появились тоже в начале 70-х. Самым популярным на тот момент считался 4004. Это микропроцессор, разработанный компанией Intel и представленный 15 ноября 1971 года. Он имел внушающие на тот период характеристики:

• 2300 транзисторов;
• тактовая частота — 740 кГц;
• разрядность регистров и шины — 4 бита;
• техпроцесс — 10 мкм;
• площадь кристалла: — 12 мм².

К слову, 4004 был выполнен в обычном DIP-16 корпусе. Этот МП является самой популярной микросхемой для коллекционирования. Некоторые экземпляры продаются по 400 $ за штуку. Менее раритетные стоят около 250 $.

Уже через пару лет 8-битные МП позволили создавать первые бытовые микрокомпьютеры.

Естественно, тут преимуществом является то, что к МП можно на выбор подключать разную периферию с разными характеристиками (что не во всех случаях можно на МК). Второе основное отличие микропроцессора от микроконтроллера в том, что МП имеют больше вычислительной мощности. Их не имеет смысла ставить в микроволновки и «умные» лампочки. Микропроцессоры применяют там, где вычислительная мощность МК уже не справляется — игровые приставки, сложные вычислительные устройства и приборы, гаджеты.

Получается, чтобы обеспечить работоспособность микропроцессора, нужно подключить ему хотя бы минимальный набор периферии. Минусы:

1. Размер — если в случае МК всё уже находится в одном корпусе, то минимальный набор элементов для работы МП занимает больше места.
2. Цена — обычно, вся «сборка» комплектующих для МП выходит гораздо дороже «голых» микроконтроллеров.

1. Производительность — микропроцессоры обладают большей производительностью, чем микроконтроллеры.
2. Выбор — в случае МП у вас есть возможность подобрать комплектующие. Это позволит поставить более подходящую под ваши цели периферию.

Основные возможности микроконтроллеров

Микроконтроллеры способны принимать сигналы, например с различных датчиков, кнопок или клавиатуры, обрабатывать их и выдавать управляющие сигналы, например для отображения информации на семисегментных индикаторах или жидкокристаллических дисплеях.

С помощью МК можно формировать очень точные временные интервалы благодаря наличию встроенных таймеров-счетчиков. Это позволяет создавать часы, таймеры, секундомеры и прочие устройства, где необходимо учитывать отрезки времени.

Также МК применяются для подсчета импульсов, что дает возможность сосчитать количество срабатываний какого-либо устройства. Например, можно подсчитать количество срабатываний реле с целью контроля или автоматизации определенного процесса.

Если подсчитать количество импульсов за единицу времени, то мы получим частотомер.

Наличие встроенного устройства широтно-импульсной модуляции (ШИМ) позволяет управлять частотой вращения вала двигателя.

Многие микроконтроллеры имеют в своем кристалле аналогово-цифровые преобразователи, с помощью которых можно создавать различные измерительные устройства, такие как вольтметры, амперметры, омметры, измерители емкости и т. п.

Еще микроконтроллеры могут обмениваться данными между компьютером и другим МК. Для этого практически в любом МК имеется встроенный один или несколько интерфейсов передачи данных: USART, SPI, CAN, USB и др.

Также в МК встроены и другие функциональные узлы, такие как различные прерывания, сторожевые таймеры и прочее другое. Однако я надеюсь, что даже перечисленных функций и возможностей микроконтроллеров вас заинтересует и вдохновит на их дальнейшее изучение.

Коэффициент внутреннего множителя частоты

Сигналы циркулировать внутри кристалла процессора, могут на высокой частоте, хотя обращаться с внешними составляющим компьютера на одной и тоже частоте процессоры пока не могут. В связи с этим частота, на которой работает материнская плата одна, а частота работы процессора другая, более высока.

Частоту, которую процессор получает от материнской платы можно назвать опорной, он же в свою очередь производит её умножение на внутренний коэффициент, результатом чего и является внутренняя частота, называющаяся внутренним множителем.

Возможности коэффициента внутреннего множителя частоты очень часто используют оверлокеры для освобождения разгонного потенциала процессора.

Структура и работа

Структура микропроцессора

Центральный блок микропроцессора состоит из:

• арифметико — логическое устройство (АЛУ) , который выполняет операции;
• регистры, которые позволяют микропроцессору временно хранить данные;
• блок управления, который управляет всем микропроцессором в соответствии с инструкциями программы.

Некоторые регистры играют очень специфическую роль:

• регистр индикатора состояния ( флаги ), этот регистр дает состояние микропроцессора в любой момент, его можно только прочитать;
• программный счетчик (ПК, Program Counter ), он содержит адрес следующей инструкции, которая должна быть выполнена;
• указатель стека (SP, Stack Pointer ) — это указатель на специальную область памяти, называемую стеком, где хранятся аргументы подпрограмм и адреса возврата.

Важен только счетчик программ , есть (редко) процессоры без регистра состояния или без указателя стека (например, NS320xx (en) ).

Блок управления также можно разбить:

• регистр команд хранит код команды, которая должна быть выполнена;
• декодер декодирует эту инструкцию;
• секвенсор выполняет команду, именно он управляет всеми органами микропроцессора.

Функционирование

Для начала микропроцессор загрузит инструкцию, содержащуюся в памяти, благодаря счетчику программ. Последнее увеличивается попутно, так что процессор обрабатывает следующую инструкцию в следующем цикле. Затем инструкция декодируется, и при необходимости микропроцессор будет искать в памяти дополнительные данные. В некоторых случаях инструкции используются только для загрузки данных в определенный регистр или для записи данных из регистра в память. В этом случае процессор загружает или записывает данные, а затем переходит к следующей инструкции. В случае, если процессор должен выполнить операцию вычисления, он затем вызывает ALU. Во многих архитектурах это работает с регистром аккумулятора . Это сохраняет результат предыдущей операции, который затем можно использовать повторно. В случае перехода ( goto, jump ) непосредственно изменяется счетчик программы. В случае условного перехода ( if ) процессор перед переходом проверяет, действительно ли логическое условие ( истинно ). В некоторых прыжках ( прыжок ), процессор добавляет значение в аккумулятор. Это позволяет выполнять программу в любом месте памяти. Поэтому инструкции делятся на несколько категорий:

• Инструкции по загрузке ( load ): довести батарею до определенного значения;
• Инструкции по сохранению : позволяют записать значение аккумулятора в определенный регистр или ячейку памяти;
• Инструкции перехода ( if , jump ): используются для перемещения, выбирают следующую инструкцию для выполнения;
• Инструкции по вычислению ( add , mul , div и т. Д. ): Позволяют, например, добавить содержимое регистра X в аккумулятор, умножить аккумулятор на регистр Y и т. Д.

В конце цикла процессор заканчивает сохранение данных в памяти или в определенных регистрах. В случае переноса специальный регистр получает значение переноса, что позволяет снова объединить его для работы с большим количеством битов, чем позволяет архитектура. В случае ошибки, такой как деление на ноль, процессор изменяет регистр состояния и может вызвать прерывание. Все эти шаги можно выполнить за несколько тактов. Оптимизация заключается в их выполнении в цепочке (принцип конвейера) или параллельно (суперскалярная архитектура). В настоящее время, столкнувшись с трудностями, связанными с ростом частоты микропроцессоров, производители пытаются увеличить количество инструкций за цикл (IPC), чтобы увеличить скорость своих процессоров. Это привело к появлению многоядерных процессоров , состоящих из нескольких блоков или ядер , способных выполнять одну инструкцию независимо от другой (в отличие от суперскалярной архитектуры, которая поддерживает общие регистры). Затем мы говорим о параллельных вычислениях. Однако для этого требуются подходящие программы, и поэтому производительность этих процессоров все больше зависит от качества программирования программ, которые они выполняют.

Что такое микропроцессор

Микропроцессор (в ангоязычной литературеMPU — Micro Processor Unit) содержит функционал компьютерного центрального процессора, или ЦП (CPU — Central Processing Unit) на одном полупроводниковом кристалле (ИМС — интегральная микросхема или на западный манер — Integrated Circuit).

Графический процессор NVIDIA

По своей сути — это микрокомпьютер, который используется для выполнения арифметических и логических операций, управления системами, хранения данных и прочих.

Микропроцессор обрабатывает данные, поступающие с входных периферийных устройств и передает обработанные данные на выходные периферийные устройства.

Существует четыре основных типа процессоров, различающихся своей архитектурой.

Микропроцессоры с полным набором команд (Complex Instruction Set Computer, CISC-архитектура). Характеризуются нефиксированным значением длины команды, кодированием арифметических действий одной командой, небольшим числом регистров, выполняющих строго определённые функции. Примером такого типа процессоров служит семейство x86.

Микропроцессоры с сокращенным набором команд (Reduced Instruction Set Computer, RISC-архитектура). Обладают, как правило, повышенным быстродействием за счёт упрощения инструкций, что позволяет упростить процесс декодирования и, соответственно, сократить время их выполнения. Большинство графических процессоров разрабатываются, используя этот тип архитектуры.

Микропроцессоры с минимальным набором команд (Minimal Instruction Set Computer, MISC-архитектура). В отличие от RISC-архитектуры, в них используются длинные командные слова, что позволяет выполнять достаточно сложные действия за один цикл работы устройства. Формирование длинных «командных слов» стало возможным благодаря увеличению разрядности микропроцессорных устройств.

В суперскалярных процессорах (Superscalar Processors) используются несколько декодеров команд, которые загружают работой множество исполнительных блоков. Планирование исполнения потока команд происходит динамически и осуществляется самим вычислительным ядром. Примером процессора с таким типом архитектуры является, например Cortex A8.

Отдельно хочу выделить микропроцессоры специального назначения (ASIC — Application Specific Integrated Circuit). Как следует из названия, предназначены для решения конкретной задачи. В отличие от микропроцессоров общего назначения, применяются в конкретном устройстве и выполняют определенные функции, характерные только для данного устройства. Специализация на выполнении узкого класса функций приводит к увеличению скорости работы устройства и, как правило, позволяет снизить стоимость такой интегральной схемы. Примерами таких микропроцессоров может быть микросхема, разработанная исключительно для управления мобильным телефоном, микросхемы аппаратного кодирования и декодирования аудио- и видеосигналов — так называемые цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processing, DSP multiprocessors). Могут быть реализованы в виде ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). При разработке таких процессоров для описания их функциональности используют языки описания аппаратных устройств (HDL — Hardware Description Language), такие как Verilog и VHDL.

Системы на основе микропроцессоров строят примерно следующим образом.

Система, основанная на микропроцессоре

Как видно, микропроцессор в этой системе имеет множество вспомогательных устройств , таких как постоянное запоминающее устройство, оперативная память, последовательный интерфейс, таймер, порты ввода/вывода и т.д. Все эти устройства обмениваются командами и данными с микропроцессором через системную шину. Все вспомогательные устройства в микропроцессорной системе являются внешними. Системная шина, в свою очередь, состоит из адресной шины, шины данных и шины управления.

Теперь, давайте, рассмотрим микроконтроллер.

Применение

Микроконтроллер обладает явной простотой: требуется меньше аппаратного обеспечения, с ним легче работать на программном уровне, да и стоимость начинается с копеек. Но эта простота касается и производительности. Как говорилось выше, микроконтроллер не способен обеспечить высокую производительность наравне с микропроцессорами. Микропроцессоры хоть и требуют внешней коммутации «железа» и относительно МК сложны в работе, но они уже спокойно могут применяться в более сложных устройствах.

Однако иногда в сети появляются умельцы, которые впихивают в микроконтроллер ESP32 DOOM и даже эмулятор NES-игр.

Сравнение

Основное отличие микроконтроллера от микропроцессора в том, что в первом компоненте основные модули, необходимые для выполнения им своих функций, — встроенные. Микропроцессор, в свою очередь, задействует по большей части внешние устройства. Вместе с тем микроконтроллер также способен обращаться к их ресурсам, если производительности тех, что являются встроенными, не хватает. Разумеется, это возможно, только если соответствующего типа внешние устройства предусмотрены в конструкции девайса, в котором используется микроконтроллер. Бывает, что их нет в принципе, — и тогда эффективность работы прибора зависит от производительности микроконтроллера.

Между двумя рассматриваемыми электронными компонентами, как правило, есть существенная разница по уровню скорости вычислений. Микроконтроллер в большинстве случаев менее производителен, чем микропроцессор аналогичного назначения (если, конечно, они взаимозаменяемы в конкретном устройстве), поскольку рассчитан на выполнение только части вычислительных операций или же тех, что имеют очень простую структуру.

Определив, в чем разница между микроконтроллером и микропроцессором, зафиксируем выводы в таблице.

Основные технические характеристики процессора

Что такое тактовая частота процессора

Многие пользователи слышали такое понятие, как тактовая частота, но не все до конца представляют себе, что это такое. Говоря простым языком, это количество операций, которое может выполнять ЦП за 1 секунду. Здесь действует правило – чем выше показатель такта, тем более производительный компьютер.

Единицей измерения тактовой частоты является Герц, который по физическому смыслу является отображением количества колебаний за установленный отрезок времени. Образование тактовых колебаний происходит за счёт действия кристалла кварца, который располагается в тактовом резонаторе. После подачи напряжения происходит возникновение колебаний электрического тока. Они передаются на генератор, преобразующий их в импульсы, которые посылаются на шины данных. Тактовая частота процессора не единственная характеристика оценки скорости работы ПК. Также требуется учитывать количество ядер и объём буферной памяти.

Что такое разрядность процессора

Каждый пользователь ОС от Windows при установке новых программ сталкивался с выбором версии под разрядность системы. Что же такое разрядность ЦПУ? Выражаясь простым языком, это показатель, называемый иначе машинным словом, показывающий, сколько бит информации ЦП обрабатывает за один такт. В современных процессорах этот показатель может быть кратным 32 или 64.

Разрядность может иметь значение 32 и 64 бита

Что такое троттлинг процессора

Троттлинг, или дросселирование, – это защитный механизм, который применяется для предотвращения перегрева центрального процессора или возникновения аппаратных сбоев при работе. Функция активна по умолчанию и срабатывает при повышении температуры до критической отметки, которая установлена для каждой конкретной модели ЦП производителем. Защита осуществляется путём снижения производительности ядра. При возвращении температуры к нормальным показателям функция автоматически отключается. Существует возможность принудительно поменять параметры троттлинга через БИОС. Она активно используется любителями разгона ЦП или оверклокерами, но для простого пользователя подобные изменения чреваты поломкой ПК.

Температура процессора и видеокарты

При работе ядра и прочих элементов ЦП выделяется большое количество тепла, именно поэтому в современных компьютерах используются мощные системы охлаждения, как центрального процессора, так и основных узлов материнской платы. Требовательные программы, которые активно используют мощности ЦП и видеокарты (обычно это игры), нагружают процессор, что приводит к быстрому повышению температуры. В этом случае включается троттлинг. Многие производители видеокарт утверждают, что их продукция способна нормально функционировать даже при 100°C. В реальности предельной температурой будет та, которая указана в технической документации.

Самостоятельно контролировать температурный режим можно посредством специального софта для мониторинга (AIDA64, GPU Temp, Speccy). Если при работе или игре наблюдается подтормаживание, значит, вполне вероятно, температура возросла до критической отметки, и автоматически сработала защита.

Самостоятельно отслеживать температуру ЦП и видеокарты можно посредством специального софта

Что такое турбо буст в процессоре

Turbo Boost – это запатентованная технология компании Intel, которая применяется в процессорах Intel Core i5 и i7 первых трёх генераций. Она применяется для аппаратного ускорения работы ЦП на определённое время. С использованием технологии процедура разгона осуществляется с учётом всех важных параметров – силы тока, температуры, напряжения, состояния ОС, поэтому она полностью безопасна для компьютера. Прирост в скорости работы процессора носит временный характер и будет зависеть от типа нагрузки, количества ядер и конфигурации платформы. Дополнительно следует отметить, что технология поддерживается только операционными системами Windows 7 и 8.

Фирменная технология от компании Intel позволяет добиться временного улучшения производительности компьютера.

Ссылки[править | править код]

• Patent problems
• Dirk Oppelt. The CPU Collection. Дата обращения: 23 декабря 2009.
• Gennadiy Shvets. CPU-World. Дата обращения: 23 декабря 2009.
• Jérôme Cremet. The Gecko’s CPU Library. Дата обращения: 23 декабря 2009.
• How Microprocessors Work. Дата обращения: 23 декабря 2009.
• William Blair. IC Die Photography. Дата обращения: 23 декабря 2009.
• John Bayko. Great Microprocessors of the Past and Present (декабрь 2003). Дата обращения: 23 декабря 2009. Архивировано 15 апреля 2013 года.
• Wade Warner. Great moments in microprocessor history. IBM (22 декабря 2004). Дата обращения: 7 марта 2013.
• Ray M. Holt. theDocuments. World’s First Microprocessor. Дата обращения: 23 декабря 2009.

Крышка и упаковка

Когда дорожки готовы, диск отправляют на тесты. Там смотрят на то, как работает каждый процессор, как он греется и сколько ему нужно энергии, заодно проверяют на брак.

В зависимости от результатов процессоры с одной пластины могут получить разную маркировку и продаваться по разной стоимости. Те процессоры, которые получились более удачными, становятся дорогими серверными продуктами. Те, где кто-то рядом чихнул или вздохнул, имеют некоторые несовершенства и дефекты, их могут отправить на потребительскую линию.

После тестов диск разрезают на готовые процессорные ядра.

Пластина со множеством одинаковых процессорных ядер.Робот вырезает ядра из готовой пластины.

После этого к ядру процессора добавляют контакты, чтобы можно было вставить его в материнскую плату, и накрывают крышкой. Чёрный или металлический прямоугольник, из которого торчат ножки, — это как раз крышка.

Крышка выполняет две функции: защищает сам кристалл от повреждений и отводит от него тепло во время работы. Дело в том, что миллионы транзисторов при работе нагреваются, и если процессор не остужать, то он перегреется и кристалл может испортиться. Чтобы такого не произошло, на крышку процессора ставят воздушные кулеры или делают водяное охлаждение.

Что такое центральный процессор в компьютере

Само слово процессор происходит от английского глагола to process, что в переводе на русский будет звучать, как обрабатывать. В общем понимании, под данным термином подразумевается устройство или набор программ, которые используются для совершения вычислительных операций или обработки массива данных или процесса.

Содержание:

• Что такое центральный процессор, и для чего он нужен
• Как работает процессор
• Из чего состоит процессор
• Основные понятия процессора в информатике
• Основные технические характеристики процессора
• Виды процессоров
• Самые популярные модели и производители
• Что такое скальпирование процессора
• Как разогнать процессор

Что такое центральный процессор, и для чего он нужен

В персональном компьютере процессор выполняет функцию «мозга», являясь основной микросхемой, которая требуется для бесперебойной и правильной работы ПК. Под управлением CPU находятся все внутренние и периферийные устройства. Внешне процессор представляет собой небольшую квадратную плату, верхняя часть которой закрыта металлической крышкой, служащей для защиты микросхем, а нижняя поверхность усыпана большим количеством контактов. Именно этой стороной процессор устанавливается в специальный разъём или сокет, располагающийся на материнской плате. ЦП, или центральный процессор, является самой важной деталью современного компьютера. Без команды, которую отдаёт CPU, не происходит выполнение ни одной, даже самой простой, операции, например, сложение двух чисел или запись одного байта информации.

Как работает процессор

• Принцип работы процессора – это последовательная обработка разных операций. Они происходят очень быстро, основные из них:
  При запуске любого процесса, заключающегося в исполнении программного кода, управляющий блок ЦП извлекает все необходимые данные и набор операндов, требуемых к исполнению. Далее это отгружается в буферную или кэш-память.
• На выходе из кэша весь поток информации делится на две категории – инструкции и значения. Они перенаправляются в соответствующие ячейки памяти, которые называются регистры. Первые помещаются в регистры команд, вторая категория − в регистры данных.
• Находящуюся в регистрах памяти информацию обрабатывает арифметически-логическое устройство. Это одна из частей ЦП, которая требуется для проведения арифметических и логических операций.
• Результаты вычислений разделяются на два потока – законченные и незаконченные, которые, в свою очередь, отправляются обратно в кэш-память.
• По завершению цикла вычислений конечный итог записывается в оперативную память. Это требуется для высвобождения места в буфере, которое необходимо для проведения новых вычислительных операций. При переполнении кэша все неактивные процессы перемещаются в ОЗУ или на нижний уровень.

Из чего состоит процессор

Чтобы представить, как работает ЦПУ, нужно понимать, из каких частей он состоит. Основными составляющими процессора являются:

1. Верхняя крышка, которая представляет собой металлическую пластину, выполняющую функции защиты внутреннего содержимого и теплоотведения.
2. Кристалл. Это самая важная часть CPU. Кристалл изготавливается из кремния и содержит на себе большое количество мельчайших микросхем.
3. Подложка из текстолита, которая служит контактной площадкой. На ней крепятся все детали ЦП и располагаются контакты, через которые происходит взаимодействие со всей остальной системой.

При креплении верхней крышки применяется клей-герметик, способный выдерживать воздействие высоких температур, а для устранения зазора внутри собранного процессора используется термопаста. После застывания она образует своеобразный «мостик», который требуется для обеспечения оттока тепла от кристалла.

Что такое ядро процессора

Если сам центральный процессор можно назвать «мозгом» компьютера, то ядро считается основной деталью самого ЦП. Ядро – это набор микросхем, расположенных на площадке из кремния, размер которой не превышает квадратного сантиметра. Совокупность микроскопических логических элементов, посредством которых реализована принципиальная схема работы, носит название архитектуры.

Немного технических подробностей: в современных процессорах крепление ядра к платформе чипа осуществляется с помощью системы «флип-чип», такие стыки обеспечивают максимальную плотность соединения.

Каждое ядро состоит из определённого количества функциональных блоков:

1. блок работы с прерываниями, который необходим для быстрого переключения между задачами;
2. блок выработки инструкций, отвечающий за получение и направление команд для последующей обработки;
3. блок декодирования, который нужен для обработки поступающих команд и определения действия, необходимых для этого;
4. управляющий блок, который занимается передачей обработанных инструкций на прочие функциональные части и координацией нагрузки;
5. последними являются блоки выполнения и сохранения.

Что такое сокет процессора

Термин socket переводится с английского языка как «гнездо» или «разъём». Для персонального компьютера данный термин одновременно относится непосредственно к материнской плате и процессору. Сокет – это место крепления ЦП. Они различаются между собой такими характеристиками, как размер, количество и тип контактов, особенностями монтажа охлаждения.

Два крупнейших производителя процессоров – Intel и AMD − ведут давнюю маркетинговую войну, предлагая каждый свой собственный сокет, подходящий только под CPU своего производства. Цифра в маркировке конкретного сокета, например, LGA 775, обозначает количество контактов или контактных ножек. Также в технологическом плане сокеты могут различаться между собой:

• присутствием дополнительных контроллеров;
• возможностью технологии поддержи графического ядра процессора;
• производительностью.

Сокет также может оказывать влияние на следующие параметры работы компьютера:

• вид поддерживаемой ОЗУ;
• частоту работы шины FSB;
• косвенно, на версию PCI-e и разъём SATA.

Создание специального гнезда для крепления центрального процессора требуется, чтобы пользователь мог совершать апргрейд системы и менять ЦПУ в случае его выхода из строя.

Сокет процессор – это гнездо для его установки на материнской плате

Графическое ядро в процессоре: что это такое

Одной из деталей ЦП, кроме непосредственно основного ядра, может быть графический процессор. Что это такое, и для чего требуется применение подобного компонента? Сразу следует отметить, что встраивание графического ядра не является обязательным и присутствует не в каждом процессоре. Это устройство требуется для исполнения основных функций CPU в виде решения вычислительных задач, а также поддержку графики.

Причинами, по которым производители используют технологии объединения двух функций в одном ядре, являются:

• сокращение энергопотребления, поскольку меньшие по размеру устройства требуют меньше питания и затрат на охлаждение;
• компактность;
• снижение стоимости.

Применение интегрированной или встроенной графики чаще всего наблюдается в ноутбуках или недорогих ПК, предназначенных для офисной работы, где нет завышенных требований к графике.

Основные понятия процессора в информатике

Что такое потоки в процессоре

Поток выполнения в ЦП – это наименьшая единица обработки, которая назначается ядром, необходимая для разделения кода и контекста исполняемого процесса. Одномоментно может существовать несколько процессов, которые одновременно используют ресурсы ЦП. Существует оригинальная разработка компании Intel, которая стала применяться в моделях, начиная с процессора Intel Core i3, которая именуется HyperThreading. Это технология деления физического ядра на два логических. Таким образом, операционная система создаёт дополнительные вычислительные мощности и увеличивает поточность. Получается, что только показатель количества ядер не будет решающим, поскольку в некоторых случаях компьютеры, имеющие 4 ядра, проигрывают по быстродействию тем, которые имеют всего 2.

Что такое техпроцесс в процессоре

Под техпроцессом в информатике понимается размер транзисторов, применяемых в ядре компьютера. Процесс изготовления ЦП происходит по методу фотолитографии, когда из покрытого диэлектрической плёнкой кристалла под действие света вытравливаются транзисторы. Используемое оптическое оборудование имеет такой показатель, как разрешающая способность. Это и будет технологическим процессом. Чем она выше, тем большее количество транзисторов можно уместить на одном кристалле.

Снижению размеров кристалла способствует:

• снижение тепловыделения и энергопотребления;
• производительность, поскольку при сохранении физического размера кристалла удаётся поместить на нём большее количество рабочих элементов.

Единицей измерения техпроцесса является нанометр (10-9). Большинство современных процессоров изготавливается по 22 нм технологическому процессу.

Техпроцесс – это увеличение количества рабочих элементов процессора при сохранении его размеров

Что такое виртуализация процессора

Основа метода заключается в разделении ЦП на гостевую и мониторную часть. Если требуется переключение с основной на гостевую ОС, тогда процессор автоматически осуществляет эту операцию, сохраняя видимыми только те значения регистра, которые требуются для стабильной работы. Поскольку гостевая операционная система взаимодействует напрямую с процессором, то работа виртуальной машины будет значительно быстрее.

Включение виртуализации возможно в настройках BIOS. Большая часть материнских плат и процессоров от AMD не поддерживает технологию создания виртуальной машины аппаратными методами. Тут на помощь пользователю приходят программные способы.

Что такое регистры процессора

Регистр процессора – это специальный набор цифровых электрических схем, которые относятся к сверхбыстрой памяти, необходимой ЦП для хранения результатов промежуточных операций. Каждый процессор содержит великое множество регистров, большая часть которых недоступна программисту и зарезервирована для исполнения основных функций ядра. Существуют регистры общего и специального назначения. Первая группа доступна для обращения, вторая используется самим процессором. Поскольку скорость взаимодействия с регистрами ЦП выше, чем обращение в оперативной памяти, они активно применяются программистами для написания программных продуктов.

Основные технические характеристики процессора

Что такое тактовая частота процессора

Многие пользователи слышали такое понятие, как тактовая частота, но не все до конца представляют себе, что это такое. Говоря простым языком, это количество операций, которое может выполнять ЦП за 1 секунду. Здесь действует правило – чем выше показатель такта, тем более производительный компьютер.

Единицей измерения тактовой частоты является Герц, который по физическому смыслу является отображением количества колебаний за установленный отрезок времени. Образование тактовых колебаний происходит за счёт действия кристалла кварца, который располагается в тактовом резонаторе. После подачи напряжения происходит возникновение колебаний электрического тока. Они передаются на генератор, преобразующий их в импульсы, которые посылаются на шины данных. Тактовая частота процессора не единственная характеристика оценки скорости работы ПК. Также требуется учитывать количество ядер и объём буферной памяти.

Что такое разрядность процессора

Каждый пользователь ОС от Windows при установке новых программ сталкивался с выбором версии под разрядность системы. Что же такое разрядность ЦПУ? Выражаясь простым языком, это показатель, называемый иначе машинным словом, показывающий, сколько бит информации ЦП обрабатывает за один такт. В современных процессорах этот показатель может быть кратным 32 или 64.

Разрядность может иметь значение 32 и 64 бита

Что такое троттлинг процессора

Троттлинг, или дросселирование, – это защитный механизм, который применяется для предотвращения перегрева центрального процессора или возникновения аппаратных сбоев при работе. Функция активна по умолчанию и срабатывает при повышении температуры до критической отметки, которая установлена для каждой конкретной модели ЦП производителем. Защита осуществляется путём снижения производительности ядра. При возвращении температуры к нормальным показателям функция автоматически отключается. Существует возможность принудительно поменять параметры троттлинга через БИОС. Она активно используется любителями разгона ЦП или оверклокерами, но для простого пользователя подобные изменения чреваты поломкой ПК.

Температура процессора и видеокарты

При работе ядра и прочих элементов ЦП выделяется большое количество тепла, именно поэтому в современных компьютерах используются мощные системы охлаждения, как центрального процессора, так и основных узлов материнской платы. Требовательные программы, которые активно используют мощности ЦП и видеокарты (обычно это игры), нагружают процессор, что приводит к быстрому повышению температуры. В этом случае включается троттлинг. Многие производители видеокарт утверждают, что их продукция способна нормально функционировать даже при 100°C. В реальности предельной температурой будет та, которая указана в технической документации.

Самостоятельно контролировать температурный режим можно посредством специального софта для мониторинга (AIDA64, GPU Temp, Speccy). Если при работе или игре наблюдается подтормаживание, значит, вполне вероятно, температура возросла до критической отметки, и автоматически сработала защита.

Самостоятельно отслеживать температуру ЦП и видеокарты можно посредством специального софта

Что такое турбо буст в процессоре

Turbo Boost – это запатентованная технология компании Intel, которая применяется в процессорах Intel Core i5 и i7 первых трёх генераций. Она применяется для аппаратного ускорения работы ЦП на определённое время. С использованием технологии процедура разгона осуществляется с учётом всех важных параметров – силы тока, температуры, напряжения, состояния ОС, поэтому она полностью безопасна для компьютера. Прирост в скорости работы процессора носит временный характер и будет зависеть от типа нагрузки, количества ядер и конфигурации платформы. Дополнительно следует отметить, что технология поддерживается только операционными системами Windows 7 и 8.

Фирменная технология от компании Intel позволяет добиться временного улучшения производительности компьютера.

Виды процессоров

Всего принято выделять 5 основных видов процессоров в компьютере:

• Буферный. Это сопроцессор, который требуется для предварительной обработки информации между периферией и ЦП.
• Препроцессор. По своей сути, это аналогичный предыдущему процессор, назначением которого является промежуточная обработка данных.
• CISC. ЦП, выпускаемый компанией Intel, который отличается от обычного увеличенным набором команд.
• RISC. Альтернативная версия CISC, имеющая сокращённое количество команд. Большинство крупных производителей процессоров работает на сочетании двух разновидностей (CISC и RISC), что позволит увеличить мощность и скорость работы ядра.
• Клоны. Это процессоры, которые выпускаются некрупными производителями по лицензии или полностью пиратским способом.

Самые популярные модели и производители

Рынок микропроцессоров делят два крупных производителя – Intel и AMD, которые ведут непримиримую борьбу на протяжении всего времени своего существования. Каждая компания предлагает свои готовые решения. Выбор конкретной модели является субъективным решением конечного пользователя, поскольку каждый производитель предлагает широкую линейку моделей, имеющую как бюджетные варианты, так и топовые игровые ЦП.

Наибольшую популярность в линейке процессоров от Intel приобрели модели Intel Core i3, i5 и i7. В зависимости от модификации они могут использоваться как в игровых ПК, так и в офисных машинах. У AMD одними из лучших считаются процессоры серии Ryzen, демонстрирующие хорошие показатели производительности. Серия Athlon до сих пор встречается, но относится уже к архивным. Для нетребовательного пользователя подойдут процессоры AMD A серии.

AMD и Intel являются двумя самыми крупными компаниями по производству процессоров.

Что такое скальпирование процессора

Скальпирование процессора – это процедура снятия крышки для замены термопасты. Проведение данной процедуры является одной из составных частей разгона или может потребоваться для снижения нагрузки на аппаратную часть ЦП.

Сама процедура заключается в:

• снятии крышки;
• удалении старой термопасты;
• очистке кристалла;
• нанесении нового слоя термопасты;
• закрытии крышки.

При проведении процедуры следует учитывать тот факт, что одно неверное движение может привести к выходу процессора из строя. Поэтому лучше доверить это мероприятие профессионалам. Если решение провести скальпирование в домашних условиях принято окончательно, то можно посоветовать приобрести специальный прибор в виде зажима для ЦП, что облегчит снятие крышки без повреждения кристалла.

Как разогнать процессор

Проведение оверклокинга, или разгона центрального процессора, может быть целесообразно при наличии устаревшего оборудования и отсутствии средств для покупки нового камня. Обычно проведение процедуры позволяет получить прирост производительности от 10 до 20%. Существует два метода, как провести разгон, – путём увеличения частоты шины FSB или повышения множителя процессора. Современные компьютеры, по общему правилу, поставляются с заблокированным множителем, поэтому самым доступным будет способ изменения частоты системной шины.

Основные советы по разгону:

• Трогать питание ядра при отсутствии опыта не рекомендуется.
• Повышение показателя частоты следует проводить поэтапно, увеличивая за один раз не более чем на 100 МГц.
• Отслеживать температуру, поскольку при повышении частоты увеличивается тепловыделение.
• При решении увеличить питание ядра шаг составляет 0,05В, при этом максимальный предел не должен превышать 0,3В, иначе велика вероятность выхода ЦП из строя.
• После каждого повышения требуется тестировать стабильность работы. При первых сбоях разгон необходимо прекратить.

Упростить процесс разгона можно посредством применения специальных программ, которые самостоятельно контролируют основные параметры, затрагиваемые при оверклокинге.

Процессор – это сердце вашего ПК. Именно здесь идёт администрирование всех процессов машины. От того, насколько эффективно будет работать этот блок, зависит качество работы всего компьютера. А значит, и ваша уверенность и спокойствие полностью зависят от выбора качественной начинки аппаратно-вычислительной машины.

Если у вас есть вопросы к нашим экспертам, можно оставить их ниже.

Режим boost: Режим boost в видеокарте что это такое и как он работает?

Привет, друзья! Вероятно, многие из вас слышали о разгоне видеокарты или процессора компьютера, а некоторые и сами успешно практикуют оверклокинг. Кроме ручного поднятия частот, возможно активировать режим boost в видеокарте, что это такое, как работает такой режим и какую практическую пользу может извлечь пользователь, поговорим в сегодняшней публикации.

Первая ревизия

Работу GPU тормозят искусственные бенчмарки, которые увеличивали потребление устройством электроэнергии, особенно во время запуска видеоигр. «Сценарий по худшему варианту», на который обычно ориентируются конструкторы при разработке электроники, стал причиной того, что мощность видеокарт искусственно «урезалась», не позволяя включить производительность на полную катушку.

Технология boost помогает отслеживать температуру графического ускорителя и потребляемую им электроэнергию, а при возникновении критической нагрузки, немного увеличивает частоту ядра и памяти, при этом не нарушая пределов безопасности.

Впервые такое решение использовано в 2012 году, компанией Nvidia в картах 600‑й серии. Приложение работает на гарантированной минимальной тактовой частоте графического процессора, но в случае необходимости, задействуется дополнительная мощность.

Вторая ревизия

Собрав отзывы множества пользователей, инженеры компании пришли к выводу, что работу видеокарты больше тормозит температура, чем потребление энергии. На основании первой ревизии, разработана технология GPU Boost 2.0, которая впервые задействована в 700‑й серии.

Такое решение помогает повышать тактовую частоту, пока девайс не нагреется до установленной предельной температуры.

При этом производительность возрастает до 7%, по сравнению с предыдущей ревизией.

Включить и настроить ограничения, относительно ускорения, пользователь теперь может с помощью стороннего ПО. Это позволяет снизить шум и энергопотребление при запуске старых игр или использовать ресурс графического процессора по максимуму, при запуске новинок.

Некоторые нюансы

Как видите, режим boost – по сути, аппаратный разгон видеокарты. Участие пользователя лишь косвенное и сведено к минимуму – он может запустить энергоемкое приложение, но на работу видеокарты уже никак не влияет.

Инженеры, которые любят вставить куда надо и куда не надо «защиту от дурака», внесли свою лепту и в этот режим. Не прибегая к стороннему ПО, отключить буст видеокарты можно только при входе в её BIOS, а он обычно залочен.

С другой стороны, зачем его вообще отключать, если он создан специально для комфорта юзера, не так ли?

Может возникнуть закономерный вопрос: а почему бы изначально не активировать на заводе предельную мощность видеокарты, оставив такие настройки дефолтными? Все упирается в энергопотребление – разогнанная карта «жрет» порядочное количество электричества.

При этом она еще и греется, поэтому шумит кулер. Более рационально перевести графический чип на большую частоту, только в случае необходимости, а при отсутствии таковой, заставить ее работать в штатном режиме.

Кстати, у видеокарт с жидкостным охлаждением, возможности разгона потенциально больше, так при использовании Boost 2.0 температура чипа не критична и можно подать на него максимальное напряжение.

Это не значит, что нужно уже бежать в магазин и покупать систему жидкостного охлаждения – авторазгон прекрасно справляется со своей задачей и на стоковых моделях.

В качестве возможного варианта могу рекомендовать MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G – устройство не только с эффективным boost-режимом, но и неплохим потенциалом для ручного разгона.

Также советую ознакомиться с публикацией «Разрядность шины или битность: что это и на что влияет» и «Режим работы Turbo boost в процессоре». Про правильный выбор видеокарты вы можете почитать здесь.

Спасибо за внимание, дорогие друзья, и до следующих встреч на страницах моего блога. Не забывайте делиться статьями в социальных сетях и подписаться на новостную рассылку.

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Что такое турбо буст в процессоре и его рабочие режимы

Опубликовано 12.06.2018 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Добрый день, уважаемая публика. Сегодня мы постараемся вам донести, что такое турбо буст в процессоре и для каких целей он используется. Мы уверены, что многие из вас слышали о данной технологии, но понятия не имеете как она работает.

Функция Turbo Boost была разработана компанией Intel для собственных чипов, чтобы оптимизировать функционал чипов и добавить им производительности без необходимости разгона.

Многие думают, что технология применима и к ЦП производства AMD, но ошибаются: у красных режим называется Turbo Core.

Как оно работает?

Говоря простым языком, режим турбо буст – автоматическое повышение частоты активных ядер за счет тех, которые в момент работы пребывают в состоянии простоя. В отличие от ручного разгона, путем изменения коэффициента умножения системной шины в BIOS, обозреваемая технология носит интеллектуальный характер.

Повышение определяется выполняемой задачей и текущей загрузкой ПК. В режиме однопоточных вычислений, основное ядро разгоняется до максимально допустимых значений, путем заимствования потенциала остальных (другие все равно простаивают). Если в работу включается весь процессор, то частоты распределяются равномерно.

В процессе также затрагивается кэш-память, ОЗУ и дисковое пространство.

Режим Turbo Boost также «помнит» о следующих системных ограничениях:

• температуры при пиковой нагрузке;
• ограничение тепловыделения конкретной материнской платы;
• наращивание производительности без повышения вольтажа.

Иными словами, если Ваш ПК построен на базе материнской платы с TDP 95Вт, а ЦП работает с величиной тока 1,4В, при этом система охлаждения боксовая (стандартная), то функция турбо буста будет повышать мощь ЦП таким образом, чтобы вписаться в существующие ограничения и не выходить за температурные рамки.

Принцип наращивания частот

Мы разобрались, что делает функция. Теперь опишем, КАК она это делает. Процедура всегда выполняется по единому сценарию: система видит, как в процессоре активно трудятся ядра (1 или больше) и не справляются с нагрузкой, т.е. нуждаются в повышении частоты. Буст повышает значение каждого из них строго на 133 МГц (шаг) и проверяет следующие параметры:

• вольтаж;
• теплопакет;
• температура.

Если показатели не выходят за рамки, то система набрасывает еще 133 МГц (еще один шаг) и повторно сверяет показатели. При выходе за допустимый TDP камень начинает снижать частоту отдельно на каждом ядре на стандартный шаг, пока не достигнет максимальных допустимых значений.

Различия между Turbo Boost 2.0 и 3.0

Если версия 2.0 поддерживает планомерное увеличение рабочих значений всех ядер процессора, в зависимости от исполняемых задач, то более новый вариант 3.0 определяет самые эффективные ядра, чтобы максимально нарастить их рабочие частоты в однопоточных вычислениях.

Второй момент – поддержка ЦП. Вторая версия работает на всех чипах семейства Core i5 и i7, вне зависимости от поколения. Третья же поддерживается только следующими чипами:

• Core i7 68xx/69xx;
• Core i9 78xx/79xx;
• Xeon E5-1600 V4 (только для одного сокета).

Итоги

Если вы не испытываете необходимости в разгоне своего процессора на регулярной основе, но обладаете чипом Intel i5 или i7, то можете смело рассчитывать на интеллектуальное повышение частоты в рабочих приложениях и игрушках, если система посчитает этот шаг необходимым.

Параллельно не придется заботиться о покупке материнской платы с поддержкой разгона, знать все тонкости тепловыделения, а также моментов, связанных с оверклокингом.

Ну а если, рассматриваете покупку в ближайшем будущем, то рекомендую вам вот этот интернет-магазинчик, потому что он проверенный и популярный ).

В следующих статьях мы постараемся осветить такой момент как интегрированная графика в процессорах, кэш-память и влияние припоя на возможности разгона системы. А потому следите за дальнейшими публикациями и создавайте свой ПК мечты.

С уважением Андрей Андреев

Как включить функцию OC Mode и Boost на видеокарте

У вашей видеокарты есть функция Boost, игровой режим и режим OC, что увеличивает тактовую частоту ядра? По умолчанию эти параметры обычно отключены, если вы не решите их самостоятельно активировать. Что делать, чтобы получить полный потенциал видеокарты, как описано на веб-сайте производителя?

Многие графические карты для игроков в настоящее время имеют примечание «OC», что означает, что устройства часто разгоняются на фабриках до безопасных значений. Таким образом, такие компании, как ASUS, MSI, Gigabyte, Zotac, Palit (и многие другие), пытаются убедить потребителя купить модель, выпущенную под своим баннером.

Пользователи выбирают эти модели, наслаждаясь тем фактом, что они получили копию с немного более высоким выходом по сравнению с эталонной моделью. Однако они часто не используют этот потенциал, потому что по умолчанию он просто отключается и скрывается в режимах «Игровой режим» или «Режим OC», которые вы должны активировать самостоятельно.

Режим Boost и OC в графических картах

Когда мы загружаем описание графической карты на веб-сайте производителя, мы заметим, что основной такт делится на базовую (базовую) и ускоренную (Boost). Более того, основные тактовые частоты в режимах Base и Boost варьируются в зависимости от того, какой режим карты включен — игровой режим или режим OC (или некоторые другие).

Вот один из примеров описания от производителя относительно времени графической карты GIGABYTE GTX 970 4GB MINI-ITX:

Boost: 1241 МГц / Base: 1101 МГц в режиме OC

Boost: 1216 МГц / Base: 1076 МГц в игровом режиме

Базовый такт в режимах Base и Boost довольно легко понять. Если мы начнем игру, и она будет работать без каких-либо серьезных проблем, основной такт останется на базовом уровне (Base). Однако, если игра очень требовательна, и карта обнаруживает, что ей требуется больше энергии, она увеличит скорость ядра до ускоренного уровня с помощью функции Boost. В свою очередь, режим игры и режим OC влияют на максимальные значения тактовых частот ядра, которые карта может достичь в режимах Base и Boost. К сожалению, есть одна проблема.

Большинство видеокарт обычно устанавливаются в стандартный режим работы, и заводский разгон отключается по умолчанию и не запускается автоматически никоим образом, даже если для этого потребуется карта для повышения производительности в игре.

Более того, функция Boost должна работать по умолчанию независимо от выбранного режима, но в некоторых случаях может оказаться, что она не работает должным образом, и карта может достигать основного времени ядра в играх. Как это исправить?

Включение режима OC (и функция Boost, когда он не работает)

Чтобы активировать режим OC (заводский разгон) и убедитесь, что функция Boost работает правильно, необходимо установить соответствующее программное обеспечение с веб-сайта производителя, что позволяет вам управлять режимами работы карты и функциями OC.

Самый простой способ найти их — переходить на сайт производителя (например, MSI или Gigabyte), а затем искать подстраницу о модели вашей графической карты.

Находясь на подстранице вашей видеокарты, зайдите в службу поддержки, техническую поддержку или аналогичный раздел, в котором вы найдете файлы для загрузки. Соответствующее программное обеспечение будет доступно для загрузки в разделе «Инструменты» или «Утилита». Например, в приведенном выше снимке экрана вы можете увидеть, где вы можете найти нужное программное обеспечение для видеокарты GIGABYTE.

В качестве альтернативы, соответствующий инструмент можно также загрузить непосредственно из приведенных ниже ссылок, однако мы рекомендуем вам искать конкретную версию программы для вашей модели видеокарты на веб-сайте производителя.

После того как вы загрузили инструмент у своего производителя видеокарты, запустите его. После запуска появится окно, которое позволит вам для ручного разгона карты — если вы не продвинутый пользователь, не используйте ручные опции для изменения времени.

В окне программы найдите параметры для изменения режима работы карты на «Игровой режим» или «Режим OC» (имена могут различаться в зависимости от производителя). Если вы хотите использовать заводской разгон видеокарты, выберите режим «OC».

Сохраните изменения с помощью «Применить « или аналогичный, который действует как доказательство модификации. После сохранения изменений графическая карта будет работать в соответствии с тем временем, которое производитель установил для выбранного режима, то есть в соответствии с описанием продукта.

Установка программы от производителя и активация выбранного режима (режим игры или режим OC) также гарантирует правильную работу функции Boost, которая увеличивает тактовую частоту до следующего уровня, когда игра нуждается в ней. Это не всегда необходимо, потому что эта функция должна работать без нее, но в моем случае, например, графическая карта GIGABYTE GTX 970 4GB Mini-ITX начала использовать функцию Boost только после установки программного обеспечения OC GURU от производителя — без достижения тактовой частоты выше базовой 1076 МГц, независимо от текущей игры.

разные модели и если нужно как отключить?

Опубликовано 13.05.2020 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Всем привет! Сегодня обсудим, как включить режим «Турбо» на процессоре различных моделей, что это за технология, есть ли она у AMD и как отключить ее.

Что такое технология Turbo Boost и зачем она

У ЦП Intel Турбо Буст — фирменная технология для разгона тактовой частоты этого компонента. При правильных настройках она позволяет поднять частоты ядер выше номинальных(подробнее про номинальную частоту можно почитать тут.), увеличив производительность CPU. Полезно как для однопотоковых, так и многопотоковых задач.

Важное замечание! Это не гарантирует увеличение ФПС в играх, так как этот параметр отвечает, в первую очередь, не за графический адаптер. Опция пригодится при запуске «прожорливых» программ, с которыми ЦП в нормальном режиме работы справляется плохо.

У АМД есть похожая технология для разгона центрального процессора — работает аналогично, но называется Turbo Core (у старых моделей) или Precision Boost (у «камней» с архитектурой Zen). Настраивается так же, как и у Интел — в БИОС‑е или через интерфейс Виндовс.

И еще хочу добавить, что нет разницы, какая именно модель процессора используется — Core i5 или i7, 7400, 8400, 9400F, 9600K, Ryzen 5 или 7: активируется все одинаково. Детальнее о том, что такое Турбо Буст, и его рабочих режимах можно почитать в этом посте.

Как включить Турбо Буст в Windows

Такая фича больше подходит для ноутбуков, у которых можно настроить энергопотребление. Как это сделать:

• Запустить Панель управления и перейти в раздел «Электропитание»;
• Выбрать настраиваемый план энергопотребления и нажать на ссылку «Настройка»;
• В следующей вкладке нажать на кнопку «Изменить дополнительные параметры»;
• В выпадающем списке найти «Питание CPU»;
• Для активации турбо-режима для параметров «Минимальное состояние» и «Максимальное состояние» установить значение 100%.

Если назначить меньше процентов, режим разгона будет автоматически отключаться операционной системой.

Как активировать функцию через BIOS

Это сделать очень просто. Для этого нужно перейти в БИОС или UEFI — нажать во время перезагрузки компьютера одну из кнопок: F2, F10, Esc или Del (какую именно, зависит от версии BIOS и модели материнской платы). Попав в этот раздел, найдите пункт «Load Default Settings».

Подтвердите свой выбор. Тем самым вы сбросите БИОС до настроек по умолчанию, при которых Turbo Boost включается автоматически. Больше ничего не нужно нигде настраивать, поэтому рекомендую именно такой метод.

Также для вас будет полезно почитать о ядрах процессора и их влиянии на функции в ПК. Расшарьте этот пост в социальных сетях, так вы поможете другим пользователям получить качественный контент. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Turbo и Precision Boost — что это?

Когда вы ищете новый компьютерный процессор для покупки, вы сталкиваетесь с техническими особенностями, такими как базовая тактовая частота процессора или скорость его повышения. Вы задавались вопросом, что это значит? В то время как все процессоры имеют базовую тактовую частоту (рабочую частоту), которая находится в диапазоне нескольких гигагерц, современные процессоры также демонстрируют более высокие скорости турбобуста. Если вы смотрите на процессоры AMD или Intel, все они демонстрируют свои часы с турбобустом. Вот что означает Turbo Boost, когда дело доходит до процессоров.

Какова тактовая частота процессора?

Сначала вы должны понять, что такое базовые часы процессора (CPU — Central Processing Unit). Базовая частота — это стандартная скорость процессора или рабочая частота. Он измеряется в гигагерцах и говорит вам, сколько миллиардов вычислений он может выполнить за одну секунду.

В первые дни компьютеров процессоры работали только на своих базовых тактовых частотах (частоте), что означало, что они имели фиксированную скорость, а не повышались или понижались. Это также означало, что сравнивать процессоры, чтобы выяснить, что было быстрее, было довольно легко. В общем, процессор с более высокой тактовой частотой был быстрее, чем процессор с более низкой тактовой частотой. Например, процессор с частотой 3 ГГц был быстрее, чем процессор с частотой 2,5 ГГц, хотя другие факторы, такие как архитектура процессора или объем кэш-памяти, могли изменить баланс.

Как включить Intel Turbo Boost

Процессоры компании Intel, разменявшие уже десятое поколение, из года в год получают новые опции, при этом сохраняя прежний технический функционал. Так, технология Intel Turbo Boost, представленная еще в 2008 году, успешно применяется в процессорах поколения Ice Lake в версии Turbo Boost 2.0. Зачем она нужна и как ее включить?

Intel (R) Turbo Boost – фирменная процессорная технология, позволяющая системе в автоматическом режиме повысить частоту процессора до определенного предела, тем самым увеличив мощность компьютера для определенных задач. Фактически же Turbo Boost представляет собой легальный разгон процессора, не требующий от пользователя каких-либо действий или манипуляций с «железом». В этой статье мы рассмотрим как включить режим турбо в процессоре intel.

Данная технология поддерживается исключительно процессором. Тем самым, если вы приобрели компьютер с процессором Intel без Turbo Boost, то включить, дополнительно установить или при помощи специального «костыля» активировать технологию не получится. При этом не стоит путать ее с монитором технологии Intel Turbo Boost, так как это фирменная утилита компании Intel, показывающая работу этой технологии в действии.

Как включить Intel Turbo Boost?

По умолчанию технология автоматически включена в системе и используется по необходимости при выполнении ресурсоёмких задач. Но в ОС Windows можно «заставить» работать процессор в режиме Turbo Boost практически постоянно. Для этого нужно сделать следующее.

Открываем Панель управления и переходим в пункт Электропитание.

Выбираем режим Высокая производительность и закрываем страницу.

В таком режиме процессор постоянно использует максимально возможные частоты. В случае с процессором Intel i5-6200U при номинальной частоте в 2,3 ГГц, он разгоняется и стабильно работает на 2,7 ГГц.

Если же у вас ноутбук с процессором, поддерживающим Turbo Boost, то проще пойти другим путем. Кликните на иконку батареи в нижнем трее и сдвиньте ползунок вправо, выбрав режим Максимальная производительность.

Однако, если вам не нужна максимальная производительность компьютера в постоянном режиме, то лучше разрешить системе самостоятельно распоряжаться частотой процессора. Тем самым, лишь в редких случаях частота будет достигать пиковых пределов.

Как включить Turbo Boost в BIOS?

В редких случаях возникают ситуации, когда пользователь задается вопросом как включить turbo boost intel core i5 через BIOS. Правда, стоит уточнить, что не во всех BIOS есть опция включения/отключения процессорной технологии.

Для начала перейдите в BIOS при загрузке компьютера клавишами F2 или Delete. Если ноутбук или компьютер с Windows 10 не реагирует на нажатия клавиш, то откройте панель управления и перейдите в раздел Обновление и безопасность. После чего выберите вкладку Восстановление и в разделе Особые варианты загрузки кликните Перезагрузить сейчас.

В одной из вкладок BIOS найдите пункт Intel (R) Turbo Boost Tech и Turbo Mode, в данном случае на вкладке AI Tweaker и переключите в режим Enabled.

После чего выйдите из BIOS, не забыв нажать кнопку F10 для сохранения настроек. Если вы задаетесь вопросом как отключить турбо буст на процессоре intel, то надо для этих же опций в BIOS установить значение Disabled и сохранить настройки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как включить Турбо Буст на процессоре Интел

Технология Intel Turbo Boost позволяет CPU самостоятельно разгонять тактовую частоту в пределах безопасных значений. Прирост может составить до 1,4 ГГц, как у флагманского i9-9900K, или несколько меньше, если речь идёт о серверных процессорах. Способы включения Turbo Boost у процессора Intel будут рассмотрены в рамках данной статьи.

Включаем Intel Turbo Boost

По умолчанию технология «саморазгона» на компьютерах всегда включена, однако настройки изредка сбиваются или же сами пользователи могут ненароком отключить их. За функционирование Turbo Boost отвечают параметры процессора в BIOS и настройки схемы управлением питания.

Включение в BIOS

Основной переключатель, отвечающий за «турборежим» CPU располагается в настройках процессора в BIOS или UEFI. Для того чтобы его активировать, зайдите в BIOS своего компьютера и выполните такие действия:

Читайте также:
Как войти в BIOS на компьютере
Как настроить BIOS на компьютере
Настройка UEFI BIOS Utility

Найдите строку «Конфигурация процессора» и нажмите «Enter».

Данный алгоритм, хоть и был описан для русифицированного UEFI, в обычном сине-белом и английском BIOS всё почти так же. Разница в том, что вместо строки «Конфигурация процессора» будет «Advancer CPU Core Features», а имя технологии там будет написано полностью: «Intel Turbo Boost Tech.», и тогда надо просто переключить значение «Disabled» на «Enabled».

Читайте также:
Как сделать BIOS на русском языке
Как узнать, BIOS или UEFI используется в компьютере

Таким образом, вы сможете включить Turbo Boost, если тот был отключён в настройках BIOS с UEFI или без.

Включение через схему электропитания

Включение турборежима процессора может также регламентироваться настройками электропитания в самой Windows. Если системе указано не направлять на CPU 100% требуемой мощности, то Turbo Boost не будет задействован, а тактовая частота ЦПУ останется на базовом уровне при любой нагрузке. Для того чтобы это исправить, сделайте следующее:

С помощью поиска в меню «Пуск» найдите и перейдите в «Панель управления».

Даже если на процессор направляется 90 или 99% требуемой энергии, он не будет ограниченно использовать возможности турборежима, а просто откажется от неё, поэтому важно следить за тем, чтобы CPU был запитан на 100%.

Мы рассмотрели два способа, как включить Intel Turbo Boost на процессоре Intel. Имейте в виду, по умолчанию турборежим у него всегда включён и отсутствие саморазгона означает, что сбились соответствующие настройки в BIOS или схеме электропитания Windows.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ 90000 a game-changer for unpatched titles? • Eurogamer.net 90001 90002 90003 UPDATE 14/2/17 3:30 pm: 90004 Rounding off our analysis of PS4 Pro’s upcoming boost mode, we take a look at a title that clearly requires as much horsepower as possible — Avalanche’s Just Cause 3. It’s been six months since we last looked at the game in the wake of reports that a succession of patches had actually made in-game performance worse, not better. Our results back then were inconclusive, but one thing was clear — with lows of 15fps, the title clearly needed substantial optimisation work.90005 90002 The bad news is that returning to Just Cause 3 this month, nothing has really improved on base hardware — frame-rate is still visibly impacted by advanced physics work, large explosions and even traversing the open world (where we assume the CPU is tested as it streams in and decompresses open world data). The good news is that boost mode 90007 does 90008 help to a certain extent. Open world streaming slowdown is visibly improved while physics work can also see tangible improvements.However, as the video clearly demonstrates, even with boost mode active, Just Cause 3 still has severe issues in maintaining its target 30fps. 90005 90002 At this point, hopes are fading for the optimisation push this title really needs. Boost mode will provide an improved experience, but at this point, there’s little alternative other than to run the title on PC if you’re looking for the best way to play this game. 90005 90012 90013 90002 To see this content please enable targeting cookies.Manage cookie settings 90005 90002 Variable results with boost mode on Just Cause 3 — clearly it’s an improvement, sometimes dramatically so, but the game remains in need of core optimisation. 90005 90002 90003 UPDATE 11/2/17 2:20 pm: 90004 Based on community feedback, we’ve gone back and tested more titles under PS4 Pro’s upcoming boost mode, coming soon to system software 4.5 — currently in beta. We’ve covered fan-favourite titles including The Witcher 3, Bloodborne, Dark Souls 3 and Batman: Arkham Knight.Out of the titles mentioned, it’s Rocksteady’s final Dark Knight outing that shows the most improvement, while for Souls fans, it’s actually the Scholar of the First Sin remaster that benefits most, clocking in at the rock-solid 60fps we really wanted from the original release. 90005 90002 But that’s not the end of our testing. We’ve also dipped into Oddworld: New ‘n’ Tasty along with horror classic, Until Dawn, based on Guerrilla Games ‘Decima engine. However, if it’s impressive improvements to base performance you’re looking for, check out Lords of the Fallen and The Evil Within (running in full-screen mode, of course).We’re in the process of rounding off our tests at the moment, with Just Cause 3 still in the pipeline — and we’ll also be comparing Fallout 4’s brand-new 1.14 Pro patch with the older 1.12 code running under boost mode. Let’s just say that initial results are fascinating — more on that very soon … 90005 90024 90013 90002 To see this content please enable targeting cookies. Manage cookie settings 90005 90002 Nine new unpatched PS4 titles tested here running under boost mode, including the top requests — The Witcher 3 and Bloodborne.90005 90002 90003 Original story: 90004 It’s the PlayStation 4 Pro feature we’ve been waiting for. The new boost mode — coming soon in the 4.5 system software upgrade — opens up the power of the Pro to unpatched base PS4 titles. It’s available to beta users to test now and we’ve spent the last few days putting the feature through its paces. The improvements vary from the dramatic to the inconsequential, but by and large, the end result is a highly valuable feature that we think Pro owners are going to love.90005 90002 Going into the tests, we were cautiously optimistic. There are improvements we should expect from boost mode, but equally, we need to be aware of its limitations. Developers define the performance targets of console software, and set the ceiling for in-game frame-rates almost always in the form of a 30fps or 60fps cap. Some titles — for example, Killzone Shadow Fall — can run with an unlocked frame-rate, but v-sync still dictates an eventual 60fps cap. 90005 90002 In short, boost mode will work best in stabilising performance closer to target frame-rates and should prove interesting on unlocked titles, but you can not expect game-changing miracles.Games like Destiny that stick doggedly to their 30fps cap will see no improvement, and titles certainly will not break their performance limits and suddenly run at 60fps. However, there are plenty of games out there that glitch badly or run nowhere near their theoretical limits. In this scenario, boost mode could be revelatory. 90005 90002 Our first order of business was to figure out what boost mode actually 90007 does 90008. The test here was pretty straightforward — we ran performance analysis for Knack, a game that runs with an unlocked frame-rate and also happens to have a Pro patch.We benched the game running on the Pro without its patch in base and boost modes, and stacked it up against patched performance. Knack’s official Pro upgrade includes a mode that brings standard 1080p gameplay much closer to 60fps, so this should reveal just how much of the Pro’s ultimate performance boost mode has access to. Here, results show only a 14 per cent boost to graphics throughput — nowhere near the full power of the Pro as seen in the official patch. Killzone Shadow Fall again delivers a similar 14 per cent performance uplift — a useful boost, but not a revelation.90005 90042 90013 90002 To see this content please enable targeting cookies. Manage cookie settings 90005 90002 John Linneman takes an in-depth look at PS4 Pro’s upcoming boost mode, available to beta testers of the 4.5 system software update right now. 90005 90048 90049 90050 90051 90050 Base PS4 90051 90050 PS4 Pro 90051 90050 Boost 90051 90058 90059 90060 90050 CPU 90051 90063 Eight Jaguar cores clocked at 1.6GHz 90064 90063 Eight Jaguar cores clocked at 2.1GHz 90064 90063 1.3x 90064 90069 90060 90050 GPU 90051 90063 18 Radeon GCN compute units at 800MHz 90064 90063 36 improved GCN compute units at 911MHz 90064 90063 2.3x FLOPs 90064 90069 90060 90050 Memory 90051 90063 8GB GDDR5 at 176GB / s 90064 90063 8GB GDDR5 at 218GB / s 90064 90063 24% more bandwidth, 512MB more useable memory 90064 90069 90090 90091 90002 However, there are big, big bumps to performance in other titles.Ubisoft’s Assassin’s Creed Unity on PS4 is notorious for its sub-par performance, with even an extensive optimisation push only resulting in 22-24fps frame-rates in NPC-heavy areas. The upgrade on Pro is hugely impressive. The title hits 30fps for the vast majority of the duration with only slight dips beneath the target. A hugely ambitious console title that lacked the horsepower to deliver a decent experience is finally running as it should — and it’s really worth revisiting with Pro’s boost mode active.90005 90002 Battlefield 4’s performance-sapping 64-player online battles also see a vast improvement — we dipped into an intense multiplayer session and saw a marked improvement, representing a vast increase in fluidity over the same map running on the base PS4 hardware. The Frostbite engine also sees improvement in Mirror’s Edge Catalyst — a game that targets 60fps but is beset by unfortunately dips in performance throughout. All of these are addressed by boost mode. 90005 90002 Racing titles that target 60fps also see tangible improvements.Project Cars lets users record replays that provide completely like-for-like gameplay clips for our testing. In the most demanding stress tests, we found a huge frame-rate uplift in the region of 35 to 38 per cent. Assetto Corsa? It’s a title besieged by wobbly performance on base PS4 hardware, but boost mode locks this game to 60fps. F1 2016 does not quite see the same level of improvement, with improvements in the 7-8fps area, but everything counts in a precision racer targeting 60Hz gameplay.90005 90002 To see this content please enable targeting cookies. Manage cookie settings 90005 90002 There are many more tests contained in John Linneman’s extensive video analysis above, but the bottom line is that the Pro’s boost mode is delivering a diverse range of performance increases, so again, the question must be asked: what does this new addition to the PlayStation 4 Pro’s capabilities actually deliver on a technical level? 90005 90002 The working theory we have is pretty straightforward.In graphics-limited tests, boost mode consistently delivers a 14 per cent increase in frame-rate and we suspect that it is not coincidence that the GPU clock speed bump from base to Pro hardware is 111MHz — pretty much exactly 14 per cent. The suggestion is that when running base mode with boost active, the Pro ‘half’ of the larger GPU remains inactive, but additional clocks are deployed instead. 90005 90002 Meanwhile, the CPU appears to enjoy the full benefit of the additional power the Pro provides.The Assassin’s Creed Unity tests we carried out show an almost linear scaling in performance — 23fps gameplay on base scales to 30fps in boost mode, exactly in line with the additional 31 per cent of CPU power the Pro is capable of delivering. Drops to 22fps on base see boost mode hit 29fps — we’ve hit the limit there in terms of the improvement offered by the increased CPU clocks. Project Cars ‘impressive 35-38 per cent increase? Perhaps this is a combination of all of the boost mode’s CPU and GPU upgrades.90005 90002 Sony has also talked about decreased loading times via boost mode — an aspect of the Pro we’ve been looking at in-depth recently. We have noticed in our PC CPU testing that there’s a big increase in loading times when using a dual-core processor up against a quad. It may well be the case that streaming in and decompressing assets is faster on Pro not because of its SATA-3 interface, but because the big bump to CPU power means that compressed assets are unpacked more quickly. 90005 90108 90013 90002 To see this content please enable targeting cookies.Manage cookie settings 90005 90002 Racing games that target 60fps push CPU and GPU to the limit. Here, Tom Morgan tests out Project Cars, F1 2016 and Assetto Corsa, noting some remarkable performance increases. 90005 90002 What’s most fascinating about PS4 Pro’s new boost mode is that by disproportionately increasing CPU power vs GPU, we actually seem to be ending up with an improved hardware balance for base mode. For example, we know that many Unreal Engine 3 ports to PS4 have suffered owing to the lack of CPU power available.Boost mode addresses this comprehensively: the flawed BioShock Infinite port performs much more consistently, while Mighty No 9 also sees a vast improvement in performance. However, time and time again, graphics-bound scenarios continually hand in 14 per cent improvements — it’s enough to get Tomb Raider Definitive Edition to more consistently deliver 60fps, but not enough for a locked 1080p60 experience. 90005 90002 So 90007 maybe 90008 boost mode does indeed deliver all the CPU and possibly the memory bandwidth improvements inherent in the PS4 Pro hardware design, but the more modest boost to GPU power is curious — it seems that boost mode accesses the extra frequency but not the Pro’s 18 additional compute units.We went to Sony with our theory, and while technical details in its reply are sparse, here’s the statement we received back. 90005 90002 «Boost Mode has been designed to provide better performance for those legacy titles that have not been patched to take advantage of the PS4 Pro’s faster CPU and its faster and double-sized GPU,» Sony says. «This can provide a noticeable frame-rate boost to some games with variable frame-rate, and can provide frame-rate stability for games that are programmed to run at 30Hz or 60Hz.90005 90002 «Depending on the game, the increased CPU speed may also result in shorter load times. Boost Mode is not guaranteed to work with all titles, however, turning the setting off will allow the game to be played in a mode that replicates the standard PS4. As an aside, the older unpatched titles that run in Boost Mode are unaware that they are running on a PS4 Pro and consequently do not take full advantage of the PS4 Pro capabilities; power consumption for these games will therefore be a bit lower compared to playing a newer title.»90005 90002 We’ll be spending a little more time with boost mode — or beast mode, as it’s colloquially known as — and plan to look into specific titles where we should see big improvements, based on the results we’ve uncovered so far . The Witcher 3, Just Cause 3, the Souls titles and Bloodborne are all on the list. Do let us know if there are any other specific titles that deserve a full breakdown, and we’ll update soon with more testing. 90005.