亮眼的英特尔睿频加速技术

赵军 (Jun Zhao), 2009年9月13日

酷睿i7和酷睿i5两个系列的处理器已于2009年9月8日正式发布上市了。作为这两个系列处理器中的主要技术特性之一，英特尔睿频加速技术(Turbo Boost，也就是常说的Turbo Mode)备受瞩目，分外耀眼，也是被众多媒体和用户追问最多的问题。它带来的好处是显而易见的，让处理器按需输出性能和功耗，达到高性能和高能效。

为了让更多人了解这项英特尔处理器的”独门内功”，我就给大家拆解拆解这个”独门内功”的一招一式。

英特尔睿频加速技术，不等同于处理器超频

首先要澄清的是，英特尔睿频加速技术虽然是通过处理器内核运行主频的调整——调高或者调低来提高性能和提高能效，但是和大家提到的”超频”技术有着本质的不同。这个”独门内功”不是通过吃”大力丸”和”补药”外在因素达成的，而是通过英特尔公司深厚的处理器”内功”和”修为”练成的。

现在来看看英特尔处理器”睿频加速技术”的定义以及处理器”超频”的定义，它们的差别就一目了然了。 英特尔® 睿频加速技术：英特尔最新Nehalem微架构处理器内建的一项创新技术，它可以根据实际运行的应用程序的需求，动态地增加处理器内核的运行频率来提高处理器的运行性能，同时保持处理器继续运行在处理器技术规范限定的功耗、电流、电压和温度范围内。”内功修为”长久利于”强身健体”。

处理器”超频”：用户强制处理器的所有内核运行在处理器规格限定频率范围之外，功耗、电流、电压和温度等指标可能都超出技术规范了——超标了。主要是一些超频玩家或者电脑发烧友为了某些特定使用模式用”超标”的方式提高处理器性能。吃”大力丸”了，长久必然”伤身”。

总结一下这两种提高处理器性能的方法其本质的区别是：

1. 睿频加速技术无需用户干预，自动实现；超频则需要用户手工调整处理器的各种指标——倍频率，外频，CPU电压，更换电源和散热方案。

2. 睿频加速技术完全让处理器运行在技术规范内，安全可靠，不需要任何额外的投资，系统运行稳定；超频则可能导致处理器功耗超过技术规范，结果是需要超标的电源和处理器散热方案，增加了系统的成本。而且超频可能导致系统运行不稳定。

3. 睿频加速技术享受完整的英特尔处理器的产品质保条款；超频则不在处理器保修条款的范围内，商家免责——因超频损坏了处理器将无法享受保修条例。

注：新发布的Core i7-800和Core i5-700系列处理器支持睿频加速技术，其产品工程代码为Lynnfield。

英特尔睿频加速技术的实现原理

睿频加速技术可以根据应用的需求自动、动态地调节处理器各个内核的运行频率，甚至关闭空闲的内核，”内功收发自如”。具体的实现机制是怎样的呢？内核运行频率的来回调整会影响系统的性能吗？用户会感觉到明显的延时吗？

答案是：不会影响系统的性能和响应时间，用户甚至操作系统都感觉不到任何的变化。

现在我们来看看睿频加速技术的具体实现机制： 这项技术会以每毫秒一次，即每秒1000次的频度检查处理器的以下阈值，来决定处理器的每个内核实际运行频率的调整，这也是它”智能”的根本：

1. 处于运行状态的内核数量是否发现变化：4个内核，3个内核，2个内核还是一个内核处于运行状态；

2. 处理器散热设计功耗(TDP)的上限是否达到；

3. 内核电流的上限是否达到；

4. 处理器芯片表面温度的上限是否达到；

5. 处于运行状态的内核是否任务繁重，是否处于高负荷工作状态。

这些都是处理器通过睿频加速技术自动完成的，不受操作系统和软件的控制，将空闲关闭的内核节省下来的动能转移到处于运行状态的处理器，让它们有提高运行频率的空间，需要的时候提速，需要的时候减速。”内功”深厚，周身运用收发自如，此”武林高手”之修为。

除此之外，处理器随时响应操作系统的高性能运算状态的请求，如操作系统要求处理器处于P0状态——高性能运行状态，处理器在接到P0状态请求后，随即提高内核的运行频率。

由于根据需求进行内核运行频率的调整是瞬间完成的，而且可以按照毫秒(千分之一秒)的周期来变化的，非常聪敏，操作系统和软件没有任何”感觉”，用户更不用担心有延时。”内功”运用娴熟，发于气息吐纳之间，旁人竟未觉”异样”。

运用英特尔睿频加速技术的实际效果和好处

现在以实际发布的一款Core i7-870为例，来看看睿频加速技术的提速效果。Core i7-870的默认工作主频为2.93GHz，如果：

1. 如果只有一个内核处于运行状态，这个内核可以提速至3.6GHz，相当于上5个台阶，增加了666MHz = 5 x 133MHz，一个台阶为133MHz。

2. 如果只有2个内核处于运行状态，这2个内核可以提速至3.46GHz，相当于上了4个台阶，533MHz = 4 x 133MHz。

3. 如果3个或者4个内核处于运行状态，这个处理器可以提速到3.2GHz，相当于上了2个台阶，266MHz = 2 x 133MHz。

以前的四核处理器产品因为考虑到处理器整体功耗的问题，所以工作主频都不如双核处理器高，在遇到单线程应用或者双线程应用时四核处理器只有2个内核可以派上用场，另外2个内核只能空转，主频又比不过双核处理器，所以这时候的性能表现只能输给双核处理器，而且功耗还大——”内功修为”还不到位。所以用户在选择双核和四核处理器的时候就处于进退维谷的境地。

现在有了支持睿频加速技术的Core i7/Core i5(Lynnfield)处理器，它们对单线程到多线程的应用都可以通吃，按需输出性能和控制能耗，达到性能功耗比的最佳状态。大家从第三方测试的基准测试结果可以看到，Core i7/Core i5性能提升的同时，处理器功耗反而大幅度降低，在高能效上达到了新的水平——”内功”升为更高境界，因此用户再也没有是选择英特尔双核处理器，还是选择英特尔四核处理器这样两难的问题了。

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