что такое core performance boost в биосе
Как работает автоматическое повышение частот у процессоров Intel и AMD
Содержание
Содержание
За производительность компьютера отвечают не только ядра и потоки. В современных чипах производители управляют частотой и вычислительной мощностью при помощи технологий Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost. Но у каждой из них есть свои нюансы и особенности. Чтобы разобраться, как они работают, нужно понять, что такое частота, почему она тактовая, и как это влияет на мощность процессора.
Почему частота «тактовая»?
Если говорить просто, частота — это повторяющиеся действия. Частота указывает только быстроту объекта, но не его производительность. Например, двигатель внутреннего сгорания вращает маховик со скоростью 2000 оборотов в минуту. При этом он может выдавать разную полезную мощность.
С помощью тактов обозначают производительность — количество выполненной полезной работы за одно движение. Чтобы разобраться в значении тактов и частоты, можно обратиться к математике. Например, перед нами находятся два колеса, у одного из них радиус 10 дюймов, у другого — 20 дюймов, поэтому, несмотря на одинаковую частоту вращения, колеса будут иметь разную скорость. В этом случае обороты можно принять за такты, а километраж, который колесо проезжает за один оборот — тактовой частотой или производительностью. Отсюда следует, что просто частота — это не качественное, а количественное обозначение. А частота с указанием такта — это уже показатель производительности. Именно тактовая частота указывает на производительность процессоров.
Регулируемая частота
Процессоры — это микросхемы, которые включают миллиарды транзисторов. Высокая плотность компоновки позволяет уместить в одном квадратном сантиметре электрическую схему размером с футбольное поле. Такая конструктивная особенность ставит жесткие условия для работы электроники.
Так, для эффективной работы процессору приходится динамически управлять тактовой частотой. Это полезно для производительности или, наоборот, для снижения нагрева и потребления, поскольку система балансирует на идеальном соотношении мощности и эффективности.
Фирменные технологии, включая Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost, лишь частично отвечают за работу алгоритмов управления частотой, их основная цель — повышение частоты сверх базового значения (разгон). Однако динамическая частота берет начало далеко за пределами процессорных технологий — отправной точкой в формировании частоты процессора является тактовый генератор.
Тактовый генератор
Это микросхема, которая синхронизирует работу компьютерных комплектующих. Другими словами, это точные часы, которые независимо и равномерно отбивают такт за тактом. Основываясь на времени между тактами, остальная электроника понимает, когда и как нужно работать.
В современных системах частота тактового генератора зафиксирована на отметке 100 МГц, хотя и может варьироваться в пределах нескольких процентов, чтобы избежать интерференции собственного излучения с высокочастотным излучением других компонентов.
Множитель
Процессор управляет частотой ядер с помощью множителя. Чтобы получить необходимую частоту ядер, система умножает постоянное значение частоты генератора на необходимое значение множителя. В таком случае динамическая частота касается только процессора, тогда как остальные компоненты подчиняются собственным правилам формирования частоты.
До появления новых процессоров, множитель оставался постоянной величиной, потому что его блокировали на заводе аппаратно. Пользователи довольствовались ручной регулировкой частоты через шину: чем выше частота тактового генератора, тем выше частота ядер. В прошлом комплектующие не требовали предельно стабильной частоты BCLK, а в современных платформах ей уделяют особое внимание.
Например, разгоняя систему через шину, мы не только поднимаем частоту процессора, но и увеличиваем частоту оперативной памяти, графического ядра и даже накопителей. К перепадам частоты чувствителен контроллер твердотельного накопителя: он может сыпать ошибками даже при колебаниях шины на 2-3 МГц от заводского значения. Чтобы избежать этого, производители сделали множитель динамическим.
Как работает автоматическая регулировка частоты
Высокая тактовая частота просто необходима для вычислительной мощности ядер. Однако, лишние мегагерцы не только повышают производительность чипа, но также влияют на энергопотребление, нагрев, стабильность и даже безопасность системы. С появлением мощных процессоров появилась необходимость управлять частотой так, чтобы компьютер работал сбалансированно. Есть нагрузка — есть частота, нет нагрузки — процессор отдыхает и не греет воздух в корпусе.
Сначала динамическая частота использовалась для экономии энергии, позже процессоры научились автоматически разгоняться. Производители процессоров догадались, насколько выгодно выпускать чипы, разогнанные с завода. Поэтому тонкое управление частотой и другими параметрами теперь берут на себя фирменные технологии, такие как Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost.
Intel Turbo Boost
История фирменной технологии начинается с процессоров i7 серии 9xx. Это семейство Bloomfield, в модельном ряду которого появились чипы с поддержкой технологии Hyper Threading и, конечно, Intel Turbo Boost.
Первая версия позволяла разгонять процессор всего на 200-300 МГц выше базовой частоты. Это было физическим ограничением: кремний того времени тяжело переваривал разгон, и без существенного повышения температуры и напряжения было сложно взять рекордные цифры в полной нагрузке на все ядра.
Но вместе с развитием полупроводников и техпроцессов процессоры приобрели врожденную способность к хорошему разгону. Теперь поднять частоту на 1 ГГц от базовой не составляет труда даже автоматике, особенно после того, как в Intel доработали фирменную технологию и представили несколько дополнительных алгоритмов. Вторая версия Intel Turbo Boost появилась в процессорах еще в 2010 году и по сей день работает даже в самых совершенных и актуальных чипах семейства Rocket Lake.
Как это работает
С помощью технологии Turbo Boost 2.0 процессор управляет тактовой частотой так, чтобы ядра оставались производительными во всех нагрузках без перегрева и выхода за рамки заводского теплопакета. Правда, есть несколько нюансов. Рассмотрим работу Turbo Boost на процессорах Coffee Lake.
Например, TDP процессора составляет 95 ватт, но при этом система буста позволяет процессору в течение некоторого времени работать с большим энергопотреблением. Эти параметры настраиваются автоматически, а материнские платы на базе Z-чипсетов даже позволяют регулировать их вручную:
Настройки, выделенные красным блоком на скриншоте, относятся к технологии Turbo Boost. Это основные параметры, которые влияют на работу автоматического разгона и задают максимумы для разгона процессора. Параметр «Long Duration Package Power Limit» инженеры Intel называют PL1 — это заводской уровень энергопотребления (TDP), который является опорным для работы Turbo Boost. Для Core i7 9700K значение PL1 составляет 95 ватт.
Для работы буста производитель предусмотрел второе значение — Short Duration Package Power Limit или PL2. Этот параметр влияет на абсолютный предел энергопотребления процессора в нагрузке и бусте на все ядра. Стандартная формула для подсчета этого параметра следующая: PL2 = PL1*1.25
В таком случае «вторая скорость» восьмиядерного 9700K может достигать 120 ватт. По замыслу инженеров, именно столько энергии потребляет процессор в заводском разгоне, чтобы оставаться в безопасных значениях по напряжению и нагреву. Правда, чтобы защитить процессор, режим PL2 может работать только ограниченный промежуток времени, после чего откатывается к потреблению по правилам PL1. Это время обозначается как «Package Power Time Window» или «Tau».
Основываясь на этих лимитах, процессоры Intel регулируют частоту. Например, если теплопакет процессора остается в рамках PL1, то частота будет достигать максимума. Если же процессор нагружен так, что его энергопотребление превышает режим PL1 и достигает PL2, то повышенная частота продержится на высоких значениях только заявленное время Tau, а затем вернется на безопасные значения. Intel неохотно раскрывает подробные параметры, однако энтузиасты смогли раздобыть немного интересной информации о семействе Coffee Lake:
Частота процессора в режиме Turbo Boost подчиняется опорной частоте (тактовый генератор) и значению множителя, а также зависит от параметров энергопотребления процессора. Стоит сказать, что настоящие значения PL2 и Tau не всегда соответствуют тем, которые можно рассчитать или найти в открытых источниках. Например, тот же Core i7 9700K может с лихвой перевалить за 140 ватт и работать, если позволяют система охлаждения и подсистема питания.
А можно еще быстрее?
Новые процессоры Intel поддерживают не только Turbo Boost 2.0, но и несколько «надстроек». Это Turbo Boost Max 3.0, Intel Velocity Boost и Intel Adaptive Boost, которые не заменяют основной алгоритм повышения частоты, а расширяют его функционал.
Intel Turbo Boost Max 3.0 — дополнение к основному бусту. Технология сочетает аппаратные алгоритмы Turbo Boost 2.0 и программные, которые определяют самые быстрые ядра процессора и делегируют им однопоточные задачи. В результате частота удачных ядер может подниматься на 15% выше пределов по Turbo Boost. Кроме хорошего охлаждения и питания, для работы технологии необходим соответствующий процессор, а также Windows 10 последней версии.
Intel Velocity Boost — надстройка над заводским разгоном, а также над Turbo Boost 3.0. Алгоритм следит за температурой и позволяет работать всем ядрам процессора с более высокой частотой, если температура не превышает условного значения. Например, для процессоров Comet Lake это значение соответствует 70 °C. Таким образом, десятиядерный процессор может достигать 4.9 ГГц по всем ядрам, тогда как стандартный буст разгонит процессор всего до 4.8 ГГц.
Intel Adaptive Boost — новая технология, она еще не изучена вдоль и поперек, как остальные, но некоторые подробности уже известны. Первыми поддержку получили процессоры Core i9 11900K и Core i9 11900KF семейства Rocket Lake. Принцип работы нового алгоритма заключается в отслеживании температуры ядер и лимитов энергопотребления. Если все данные сходятся в допустимых пределах, то технология разгоняет ядра еще сильнее, чем обычный Turbo Boost и Velocity Boost, позволяя всем потокам одновременно достигать 5.1 ГГц, вместо 4.7 ГГц в стандартном бусте.
Поддержка технологий регулировки частоты зависит от модели процессора, а также его поколения. Например, Velocity Boost, как и новейший Adaptive Boost, поддерживается только топовыми Core i9, тогда как Turbo Boost 2.0 можно встретить даже в моделях Intel Core i3.
AMD Precision Boost
У красного лагеря свое понимание заводского разгона, которое несколько отличается от конкурентов. Например, AMD не привязывает частоту к целым значениям от шины и может регулировать ее вплоть до 25 МГц, тогда как буст Intel всегда кратен 100 МГц. Отсюда и название Precision Boost — «точный разгон». В то же время, принцип регулировки завязан на лимиты потребления, температуры и частоты почти так же, как и Core.
Двое из ларца
В жизни процессоров AMD было несколько технологий настройки частоты. Прошлые поколения использовали алгоритмы Turbo Core, а с появлением ядер Zen и процессоров Ryzen инженеры придумали технологию Precision Boost, которая позже превратилась в версию 2.0. Принцип работы обеих версий турбобуста идентичен. Разгон ядер подчиняется трем ограничениям: температура, мощность и частота. Если представить их в виде равнобедренного треугольника, как это делают инженеры AMD, то получится так:
Синий треугольник обозначает максимумы для каждого из трех пределов процессора. Сиреневый треугольник показывает, каким образом параметры влияют друг на друга при достижении одного из лимитов. Если проще, то, как только процессор упрется в энергопотребление, частота перестанет повышаться и зафиксируется в пределах 25 МГц от лимита частоты (отмечено черным цветом).
Если же процессор быстрее достигнет максимальной температуры, а не лимита потребления, то частота также остановится на определенном, но не максимальном значении. В то же время, если процессор эффективно охлаждается и не ограничен по питанию, то лимит частоты будет пройден, а максимальная тактовая частота процессора достигнет заводского предела — вершины синего треугольника.
Так работает Precision Boost обеих версий. Единственный минус первой версии PB — жесткое снижение частоты при загрузке более двух ядер. Обратимся к наглядному графику:
Сиреневым цветом обозначена работа Precision Boost первой версии, которая работает следующим образом: когда система нагружает одно или два ядра, алгоритм разгона поднимает частоту на максимум, заложенный в процессор с завода.
В случае, если система нагрузит больше двух потоков, буст резко снизит частоту. Получается, что в таком режиме процессор остается производительным только в однопоточных заданиях, а при одновременной нагрузке хотя бы трех ядер резко теряет вычислительную мощность.
Вторая версия алгоритма Precision Boost 2 меняет подход к управлению частотой в зависимости от нагрузки. Во-первых, новая технология позволяет процессорам работать с более высокими частотами. Во-вторых, при нагрузке на все ядра система не сбрасывает частоту резко, а делает это плавно, от ядра к ядру. На графике это обозначено оранжевой линией.
Впрочем, автоматическая регулировка частоты не ограничена физическими лимитами процессора. AMD заявляет, что алгоритмы Precision Boost 2 стали хитрее, поэтому максимальная частота ядер достигается не только в пределах температуры, напряжения и энергопотребления, но также зависит от задач. Например, в приложениях с невысокой нагрузкой на процессор, ядра будут работать на повышенных частотах, даже если это нагрузка сразу на все потоки. В то же время процессор будет немного снижать частоту в рендеринге и других трудоемких заданиях.
Заводской Boost лучше ручного разгона
Производителям удалось сделать то, к чему пользователи стремились в течение многих лет: современные процессоры работают намного эффективнее предшественников благодаря автоматической частоте. Если раньше энтузиасты настраивали частоту ядер через аппаратные модификации материнских плат и процессоров, то сегодня для настройки достаточно нажать кнопку «Включить» на системном блоке. Остальное за нас сделает автоматика.
Порой она работает эффективнее, чем ручная настройка. Когда мануальный разгон заставляет все ядра работать с одинаковой частотой, турбобуст позволяет разгонять отдельные ядра выше, чем это возможно в ручном режиме. Поэтому однопоточная производительность актуальных чипов показывает неплохие цифры, которых не всегда можно добиться настройками в BIOS.
Более того, заводские алгоритмы повышения частоты следят за состоянием процессора и подсистемы питания, они не позволят электронике работать на пределе стабильности и безопасности. Неопытный пользователь вряд ли обеспечит системе такой уровень качества, настраивая частоту и напряжение на ядрах самостоятельно.
Огромный плюс заводского буста — высокая тактовая частота даже на процессорах с заблокированным разгоном. Поэтому даже бюджетный шестиядерный процессор все еще эффективен в играх и там, где важен показатель IPC — однопоточной производительности.
За что отвечает опция Boot performance mode в биос?
В BIOS некоторых моделей материнских плат от Asrock и Asus можно встретить настройку под названием “Boot performance mode”. Чаще всего располагается она на вкладке OC Tweaker, которая отвечает за параметры разгона. Среди возможных значений обычно присутствуют:
Сейчас мы расскажем вам для чего эта опция предназначена и какие значения ей нужно присваивать в той или иной ситуации.
Возможные значения в Boot performance mode
Повышение производительности компьютера путем авторазгона
Многие наверняка хоть раз слышали о возможности разгона некоторых компонентов компьютера. Чаще всего разгоняют процессоры и видеокарты. Для тех, кто не в курсе, разгон ПК – это увеличение производительности за счет каких – то настроек (обычно повышение тактовой частоты).
То есть изменив несколько параметров можно получить неплохой прирост скорости работы. Но у этого есть и обратная сторона – понижение стабильности работы. Здесь все просто – чем сильнее вы разгоняете компоненты компьютера, тем значительнее снижается его общая стабильность, так как чрезмерный разгон отдельных компонентов приводит к сбоям в работе всей системы в целом.
Некое подобие этого самого разгона реализовано при помощи функции “Boot performance mode”. Установив в ней значение “Turbo performance”, вы в некоторой степени ускорите свой ПК. Процессору станет доступно автоматическое изменение множителя для увеличения своей тактовой частоты.
Описание функции в BIOS
Значение “Max non turbo performance” сбрасывает все параметры разгона к заводским, а “Max battery” слегка притормозит компьютер, снизив его энергопотребление, и увеличит стабильность. Данное значение выставляют, когда наблюдается нестабильная работа системы (синие экраны, зависания).
Какое значение лучше оставить?
Если вам не хватает производительности вашего компьютера, то попробуйте выставить в “Boot performance mode” значение “Turbo performance”. Теоретически он должен начать работать быстрее, так как этим вы позволите ему автоматически разгоняться.
В случае, когда компьютер стал часто зависать, выдавать синие экраны и просто нестабильно работать, то попробуйте для данной опции присвоить значение “Max battery”.
Как разогнать процессор amd ryzen 5 2600
Это исчерпывающее и простое в использовании руководство с иллюстрациями для разгона процессора Ryzen 5 2600 от AMD.
Это руководство будет охватывать весь процесс ручного разгона и краткое руководство по функции автоматического разгона Precision Boost Overdrive 2.0.
Введение и компоненты
Это будет процесс разгона AMD Ryzen 5 2600 на материнской плате ASUS X370. В этом руководстве в основном рассматривается процесс ручного разгона, так как использование AMD Precision Boost 2.0 не дало особых результатов. AMD PBO 2.0 рассматривается в этом руководстве для тех, кто не хочет вручную разгонять свой Ryzen 2600. При использовании материнской платы от другого производителя напряжения, частота ядра и настройки остаются такими же, но могут быть найдены под другим соглашением об именах. В зависимости от качества платы могут присутствовать не все опции, поэтому пробег может отличаться в этом отношении.
Начало работы с разгоном AMD Ryzen 5 2600
Убедитесь, что у вас установлены самые последние драйверы набора микросхем и другие драйверы для текущей настройки. Использование устаревших драйверов может вызвать нестабильность, не связанную с разгоном. Рассмотрите возможность проведения синтетического теста с настройками акций, чтобы измерить вашу прибыль. Если вы собираетесь играть в какую-либо игру, имейте базовый уровень FPS, чтобы вы могли видеть увеличение.
Вы также хотите загрузить следующие программы для стресс-тестирования разгона. Это жизненно важный инструмент для стресс-тестирования и мониторинга, если у вас уже есть инструменты, которые вы можете использовать, но эти программы, которые я настоятельно рекомендую, и которые использовались при написании этого руководства по разгону.
Настройки BIOS.
Zen + – это большое улучшение по сравнению с архитектурой Zen 1, поэтому запуск DDR4 можно выполнять с помощью профиля QVL XMP. ASUS ROG Strix X370-F Gaming сертифицирован только для 3200 МГц, но хороший комплект на 3466 МГц с Samsung B-die, Micron E-die или Hynix C-die (CJR) не должен быть проблемой. Здесь важно отметить, что именно Infinity Fabric нестабильна, а не сам комплект памяти. Однако комплекты с более высокой скоростью могут не работать с номинальной скоростью XMP, поэтому целесообразно сначала протестировать любой комплект RAM, прежде чем применять какой-либо разгон ЦП. Если вы не можете запустить номинальную скорость, установите базовую частоту 2133 МГц. В случае сомнений придерживайтесь QVL для вашей материнской платы, список проверенных комплектов RAM можно найти на веб-сайте поставщика вашей материнской платы.
Ryzen 2600 и Precision Boost Overdrive 2.0.
Это функция автоматического разгона AMD, хотя она не дала результатов, которые, как хотелось бы, были включены в это руководство для завершения. Для достижения наилучших результатов убедитесь, что у вас есть кулер стороннего производителя и хороший воздушный поток.
В BIOS есть некоторые настройки, которые можно настроить для использования AMD Precision Boost Overdrive 2.0 для достижения наилучших результатов. Некоторые настройки необходимы для увеличения продолжительности ускорения и отмены некоторых ограничений из BIOS.
Настройки DIGI + VRM Ryzen 2600.
AMD CBS и Precision Boost Overdrive.
Есть 2 раздела с некоторыми настройками, которые нужно будет отключить. Эти настройки затруднят любой ручной разгон и могут вызвать нестабильность. Если вы не хотите использовать функцию AMD Precision Boost Overdrive, как описано в предыдущем разделе.
В AMD CBS отключите Core Performance Boost и Global C-State Control, как показано на изображении ниже.
Затем перейдите к Precision Boost Overdrive и выключите его, как показано ниже на изображении.
Ryzen 2600 VDDCR Core Volts.
Это часть разгона, и одно и то же напряжение можно использовать для разгона как 2600, так и 2600X. Убедитесь, что вы используете экономичное напряжение для повседневного использования, в этом случае согласованное онлайн-значение составляет 1,38 В для напряжения процессора. Раньше это было 1,40 В, однако некоторые пользователи Reddit прокомментировали ухудшение характеристик процессора при напряжении, превышающем 1,38 В. Более высокие напряжения могут использоваться для кратковременного использования с надлежащим охлаждением для тестирования и записи.
Здесь есть 2 настройки, которые будут использоваться: напряжение процессора (напряжение процессора VDDCR) и соотношение ядер процессора. Для напряжения сердечника используйте либо напряжение ручного режима, либо напряжение смещения. Руководство проще в использовании и будет использоваться в этом руководстве. Режим смещения предлагает лучший детальный контроль над напряжением, однако вы сохраняете ограничения по напряжению.
Напряжение SoC не применяется при разгоне процессора, оно используется для FCLK (тактовая частота Infinity Fabric) и MCLK (тактовая частота памяти). Если вы испытываете нестабильность из-за памяти или бесконечной настройки ткани, это напряжение может быть полезно. Более подробное руководство по разгону памяти, охватывающее системы AMD и Intel, ссылка здесь: Часто задаваемые вопросы о терминологии разгона оперативной памяти DDR и Руководство по разгону для оперативной памяти DDR4. Если у вас есть QVL-память или нет QVL-памяти и есть проблемы с стабильностью работы с профилем XMP, обратитесь к этому руководству: Как стабилизировать DDR4 с помощью Infinity Fabric
Поскольку никакая сборка ПК не является такой же, начните с наивысшего рекомендованного AMD напряжения процессора 1,350 В. Это также будет работать для стандартного кулера AMD, но ожидайте большего шума вентилятора, чем при более надежном охлаждении, таком как Gelid Phantom Black, использованный при написании этого руководства. Далее следует соотношение ядер ЦП. Легкий разгон составит 4,0 ГГц, чтобы достичь 40,00 в разделе «Соотношение ядер ЦП». Сохраните, выйдите и загрузитесь в Window. Теперь, чтобы убедиться, что разгон стабильный, запустите Prime95 или Linpack Xtreme. Для Prime95 используйте малые БПФ и дайте ему поработать не менее 10 минут. Linpack Xtreme, если вы хотите использовать стресс-тест, используйте половину общей емкости вашей оперативной памяти, используя все ядра и потоки, как минимум с 3 запусками стресс-теста. При этом следите за HWiNFO64 в отношении напряжения и температуры ядра.
Он должен был пройти любой тест, теперь вы можете решить оставить разгон на 4,0 ГГц и настроить напряжение процессора. Разгон 4,0 ГГц, используемый в этом руководстве, использовал 1,269 В с калибровкой линии нагрузки 4. Если вы хотите пойти выше и перейти на 4,1 ГГц, загрузитесь обратно в BIOS и отрегулируйте напряжение ЦП до 1,38 В с соотношением ядер ЦП 41. Этот конкретный 2600 не достиг 4,1 ГГц при сохранении напряжения, в то время как он прошел Prime95, он не прошел стресс-тест Linpack Xtreme, поэтому не считается 100% стабильным. В этом случае. при разгоне было настроено напряжение на 4,05 ГГц для повседневного использования. И прошел стресс-тестирование Prime95 и Linpack Xtreme.
Тестирование стабильности.
После того, как вы установили разгон для ежедневного использования и убедитесь, что он не превышает 1,38
1,4 В для повседневного использования, вы хотите провести окончательный тест стабильности. Это последний тест, чтобы убедиться, что вы на 100% стабильны при разгоне процессора, прежде чем переходить, например, к разгону памяти.