Thuban Vs. Pinnacle Ridge: Acht Jahre Turbo-Feature im Vergleich
Wie lässt sich der Turbo noch verbessern?
AMDs derzeitiger Ansatz mit Precision Boost 2 stellt im Prinzip das Maximum dessen dar, was in puncto Herangehensweise möglich ist. Es gibt keine festen Turbo-Stufen mehr und alle Kerne können gleichzeitig hochtakten, sofern die Grenzwerte von Leistungsaufnahme, Temperatur und Spannungsversorgung eingehalten werden. Flexibler geht es also nicht mehr, zumindest ist kein praktikabler Verbesserungsansatz erkennbar.
Die Sensorik, welche die Einhaltung der Grenzwerte permanent überwacht und somit für die Nutzung von Precision Boost 2 unabdingbar ist, lässt sich möglicherweise noch verfeinern. Wie nah AMD hier bereits am Maximum arbeitet, ist von außen nicht erkennbar.
Möglicherweise hilft es auch, die Leistungsaufnahme aktuell nicht genutzter CPU-Teile noch weiter zu reduzieren, um jedes kleine Milliwatt TDP-Spielraum für den Turbo-Modus auszunutzen. Auch hier weiß nur AMD, wie gut das Power-Gating bereits funktioniert und ob überhaupt noch Spielraum vorhanden ist.
Denkbar ist auch, dass die Taktratenschritte von 25 MHz in Zukunft noch kleiner werden. Vielleicht sehen wir in nächsten Generationen irgendwann CPUs, die jedes einzelne Megahertz der Bandbreite nutzen können.
Alles in allem sind aber kaum mehr solche Fortschritte zu erwarten, wie wir dies im heutigen Artikel zwischen Thuban und Pinnacle Ridge gesehen haben. Wir lassen uns zwar gern eines Besseren belehren, so recht glauben können wir das aber nicht.
Das einzige, was einen signifikanten Schub der Turbo-Performance bringen könnte, wäre eine drastische Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der CPU selbst. Der Feind des Turbos ist die teils deftige Spannungserhöhung für mitunter wenige Megahertz, die zur Verfügung stehende TDP-Spielräume blitzschnell verschwinden lässt. Auf Seite 4 des Artikels sehen wir auf den Screenshots von CPU‑Z, dass der 2700X mit XFR2 bei 4,35 GHz bis zu 1,425 Volt benötigt, während er ohne Turbo bei 3,7 GHz mit nur rund 1,1 Volt auskommt. Das sind fast 30 Prozent Spannungserhöhung für nur rund 17,5 Prozent mehr Takt. Beides zusammengerechnet bedeutet mit über 90 Prozent zusätzlicher Energie beinahe eine Verdoppelung des TDP-Bedürfnisses (zumindest wenn theoretisch alle Kerne bei 4,35 GHz laufen und gleichzeitig voll ausgelastet würden).
Weiterhelfen könnte also ein Herstellungsprozess, welcher keine derart hohen Spannungsaufschläge für überschaubare Taktratensprünge benötigt. In einem solchen Fall könnten viele Kerne höhere Boost-Taktraten einnehmen oder einzelne Kerne noch viel weiter boosten. Vorausgesetzt, der Herstellungsprozess lässt überhaupt solch hohe Taktraten zu.
Doch Hand aufs Herz: Würde es einen Herstellungsprozess geben, welcher eine mit der Spannungserhöhung lineare Taktratensteigerung zulässt und gleichzeitig quasi kein Taktratenlimit kennt, so würde dieser sicherlich nicht primär dafür genutzt werden, die Wirkungsweise des Turbo-Features zu optimieren. Insofern ist ein solcher Prozess zwar der aktuell einzig erkennbare Ansatz zur signifikanten Verbesserung, realistisch betrachtet wird es so etwas aber nie geben. Denn in der Vergangenheit hatte noch jeder Herstellungsprozess einen Sweetspot, bis zu welchem eine Taktratensteigerung nahezu linear mit einer Spannungserhöhung einhergeht. Überschreitet man diesen Sweetspot, so wird der energetische Aufwand für zusätzliche Megahertz so groß, dass Aufwand und Nutzen in keinem Zusammenhang mehr stehen. Auch bei Pinnacle Ridge scheint AMD bei der Basistaktrate des 2700X am Sweetspot zu operieren, darüber hinaus (also mit Precision Boost 2) betritt man das Terrain, wo Takt und Spannung nicht mehr linear verlaufen. Und dass jeder Herstellungsprozess aufgrund von physikalischen und logischen Limiten auch ein oberes Taktratenlimit mitbringt, ist kein Geheimnis. Andernfalls wäre die im Jahr 1996 von Intel für das Jahr 2010 geschätzte CPU-Taktrate von 10 GHz schon längst überholt und wir würden uns nicht um Turbotaktraten und Multicore-Unterstützung kümmern müssen.
Bleibt also zu vermuten, dass es zwar weiterhin Detailverbesserungen beim Turbo-Modus geben kann und bestimmt auch wird, die größten Leistungspotenziale scheinen dank Precision Boost 2 jedoch bereits gehoben worden zu sein.