Thuban Vs. Pinnacle Ridge: Acht Jahre Turbo-Feature im Vergleich

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Die Turbo-Generationen im Vergleich

Ver­glei­chen wir zunächst die tech­ni­schen Ansät­ze bei­der Tur­bo-Genera­tio­nen. Den Anfang macht dabei der Sechs­ker­ner Thub­an, wel­chen wir in Form des dama­li­gen Top­mo­dells 1100T für den heu­ti­gen Arti­kel genutzt haben.

Turbo CORE: Arbeitsweise beim Phenom II X6

Die­se Prä­sen­ta­ti­ons­fo­lie stammt aus dem dama­li­gen Pres­se­ma­te­ri­al von AMD. Sie beschreibt die Funk­ti­ons­wei­se des Tur­bo-CORE-Fea­tures von Thub­an, wel­che aus heu­ti­ger Sicht schon bei­na­he pri­mi­tiv anmu­tet, damals aber einen prak­ti­ka­blen Ansatz dar­stell­te.

Die mit die­sem Fea­ture aus­ge­stat­te­ten Pro­zes­so­ren durf­ten ihre Takt­ra­te um einen fest defi­nier­ten Wert erhö­hen, wenn maxi­mal drei der sechs Ker­ne aus­ge­las­tet wur­den und gleich­zei­tig die TDP (Ther­mal Design Power) nicht über­schrit­ten wur­de.

Turbo CORE: P-States beim Phenom II X6

Das zur dama­li­gen Zeit sehr belieb­te Tool K10Stat zeigt die ver­schie­de­nen Power­sta­ti, die der von uns ver­wen­de­te 1100T ein­neh­men konn­te. P0 bis P3 stel­len dabei die nor­ma­len Betriebs­pa­ra­me­ter dar, wel­che vom Pro­zes­sor ein­ge­nom­men wer­den konn­ten. War der Tur­bo-Modus im BIOS aktiv, maxi­mal drei Ker­ne aus­ge­las­tet und die TDP wur­de dabei nicht über­schrit­ten, so durf­te die CPU (bzw. darf noch immer) den Takt von 3.300 auf 3.700 MHz stei­gern. Sel­bi­ges geht ein­her mit einer sat­ten Erhö­hung der Betriebs­span­nung von 1,325 auf 1,475 Volt.

Kon­stru­ie­ren wir ein klei­nes Rechen­bei­spiel ohne Anspruch auf abso­lu­te Kor­rekt­heit. Sagen wir, dass die nicht in den CPU-Ker­nen lie­gen­den Bestand­tei­le (CPU-North­bridge, Spei­cher­con­trol­ler, Hyper­trans­port-Link etc.) einen Ver­brauch von 23 Watt gene­rie­ren. Aus­ge­hend von 125 Watt TDP des gesam­ten Pro­zes­sors blei­ben 102 Watt für sechs CPU-Ker­ne übrig, was 17 Watt pro Kern ent­spricht.

Wir wis­sen, dass die Leis­tungs­auf­nah­me line­ar mit dem Takt, jedoch qua­dra­tisch mit der Span­nung ansteigt. Drei Ker­ne gene­rie­ren bei unse­rem Rechen­bei­spiel mit dem 1100T im Tur­bo-Modus daher nicht mehr 51 Watt son­dern knapp 71 Watt, was etwa 23,6 Watt pro Kern ent­spricht. Um die Erhö­hung von rund 20 Watt abzu­fe­dern, müs­sen die ande­ren drei Ker­ne nach Mög­lich­keit schla­fen gelegt wer­den, um wei­ter­hin die gesam­te TDP von 125 ein­hal­ten zu kön­nen. Da zur dama­li­gen Zeit selbst die her­un­ter­ge­tak­te­ten Ker­ne mehr ver­braucht haben als heu­te, steht in unse­rem Rechen­bei­spiel ver­mut­lich ein Gesamt­ver­brauch von 100 Watt oder mehr zu Buche. Um den Tur­bo-Modus auch noch beim vier­ten Kern ver­wen­den zu kön­nen, hat der TDP-Spiel­raum ver­mut­lich schlicht­weg nicht mehr genügt.

Die Erhö­hung des Tak­tes sowie der Span­nung fie­len je nach Modell unter­schied­lich aus. Der von uns getes­te­te 1075T durf­te im Tur­bo-Modus 500 MHz oben­drauf legen, bei gleich­zei­ti­ger Span­nungs­er­hö­hung von 1,300 auf 1,475 Volt. Die Aus­wir­kung des Tur­bo-Modus auf die Gesamt­leis­tung war und ist somit nicht nur abhän­gig von der ver­wen­de­ten Soft­ware, son­dern auch vom kon­kret ein­ge­setz­ten Pro­zes­sor­mo­dell.

Dage­gen sieht die Sache beim aktu­el­len Pin­na­cle Ridge ganz anders aus. Nach Thub­an hat AMD mit Ein­füh­rung der Bull­do­zer-Archi­tek­tur auch den Tur­bo-Modus über­ar­bei­tet. Fort­an gab es meh­re­re Tur­bo-Stu­fen, die einer­seits für eini­ge weni­ge Ker­ne, ande­rer­seits aber auch auch für alle Ker­ne gal­ten (soge­nann­ter All-Core-Tur­bo).

Precision Boost 2: Arbeitsweise beim Ryzen 7 2000

Bei Pin­na­cle Ridge gibt es kei­ne fes­ten Tur­bo-Stu­fen mehr. Statt­des­sen gibt AMD mit Pre­cisi­on Boost 2 Rah­men­be­din­gun­gen in punc­to Tem­pe­ra­tur, Leis­tungs­auf­nah­me und Strom­stär­ke vor, in denen sich die Pro­zes­so­ren frei bewe­gen kön­nen. Und zwar unab­hän­gig davon, wie­vie­le Ker­ne aus­ge­las­tet sind.

Wenn man so möch­te, dann hat sich der Tur­bo-Ansatz seit Thub­an voll­kom­men umge­kehrt. Wäh­rend Thub­an de fac­to erst geprüft hat, ob die Bedin­gun­gen für den Ein­satz von Tur­bo CORE stim­men, so tak­tet Pin­na­cle Ridge ein­fach “drauf los” um sich im Zwei­fels­fall von äuße­ren Para­me­tern ein­brem­sen zu las­sen. Und das auch nur in klei­nen Schrit­ten von 25 MHz, bis alle Para­me­ter im grü­nen Bereich sind und das auch blei­ben.

Precision Boost 2: Arbeitsweise beim Ryzen 7 2000

Auf die­ser Prä­sen­ta­ti­ons­fo­lie wird farb­lich dar­ge­stellt, wel­chen Takt­ra­ten­vor­teil ein 2700X gegen­über dem in 2017 vor­ge­stell­ten 1800X durch die Anpas­sun­gen aus­nut­zen kann.

Precision Boost 2: Arbeitsweise beim Ryzen 7 2000

Oben­drauf kommt dann noch das XFR2-Fea­ture, wel­ches mit guter Küh­lung zusätz­li­chen Takt­ra­ten­spiel­raum eröff­net, sodass wei­te­re Leis­tung gene­riert wer­den kann. Im Gegen­satz zur ers­ten XFR-Vari­an­te der Ryzen-1000-Serie dür­fen mit XFR2 alle Ker­ne zusätz­li­che MHz genie­ßen, wenn die Rah­men­be­din­gun­gen stim­men. Mit XFR war der Takt­ra­ten­auf­schlag auf einen Kern beschränkt.

Auf den fol­gen­den Sei­ten haben wir uns in der Pra­xis ange­se­hen, wie­viel Leis­tung mit Thub­ans Tur­bo CORE bzw. Pin­na­cle Rid­ges Pre­cisi­on Boost 2 samt XFR2 gene­riert wer­den kann.