AMDs Turbo Core-Technologie erklärt

AMDAMDs neue Hexa-Core-CPU auf K10-Basis, welche unter dem Namen Thuban entwickelt und als Phenom II X6 auf den Markt kommen wird, bringt als größte Neuerung die so genannte Turbo Core-Technologie mit. Was Intels Turbo Boost verblüffend ähnlich klingt, hat auch prinzipiell das gleiche Ziel und grob betrachtet auch eine ähnliche Funktionsweise. Die Unterschiede liegen aber wie so oft im Detail.
Intels Turbo Boost hat die Möglichkeit, mehrere Taktstufen zu nutzen, je nachdem wie viele Kerne belastet werden und so in Kombination mit Temperatur-Messungen sowie Kern-Abschaltung die Leistungsaufnahme im Rahmen der TDP zu halten. Da AMD erst mit der nächsten CPU-Generation (Bulldozer, Llano) ein erweitertes Power-Management (genauere Überwachung von Leistungsaufnahme, Temperatur etc.) beziehungsweise Power-Gating (Trennung einzelner Kerne von der Stromversorgung) einführt, sind AMDs Möglichkeiten im Gegensatz zu Intels Bloomfield/Lynnfield-Generation begrenzt.

Dementsprechend ist die Funktionsweise verhältnismäßig simpel, trotzdem aber noch nicht in allen Detailfragen geklärt. Der Turbo-Modus greift bei AMD, sofern die Hälfte der Kerne (sprich drei beim Thuban) oder weniger belastet sind. Ist dies der Fall, so werden drei Kerne in eine Art Schlafzustand versetzt (C1e, C2 o.ä.), die anderen drei Kerne werden auf den Turbo-Takt (P0 P-State) gesetzt. Dieser ist bis zu 500 MHz über der normalen Taktfrequenz (P1). Eine Auflistung der Taktfrequenzen sowie weitere Informationen zum Thuban hatten wir bereits hier für Sie Zusammengestellt.

.1035T1055T1075T1090T
CodenameThubanThubanThubanThuban
Takt2,6 GHz2,8 GHz3,0 GHz3,2 GHz
Turbo3,1 GHz3,3 GHz3,5 GHz3,6 GHz
CPU-Kerne6666
Cache9 MiB9 MiB9 MiB9 MiB
TDP95 Watt95 / 125 Watt125 Watt125 Watt
SteppingE0E0E0E0
LaunchQ2/2010Q2/2010Q3/2010Q2/2010

Sollten nun wieder mehr als drei Kerne vom Betriebssystem benötigt werden, wird der Takt wieder auf die normale Taktfrequenz (P1) gesenkt und die drei anderen Kerne in den C0-Modus versetzt, also praktisch aufgeweckt. Die P-States stehen bei AMD für Performance-States und sind sozusagen Voreinstellungen für Takt und Spannung je nach Lastzustand. Die automatische Änderung dieser P-States in Abhängigkeit der Auslastung wird dann als Cool'nQuiet bezeichnet.

AMD Turbo Core Technologie

Normalerweise bezeichnet P0 den höchsten Zustand, P1 einen etwas niedrigeren usw. Im Falle von AMDs Turbo Core wären die Kerne allerdings bereits bei normalem Takt im P0-Modus. AMDs Trick besteht nun darin, für Betriebssystem und CPU andere P-States zu definieren. Fordert das Betriebssystem beispielsweise den P0-State an, takten alle Kerne auf Normalfrequenz (z.B. 3,2 GHz). Diese ist für die CPU selbst allerdings "nur" P1. Wird nun gemäß der oben erklärten Funktionsweise der Turbo-Modus aktiviert, taktet die CPU für sich in den P0-Modus also Turbo-Takt. Das Betriebssystem bekommt von dieser Änderung nichts mit. Es sind dementsprechend also keine speziellen Treiber oder Updates der Software notwendig.

AMDs Turbo Core-Lösung ist wie bereits erwähnt bedeutend simpler aufgebaut als Intels Turbo Boost, ist aber leider auch etwas unflexibler. Intel hat durch die Möglichkeit, mehrere Taktraten zu nutzen besonders bei Single-Threaded-Anwendungen mehr Spielraum im Rahmen der TDP, der bei AMD eher verpuffen dürfte. Auch muss AMD zuerst die Kerne runtertakten und kann dann die "schlafen gelegten" reaktivieren. In der kurzen Übergangszeit (normalerweise wenige Takte) wird allerdings etwas Leistung verschenkt. Ein Kompromiss aus Entwicklungszeit, Kosten und Nutzen, der aus Sicht AMDs durchaus Sinn ergeben kann, besonders mit der neuen Bulldozer-Architektur im Hinterkopf.


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