Vähän riippuen designista ja prosessorin ominaisuuksista, energiatehokkuus paranee yleensä melko radikaalisti kun kelloja lasketaan.
Tämän takia monesti isommalla resurssimäärällä varustettu, matalemmalla taajuudella toimiva piiri on selkeästi energiatehokkaampi kuin kovemmilla taajuuksilla toimiva pienempi piiri.
Esim. oman Haswell-E HCC:n (18C/36T) tapauksessa prosessori pystyy pitämään kaikki ytimet 2.8GHz kellotaajuudella < 130W tehonkulutuksella, mutta tehonkulutus kahdeksalla 3.5GHz taajuudella toimivalla ytimellä on hieman yli 170W.
2.8GHz taajuudella prosessorin jännite on < 0.745V kun taas 3.5GHz taajuudella se on n. 1.02V. En yllättyisi mikäli 3.4GHz onnistuu 7980XE:llä kaikilla ytimillä jopa AVX2 kuormissa.
What controls Turbo Core in Xeons?
Eräästä tutusta Haswell-EP Xeonien puukotusthreadista on tosiaan löytynyt myöhemminkin vastaavanlaisia tuloksia kyseisillä prosessoreilla. Ts. kun kellotaajuus putoaa hieman, laskee vaadittu jännite sen verran että virrankulutus laskeekin huomattavan paljon. En tiedä, onko Stiltti seuraillut tuota threadia alun jälkeen, mutta kehitys on kehittynyt sielläkin: Kelloja kaikkien 18 ytimen rasituksessa saadaan vielä vähän lisää (eli eroa näihin i9:ien turbokelloihin ei olekaan enää paljoa), kun on puukotettu vielä lisää ja laitettu negatiivista offsettiä prosessorin jännitteelle siten, että jännitereservi prosessorin vakauden suhteen on pelattu minimiin. Tämän lisäksi homma on saatu pelaamaan kahden prossun setupeilla mutta se ei taas liity tähän Skylake-X Core i9:ien kanssa leikkimiseen. Virransyötön kannalta on selvästi helpompaa jos laitos pysyy vakaana esim. -0.05v offsetillä. Jäähdytystehon tarvekin putoaa, joten n määrää coreja voidaan pitää korkeammilla kellotaajuuksilla kuin mitä ilman jänniteoffsetiä. Prosessoreissa on eroa, ja esim. -0.05v offset voikin olla liian suuri pudotus yksilöstä riippuen.
--
Pari esimerkkiä threadista, jotka antavat hyvää esimakua siitä minkälaisten asioiden kanssa tullaan näiden uusien Core i9:nkin kanssa varmasti tappelemaan:
What controls Turbo Core in Xeons?
"My final result is 33x on all cores full load. Regardless if HT is enabled or not. It holds full 38x if 10 or less cores are loaded, 37x if 12, 34x if 16."
E5-2696v3 ja Asus X99-A/USB 3.1 käytössä. Saavutetuista kellotaajuuksista huomaa hyvin, miten täysi rasitus eri coreilla vaikuttaa saavutettaviin kellotaajuuksiin. Tosiaan 38x on tuon prosessorin maksimiturbo.
What controls Turbo Core in Xeons?
"10 cores: 37x on both CPUs
12 cores: 34x and 35x
14 cores: 33x and 34x
16 cores: 32x and 33x
18 cores: 31x and 32x"
Tuossa tapauksessa on kaksi E5-2696v3-prosessoria asennettuna Asus Z10PE-D16 WS-emolle. -0.05v on liikaa eikä saa vakaaksi. 18 corella täydessä rasituksessa putoilevat kellot välillä 1.2 GHziin eli joku throttlaa.
--
No millä tavalla tämä joidenkin kolme vuotta vanhojen Haswell-Xeonien kanssa leikkiminen liittyy uusiin i9:ihin?
* E5-2696v3:n ja i9-7980XE:n core/threadmäärä on identtinen. Lämpöjen, kellotaajuuksien, jännitteiden ym. käyttäytyminen eri kuormilla on oletettavasti samankaltaista. Energiatehokkuus ja kyky saavuttaa korkeampia kellotaajuuksia kaikkien ytimien kuormassa kasvaa selvästi jännitettä optimoimalla.
* Käytetyllä jännitteellä on yhden ytimen maksimikellojen alapuolella ihan yhtä lailla merkitystä kuin lähellä maksimikelloja.
* Pieni pudotus kellotaajuudessa voi näkyä yllättävän suurena pudotuksena virrankulutuksessa ja lämmöntuotossa. Verratkaa esim. Ryzeniin, jossa n. 3.5 GHz yläpuolelle kellotettuna alkaa jännitteentarve ja lämmöntuotto kiipeämään ja lujaa sitä pienempien kellotaajuuksien ollessa erittäin energiatehokkaita.
* Prosessorin ja VRM:n lämmönhallinta ovat tärkeässä osassa tasaisen maksimisuorituskyvyn saavuttamisessa throttlausriskin takia.
* Tavallisessa käytössä ilma- tai vesijäähdytyksellä tulee suurimpia kelloja metsästäessä joko prosessorin tai VRM:n lämpötila aina vastaan ennen prosessorin jännitetarpeen per MHz karkaamista. Haswell-Xeoneissa sen tekee tosin maksimikertoin mutta trendi on 3.8 GHz asti havaittavissa.
ThreadRipperin jälkeen?
Meneekö nuo 7700k myös heittämällä +5ghz? Tarvii katsoa...
.