Boost sur un seul cœur de processeur: comment ça marche?

Les concepteurs de processeurs proposent de nouvelles astuces pour tirer le meilleur parti de leurs nouvelles architectures, dont l'une consiste à augmenter la vitesse d'horloge d'un seul cœur au-dessus de la limite commune de l'ensemble. Processeur. C'est ce qu'on appelle un boost monocœur et nous allons vous expliquer dans cet article en quoi il consiste et quels avantages cela apporte à vos PC.

Le plus vétéran se souviendra des années où les processeurs étaient monocœur et ne pouvaient pas exécuter plus d'un thread, c'était le moment où la course était pour la plus grande quantité de MHz premier GHz plus tard, jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus monter pour le physique. limitations et a dû passer au multicœur.

Boost sur un seul cœur de processeur

Une caractéristique que nous allons voir dans les nouveaux processeurs est le boost single-core, qui consiste en ce qu'un seul cœur d'un processeur multicœur atteint une vitesse d'horloge plus élevée que celle du boost pour plusieurs cœurs, tout cela grâce à la possibilité de déconnectez le reste des cœurs du processeur, réduisez leur vitesse d'horloge ou empêchez-les d'atteindre la vitesse de suralimentation.

Boost à un seul cœur, redistribution de la puissance du processeur

Booster le noyau solo

La vitesse d'horloge qu'un processeur peut atteindre dépend de la quantité d'énergie disponible pour celui-ci, mais les processeurs ont des pièges pour mieux optimiser la consommation d'énergie, bien que la plupart soient basés sur la possibilité de toujours déconnecter les parties inutilisées du processeur afin qu'elles ne consomment pas d'énergie pendant Ne rien faire.

Au niveau du noyau, de nombreuses conceptions pouvant fonctionner avec plusieurs threads ont tendance à exécuter certaines instructions en profitant de la duplication de l'unité de certaines parties de l'unité de contrôle pour éviter les conflits et augmenter les performances, mais dans d'autres conceptions, ce n'est pas le cas et fait le désactiver SMT ou Hyperthreading afin d'augmenter la vitesse d'horloge.

Selon les mêmes principes, il est possible de désactiver complètement tous les cœurs sauf un et même d'en supprimer le SMT ou l'hypethreading afin que la vitesse d'horloge d'un seul cœur soit aussi élevée que possible.

Qu'est-ce que cela ajoute aux performances totales du processeur?

Comunicación CPU

Il existe de nombreux benchmarks qui mesurent les performances d'un seul cœur de CPU, ces benchmarks ne sont pas utilisés pour évaluer les performances absolues du CPU et ne sont pas non plus basés sur des scénarios réalistes. Ils nous servent simplement de manière comparative pour savoir comment une architecture a évolué par rapport à une autre, en comparant cœur par cœur.

Dans les programmes qui existent sur le marché, parce que depuis des années que les consommateurs disposent de plusieurs cœurs, la plupart des programmes sont conçus pour fonctionner en parallèle la plupart du temps, mais il faut tenir compte du fait que les programmes ont une partie qui peut être parallélisé et un autre qui ne peut pas.

Ley Amdahl

Si nous prêtons attention à la loi d'Amdahl, le temps d'exécution de chacune des parties parallélisables du code diminuera en ajoutant plus de cœurs, mais il y a une partie du code qui est sérielle et ne peut donc pas être exécutée en parallèle, cette partie du les programmes dépendent de la vitesse d'un seul cœur.

Si nous désactivons tous les cœurs sauf un, le code qui fonctionne en parallèle sera affecté négativement, mais si nous maintenons la vitesse de base dans tous les cœurs et appliquons un boost ou un léger avantage à l'un d'eux, alors la partie du le code qui s'exécute en série dans le programme sera accéléré, augmentant ainsi les performances du système.

Le boost monocœur est-il le même que big.LITTLE?

diagramme big.LITTLE

Bien que cela puisse nous rappeler le concept big.LITTLE de certains cœurs de faible puissance, il n'en est pas de même, puisque dans ce concept l'idée est d'utiliser un cœur de faible puissance pour exécuter certaines instructions, qui sont suffisamment simples pour être impossible de l'optimiser. plus en termes de consommation au sein d'un cœur, il est donc recommandé d'utiliser un cœur plus simple pour réduire la consommation d'énergie.

Dans «big.LITTLE», la vitesse d'horloge des cœurs n'est ni augmentée ni diminuée mais plutôt le cœur qui exécute ledit programme ou une partie du programme est modifié, donc dans un processeur avec ce type de conception, nous avons une formation hétérogène de cœurs, tandis que l'augmentation de la vitesse centrée sur un seul cœur peut se produire dans des ensembles de noyaux à la fois homogènes et hétérogènes.

Cependant, comme la vitesse d'horloge est directement liée à la tension dans la consommation d'énergie, nous pouvons en conclure que l'augmentation de la vitesse d'horloge d'un cœur par opposition au «bit.LITTLE» n'est pas un moyen d'économiser la consommation d'énergie du processeur.