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Turbo Boost加速技术原理 目前的桌面CPU市场上，双核CPU毫无疑问地成为装机首选，四核或更多核心的CPU占有率依然比较低，这固然与它们高昂的售价有直接关系，但是多核CPU还有一个难言之隐，那就是在部分应用场合中它们的性能有时都比不过双核甚至单核CPU，消费者的选择意愿不足。 多核CPU囿于TDP功耗的限制，其频率并不会很高(旗舰级除外)，例如英特尔四核Core i5-750的频率为2.66GHz，而双核的Core i5-650就有3.2GHz，除了针对多核做过优化的软件及游戏应用外，i5-650的性能大都要高过i7-750，考虑到两者售价上的大幅差异，这样 的事实很难让消费对多核处理器青睐有加。为了解决这个问题，CPU厂商需要在多核力量大与高频性能高之间做个平衡，在需要高频率的时候动态提升多核CPU 的频率。 两大CPU厂商中最先拿出解决方案的是财大气粗的Intel，它为Nehalem架构的新一代Core i7/i5处理器引入了一种名为Turbo Boost(睿频)的核心/频率动态调节技术，这一技术也是酷睿2时代IDA(Intel Dynamic Acceleration Technology，Intel动态加速技术)的延伸，当时IDA可以休眠CPU中的一个核心而提升另一个核心的运行频率，现在的睿频技功能更强，可以 实现多个核心的动态加速。 Turbo Boost加速技术原理分析
Nehalem架构的CPU每一个核心都有自己的PLL(Phase Locked Loop，相位锁定回路)电路，这样每个核心的电压和频率都可以独立控制，为此Intel专门在CPU内部设计了PCU(Power Control Unit，功耗控制)单元，PCU会以1ms(每秒1000次)的速度实时监测这四个核心的温度、电流及功耗等参数。独立控制的状态参数也是Turbo Boost加速的物理基础。
除独立的物理电路之外，Turbo Boost还需要Deep Power Down Technology技术(深度电源管理模式)的辅助，它将CPU内核按照不同的活动状态分类，历经多代技术之后目前有C0、C1、C3、C4和C6等几 种状态，其中C1为工作模式表示当前正在执行指令，C1到C6则为不同的省电模式。其中值得注意是C6状态，此状态下处理器可实时清除L1 Cache内所有数据，在保存处理器微架构状态下，关掉内核(Core Clock与PLL将停止)及L2 Cache，虽然芯片组会继续为I/O提供内存交换动作，但却不会唤醒相关内核。只有需要内核时，电压才会攀升，开启Core Clock与PLL，处理器将进行重置，把Cache数据从内存中回传，微架构状态将完全恢复，继续执行指令。 C0和C1状态的核心被视为Active core，而C3和C6两种状态则被视为Unactive core，每个核心处于Active还是Unactive成为Turbo Boost加速开启与否的重要因素。 根据Intel的官方文档分析，Turbo Boost会受到以下因素影响： 1.CPU型号 其中第一个限制其实是人为的，并不存在技术上的障碍，真正影响Turbo Boost的2、4、5、6这四项，一旦实际应用不能完全利用所有核心导致出现Unacive内核，睿频加速就开始发挥作用。
汇总一句话，Turbo Boost实际上就是PCU单元不断监测CPU内每个核心的状态，一旦有一个或多个多个内核处于Unactive状态，PCU就会自动提升处于 Active状态的内核的运行频率，直到达到TDP限制。提升幅度以bin为计量，在现在Nehalem架构中1 bin=bclk频率，也就是133.33MHz，每个CPU型号提升的幅度取决于基础频率以及TDP上限，普通型号的TDP上限不超过140W，旗舰级 的EE版则可以放宽到190W。 多数桌面型号处理器的Turbo Boost可以提升幅度都在1-2 bins，只有个别特殊型号才可以达到5-7 bins，其中基础频率越低提升越明显，节能型的提升要高于标准型的，32nm工艺的则要好于45nm工艺的老型号，这也再次说明了TDP功耗高低决定了 Turbo Boost加速的上限。 |
