Cada nueva generación de procesadores trae aparejada una mejora en la tecnología de fabricación. Esto permite a los fabricantes construir elementos cada vez más pequeños. Se pueden por tanto incluir una mayor funcionalidad dentro del mismo chip.
Gracias a estas mejoras tienes en el mercado procesadores con un mayor número de núcleos. Estos son capaces de realizar más tareas al mismo tiempo. Pero, por desgracia, no todas las aplicaciones pueden ejecutarse en usando varios de ellos a la vez. Es más, la mayoría, de ellas nunca utilizaran más de un núcleo, por lo cual tienes unos micros capaces de realizar un montón de tareas a la vez pero que no son usados.
Aunque un mayor número de núcleos puede llevar en ciertas ocasiones a mejorar de forma drástica las prestaciones. Sobre todo si tu equipo sufre de bloqueos. Con cuatro sueles tener más que suficiente.
De esta necesidad surgen las dos tecnologías Turbo Core y Turbo Boost. Tienes que tener en cuenta, que las limitaciones de un equipo en frecuencia de proceso, son debidas a la potencia consumida. Si un micro aumenta mucho su velocidad sencillamente puede llegar a quemarse. Si somos capaces de acelerar sólo ciertas partes del procesador este se calentara menos y podrá ir más rápido. Por tanto, ambas tecnologías aceleran aquellos núcleos que se utilicen y dejan parados los demás.
El encargado de pedir al micro que necesita más velocidad es el sistema operativo. Por eso es necesario que este optimizado para sacar el mayor rendimiento a la carga de trabajo que se enfrenta.
Implementación Turbo Boost en Sandy Bridge
Empezaremos por la tecnología Turbo Boost que tienen los micros Sandy Bridge. Con cada nuevo procesador Intel mejora esta tecnología, ya que es una de las claves en el rendimiento de los equipos.
Es muy versátil. De fabrica esta definido a que velocidad se puede llegar según el numero de núcleos activos en cada momento. Sin embargo, normalmente, al dar las especificaciones se utilizan sólo un valor de Turbo máximo y una velocidad base. Ese turbo sólo se alcanza cuando se esta usando un solo núcleo. Por ejemplo el micro i7 2700K, tiene un Turbo definido por 1/2/3/4, esto quiere decir que si se usa un solo núcleo puede acelerar 400 MHZ, 300 MHZ para dos núcleos, 200 MHZ para tres y 100 MHZ cuando se usan los cuatro. Cuando el sistema operativo lo pide se pasa a la velocidad de turbo y se controla varios parámetros para decidir si se sigue o no en ese estado. En concreto, la estimación de potencia consumida, la de corriente y la temperatura del procesador. Si algún parámetro pasa de nivel se vuelve a bajar la frecuencia de funcionamiento. Turbo Boost permite que se pueda superar el TDP por periodos cortos de tiempo.
Por ejemplo en el caso del i7 2600S, su Turbo esta definido por 1/5/9/10, es decir puede acelerar 1 GHZ cuando sólo hay un núcleo activo.
Implementación Turbo Core de AMD Bulldozer
Es un poco diferente a Turbo Boost. En este caso no se mide la temperatura sino que se utiliza un método de estimación, calculando cuanto gasta una determinada operación, para determinar la potencia consumida. En este caso se va a analizar la implementación realizada en los micros Bulldozer.
En este caso tenemos 3 estados, pudiendo entrar en el más acelerado sólo en caso que menos de la mitad de los núcleos se estén usando. Existe un estado intermedio que puede alcanzar incluso con todos los procesadores funcionando.
AMD no va midiendo la temperatura sino que utiliza una estimación de la potencia consumida para decidir si puede activar el Turbo o no. Por ejemplo el procesador FX 8150, tiene una velocidad base de 3.6 GHZ, su Turbo intermedio es de 3.9 GHZ, pudiendo alcanzar la velocidad máxima de 4.2 GHZ.
Conclusiones
El modo Turbo es importante debido a que las aplicaciones sólo utilizan un solo núcleo. Parece que por mucho tiempo esto seguirá siendo así. Debes de tener en cuenta que no todas las aplicaciones se pueden ejecutar en paralelo, que sería lo ideal para los micros con tantos núcleos.
En definitiva AMD ha conseguido avanzar mucho desde las primeras implementaciones de su modo Turbo, pero la eficiencia energética parece que favorece al menos de momento a Intel.