AMD FX-8150: Il primo Bulldozer ...

2. AMD Turbo Core Technology

 

Per poter sfruttare al meglio i processori multi core è necessario che il software in esecuzione sia stato progettato per poter suddividere le sue elaborazioni tra tutte le unità di calcolo disponibili nella CPU.

Programmare software altamente parallelizzabile è complesso e non tutte le aziende si sono impegnate nell’ottimizzazione del proprio codice in questo senso, continuando a rilasciare prodotti non adatti asd un'esecuzione ottimale sulle moderne CPU.

AMD, pur spingendo sull’adozione di nuovi linguaggi e ambienti di sviluppo, non ha ignorato il parco software attuale, fornendo con le sue CPU FX una versione aggiornata della tecnologia AMD Turbo Core che consente di innalzare la frequenza di funzionamento di alcuni core del processore.

In questo modo è possibile fornire maggiori prestazioni a quegli applicativi che non riescono a sfruttare tutte le unità di calcolo presenti, ma che beneficiano di un boost prestazionale proporzionale alla velocità del processore che li eseguono.

 

La tecnologia AMD Turbo Core è gestita dall’AMD Power Manager incluso all’interno della CPU, che verifica costantemente il consumo energetico e le temperature cercando di ottenere le massime prestazioni senza superare mai il TDP (Thermal Design Power) previsto per il modello di processore in uso.

Il Turbo Core lavora all’unisono con la tecnologia Cool’n’Quite che riduce le frequenze di funzionamento dei core quando questi non vengono utilizzati.

Due sono le modalità supportate dalle CPU AMD FX:

• Max Core
• Max Frequency

 

Max Core

Andamento P-stases - AMD Turbo Core - Max Core

 

Questa modalità entra in funzione quando tutti i core della CPU sono utilizzati, aumentando la frequenza di base della CPU di tutti i core di 300MHz (100MHz per i modelli quad core).

L’incremento di frequenza può essere mantenuto finché la CPU non supera il TDP, condizione che può verificarsi in caso di carichi particolarmente gravosi; la frequenza originale viene poi ristabilita quando il sistema non necessita più della piena potenza di calcolo.

 

Max Frequency

Andamento P-stases - AMD Turbo Core - Max Frequency

 

Anche tra gli applicativi multi thread non è raro incontrare applicazioni che riescono a sfruttare al massimo 3 o 4 flussi di elaborazione in contemporanea, lasciando quindi inutilizzati gli altri core disponibili nelle CPU AMD FX.

Per ovviare a questo problema, AMD ha integrato nella tecnologia Turbo Core una seconda modalità che permette di innalzare di 600MHz la frequenza di base di quattro degli otto core disponibili, settando i core non utilizzati al più  basso stadio di risparmio energetico.

 

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Gestione Thread Sub-Ottimale e Ottimale

 

Un limite della tecnologia AMD Turbo Core è dato dallo scheduler del sistema operativo, ovvero il componente che si occupa di assegnare i thread ai vari core della CPU.

In Windows 7 Microsoft ha cercato di ottimizzare gli algoritmi di assegnamento cercando di mantenere lo stesso thread in esecuzione sulla stessa unità di calcolo, tuttavia può capitare che un thread passi da un core all’altro, risvegliando potenzialmente un core in stato di risparmio energetico e richiedendo quindi più tempo per ritornare in esecuzione.

Rispetto al passato, lo scheduler di Windows ha fatto passi da gigante e già dalla Developer Preview di Windows 8 è possibile osservare un ulteriore miglioramento in tal senso con un potenziale incremento delle prestazioni negli applicativi che sfruttano le tecnologie Turbo.