免费主频提升——Intel Turbo Boost Technology

　　众所周知，核心数量在一定程度上决定了处理器的功耗。处理器的核心数量越多，其功耗也会不可避免的会增加。然而，针对于多核心处理器高功耗的问题，除了刚刚我们介绍的功率门限和智能节能技术之外，Intel Turbo Boost Technology也为能效管理起到了重要的作用。

　　Turbo Boost，顾名思义，就是加速技术，它最初来源于Nehalem架构的至强5500处理器当中。借助电源管理技术，通过分析当前处理器的负载情况，智能地完全关闭一些用不上的核心，把能源留给使用中的核心，并使它们运行在更高的频率，进一步提升性能；相反，需要多个核心时，动态开启相应的核心，智能调整频率。这样，在不影响处理器的TDP情况下，能把核心工作频率调得更高。

　举个简单的例子，如果某个游戏或软件只用到一个核心，Turbo Boost技术就会自动关闭其他三个核心，把运行游戏或软件的那个核心的频率提高，也就是自动超频，在不浪费能源的情况下获得更好的性能。

　　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。

　　而当英特尔推出Sandy Bridge处理器的时候，Intel Turbo Boost Technology技术也随之升级到了2.0版本，它在原有的基础上改进了算法，增强了自动提速的弹性，甚至可以动态调控集成的GPU的频率。

　　Turbo Boost 2.0可以短时间突破TDP功耗限制

　　在Turbo Boost 2.0中，TDP方面的限制有所放松，PCU单元可以控制active core在较短时间内突破TDP上限之后才会逐渐降至稳定状态，IDF会议上的资料显示最高峰阶段长达25秒，不要小看这一点时间，这只是一个加速周期循环，等到CPU的发热被带走之后，TurboBoost 2.0也会进入下一个25秒的加速循环，这样累积下来的提速效果将比目前1-2 bins的提升更为明显。最重要的是，用户也不必担心这样做会损坏处理器，因为短时间超越TDP功耗依然处于安全设计内。

　　另外值得一提的是Turbo Boost 2.0中不仅能调节CPU频率，也会对集成GPU同样也会起到加速作用，并随着系统负载的不同协调二者的频率升降。

　　云计算时代的数据中心， 一方面要求数据中心保持高可用性，能高效、安全地运营；另一方面，用户会尽可能要求数据中心降低能源消耗和运行成本；而且数据中心必须具备灵活的扩展能力，以应对多变的业务需求及未来的不确定因素。借助于英特尔处理器的集成功率门限及智能电源管理技术，可以帮助企业更好的实现节能与高效，从而在竞争中获得充分的灵活性与强大的实力。