Nykyaikaiset tietokoneprosessorit muuttavat jatkuvasti toimintataajuuttaan (ja jännitettään) työmäärän mukaan. Intel-suorittimissa tämän hoitaa usein käyttöjärjestelmä, joka pyytää suorittimelta tietyn suoritustason, joka tunnetaan nimellä Performance State tai P-State. Prosessori säätää sitten taajuuksiaan ja jännitetasojaan DVFS:n (dynaamisen jännitteen ja taajuuden skaalaus) tavalla, mutta vain tuotantohetkellä vahvistettuihin P-tiloihin. Vaikka suorituskyvyn kannalta paras olisi käyttää järjestelmää maksimiteholla koko ajan, korkean jännitteen vuoksi tämä on vähiten tehokas tapa käyttää prosessoria ja energiankulutuksen kannalta tuhlaava, mikä mobiililaitteilla tarkoittaa lyhyempää akkua. käyttöikä tai lämpökuristus. P-tilamallilla käyttöjärjestelmä voi tehokkuuden lisäämiseksi pyytää pienempiä P-tiloja virran säästämiseksi, mutta jos tehtävä vaatii enemmän suorituskykyä ja teho/lämpöbudjetit ovat riittävät, P-tilaa voidaan muuttaa. majoittaa. Tätä Intel-prosessorien "teknologiaa" on perinteisesti kutsuttu "Speed Step" -nimiselle.
Skylake, Intelin uusin 6. sukupolven Core-prosessori, muuttuu. Prosessori on suunniteltu siten, että oikeilla komennoilla käyttöjärjestelmä voi luovuttaa taajuuden ja jännitteen ohjauksen takaisin prosessorille. Intel kutsuu tätä tekniikkaa "Speed Shiftiksi". Olemme keskustelleet Speed Shiftistä aiemmin Ianin Skylake-arkkitehtuurianalyysissä, mutta Intelin perusteellisesta keskustelusta huolimatta Speed Shift ei ollut havaittavissa prosessorien julkaisun aikaan. Tämä johtuu yhdestä Speed Shiftin vaatimuksista – se vaatii käyttöjärjestelmän tuen voidakseen siirtää prosessorin suorituskyvyn hallinnan prosessorille, ja Intelin oli työskenneltävä Microsoftin kanssa saadakseen tämän toiminnon käyttöön Windows 10:ssä. Tällä hetkellä kukaan, jolla on Skylake-prosessori, ei todellakaan saa hyötyä tekniikasta, ainakaan tällä hetkellä. Windows 10:lle julkaistaan marraskuussa korjaustiedosto, joka mahdollistaa tämän toiminnon, mutta on syytä huomata, että kestää jonkin aikaa, ennen kuin se otetaan käyttöön uusissa Windows 10 -ostoissa.
Verrattuna Speed Step / P-state -siirtymiin Intelin uusi Speed Shift -terminologia muuttaa peliä antamalla käyttöjärjestelmän luopua osan tai kokonaan P-tilojen hallinnasta ja luovuttamalla sen prosessorille. Tästä on pari huomattavaa etua. Ensinnäkin prosessorin on paljon nopeampi ohjata ramppia ylös ja alas taajuudella verrattuna käyttöjärjestelmän ohjaukseen. Toiseksi prosessori hallitsee tilojaan paljon tarkemmin, jolloin se voi valita optimaalisimman suoritustason tietylle tehtävälle ja käyttää näin ollen vähemmän energiaa. Tietyt taajuuden hyppyt vähenevät noin 1 ms:iin Speed Shiftin CPU-ohjauksella 20–30 ms:sta käyttöjärjestelmän ohjauksessa, ja siirtyminen tehokkaasta tehotilasta maksimaaliseen suorituskykyyn voidaan tehdä noin 35 ms:ssa verrattuna noin 100 ms:iin vanhalla toteutuksella. . Kuten alla olevista kuvista näkyy, kumpikaan tekniikka ei voi hypätä matalasta korkeaan välittömästi, koska tietojen johdonmukaisuuden ylläpitämiseksi taajuuden/jännitteen muutoksilla on gradienttia, kun tietoja kohdistetaan uudelleen.
Suorituskykyä voidaan nopeasti lisätä järjestelmän yleisen reagointikyvyn lisäämiseksi sen sijaan, että viivytettäisiin alemmilla taajuuksilla odottamassa, että käyttöjärjestelmä välittää komennot käännöskerroksen läpi. Speed Shift ei voi lisätä absoluuttista maksimitehoa, mutta lyhyillä työkuormilla, jotka vaativat lyhyen suorituskyvyn, se voi vaikuttaa suuresti siihen, kuinka nopeasti kyseinen tehtävä suoritetaan. Loppujen lopuksi suuri osa tekemistämme kuuluu enemmän tähän kategoriaan, kuten verkkoselailu tai toimistotyö. Esimerkiksi web-selailussa on kyse sivun nopeasta latauksesta ja prosessorin saamisesta takaisin tyhjäkäynnille.
Tätä lyhyttä kappaletta varten Intel pystyi toimittamaan meille Windows 10 -korjauksen Speed Shiftille etukäteen, jotta voimme testata ja nähdä, millaisia hyötyjä se voi saavuttaa. Tämä antaa meille hieman ainutlaatuisen tilanteen, koska voimme eristää tämän yhden muuttujan uudessa prosessorissa ja mitata sen vaikutusta erilaisiin työkuormiin.
Testatakseni Speed Shift -toimintoa olen valinnut useita tehtäviä, joiden työkuormat voivat näyttää jonkin verran Speed Shift -toiminnosta. Testit, jotka käyttävät prosessoria sen enimmäistaajuudella pitkiä aikoja, eivät näytä merkittävää voittoa, koska prosessorin reagointikyky ei rajoita sinua näissä tapauksissa. Ensimmäinen testi on PCMark 8, joka on benchmark, joka yrittää edustaa tosielämän tehtäviä, eikä työmäärä ole vakio. Lisäksi olen ajanut järjestelmän läpi useita Javascript-testejä, jotka ovat paras tapaus esimerkiksi Speed Shiftille, koska prosessorin on suoritettava tehtävä nopeasti, jotta voit nauttia verkkosivustosta.
Kyseessä oleva prosessori on Intel Core i7-6600U, jonka perustaajuus on 2,6 GHz ja turbotaajuus 3,4 GHz. Huolimatta siitä, että laatikon perustaajuus on 2,6 GHz, prosessori voi laskea 400 MHz:iin tyhjäkäynnillä, joten nopealla nousulla voi olla suuri vaikutus jopa U-sarjan Skylake-prosessoreihin. Veikkaan, että se on vieläkin hyödyllisempi Y-sarjan Core m3/m5/m7 osille, koska niillä on suurempi dynaaminen alue ja tyypillisesti enemmän lämpörajoituksia.
PCMark 8
Sekä koti- että työtestit osoittavat erittäin pienen vahvistuksen, kun Speed Shift on käytössä. Näiden vertailuarvojen pituus, jotka ovat 30–50 minuuttia, peittäisi todennäköisesti lyhyen työtaakan hyödyt. Mielestäni tämä havainnollistaa, että Speed Shift on vain yksi lisätyökalu, ei suorituskyvyn pyhä malja. Kotiin voitto on vajaat 3 % ja ero Work-testissä mitätön.
JavaScript-testit
JavaScript on yksi niistä käyttötapauksista, joissa lyhyet pursketyökuormat ovat pelin nimi, ja tässä Speed Shiftillä on paljon suurempi vaikutus. Kaikki testit tehtiin Microsoft Edge -selaimella.
Kraken 1.1 -testin suorittamiseen kuluva aika vaikuttaa vähiten, sillä suorituskyvyn lisäys on vain 2,6 %, mutta Octanen pisteet ovat yli 4 %. Suuri voitto tässä on kuitenkin WebXPRT. WebXPRT sisältää osatestejä, ja erityisesti Photo Enhancement -alitesti voi parantaa suorituskykyä jopa 50 %. Tämä nostaa pisteitä merkittävästi: WebXPRT 2015:n pistemäärä kasvoi lähes 20 % ja WebXPRT 2013:n 26 %. Nämä suorituskyvyn harppaukset ovat varmasti sellaisia, jotka olisivat havaittavissa loppukäyttäjälle, joka käsittelee valokuvia esimerkiksi Picasassa tai katselee verkkosivuihin perustuvia kaavion säätöjä, kuten reaaliaikaisia varastosyötteitä.
Virrankulutus
Kolikon toinen puoli on virrankulutus. Nopeasti maksimitaajuuteensa nouseva prosessori saattaa tarkoittaa, että se kuluttaa enemmän tehoa jännitteen nousun suuremman rangaistuksen vuoksi, mutta jos se pystyy suorittamaan tehtävän nopeasti ja palaa takaisin tyhjäkäyntiin, on mahdollisuus olla tehokkaampi, kun työ tehdään 10 sekunnissa 100 millisekunnin sijasta, koska taajuus nousee ja laskee uudelleen ennen kuin vanha P-tilamenetelmä on päättänyt tehdä mitään. Periaate "työskele nopeasti, lopeta nyt" oli Intelin "Race To Sleep" -strategian selkäranka ultrabook-aikakaudella ja keskittyi vasteeseen liittyvän suorituskyvyn impulsseihin, mutta akun keston vuoksi tehokkuudella on ollut enemmän merkitystä. , varsinkin kun laitteet ja akut pienenevät.
Nykyaikaisten prosessorien toimintatavasta johtuen meillä ei ole työkaluja SoC-tehon mittaamiseen suoraan. Intel on kertonut meille, että Speed Shift ei vaikuta akun käyttöikään kovin paljon, tavalla tai toisella, joten varmistaakseni tämän olen suorittanut kevyen akunkestotestin vaihtoehdon ollessa pois käytöstä ja käytössä.
Tämä tehtävä on todennäköisesti yksi Speed Shiftin parhaista tapauksista. Se koostuu neljän Web-sivun käynnistämisestä minuutissa, ja välillä on runsaasti tyhjäkäyntiä. Vaikka Speed Shiftillä näyttää olevan pieni reuna, se on hyvin pieni ja jää tämän testin virhemarginaaliin. Joidenkin tehtävien tehokkuus saattaa parantua hieman, ja toisissa taas heikkeneminen, mutta Speed Shift on vähemmän virransäästötyökalu kuin muut Skylaken osat. Toisella tavalla katsottuna, jos esimerkiksi XPS 13 Skylaken kanssa saisi 15 tunnin akunkeston, Speed Shift muuttaisi tulosta vain noin 7 minuuttia. Responsiivisuus kasvaa, mutta nettovirrankulutus pysyy suunnilleen samana.
Viimeiset sanat
Skylaken kanssa ei tapahtunut suurta hyppyä kellon suorituskyvyn parantamisessa, johon olemme tottuneet uusien Intelin mikroarkkitehtuurien yhteydessä, mutta kun tarkastellaan kokonaispakettia, kunnollinen nettohyöty suorituskyvyssä yhdistettynä uusiin teknologioihin. Esimerkiksi korkeampien Turbo-taajuuksien ylläpitäminen useissa ytimissä on lisännyt varaston suorituskykyä enemmän kuin pienemmät IPC-voitot.
Speed Shift on vain yksi pieni osa yleisestä suorituskyvyn kasvusta, emmekä ole voineet tarkastella sitä tähän mennessä. Se johtaa melko suuriin hyötyihin tehtävien suorittamisessa, jos työmäärät ovat räjähtäviä ja riittävän lyhyitä, jotta se voi vaikuttaa. Se ei voi lisätä prosessorin absoluuttista suorituskykyä, mutta se voi saada sen maksimaaliseen suorituskykyyn paljon lyhyemmässä ajassa ja saada sen takaisin tyhjäkäyntiin nopeammin. Intel laskee sen parantuneeksi reagointikyvyksi, ja on melko selvää, että he ovat saavuttaneet sen.
Yksi puuttuva linkki on käyttöjärjestelmän tuki. Meille on kerrottu, että tämän mahdollistava korjaustiedosto tulee Windows 10:een marraskuussa. Tässä lyhyessä kappaleessa tarkastellaan, mitä Speed Shift voi tuoda pöytään suorituskyvyn suhteen, mutta jos haluat lukea lisää sen toteutuksesta, tutustu Skylake-arkkitehtuurianalyysiin, joka menee yksityiskohtaisemmin.
Päivitys: Daniel Rubino Windows Centralista on testannut uusimman Windows 10 Insider -koontiversion 10586, ja se näyttää ottavan Speed Shiftin käyttöön hänen Surface Pro 4 -laitteessa, mikä on marraskuun aikajanan mukainen. tarjotaan.
