プロセッサの設計者は、新しいアーキテクチャを最大限に活用するための新しいトリックを考え出します。そのXNUMXつは、単一コアのクロック速度を全体の共通の制限を超えて上げることです。 CPU。 これはシングルコアブーストと呼ばれ、この投稿では、それが何で構成されているのか、そしてそれがPCにどのような利点をもたらすのかを説明します。
最もベテランは、プロセッサがシングルコアであり、複数のスレッドを実行できなかった年を覚えています。それは、物理的にそれ以上上がることができなくなるまで、最初のGHzで最大量のMHzが競争された時期でした。制限があり、マルチコアに移行する必要がありました。
新しいCPUに見られる機能は、シングルコアブーストです。これは、マルチコアプロセッサのシングルコアが、複数のコアのブーストよりも高いクロック速度に到達することです。残りのCPUコアを切断するか、クロック速度を下げるか、ブースト速度に到達できないようにします。
シングルコアブースト、CPUパワーの再配分
プロセッサが到達できるクロック速度は、使用可能なエネルギー量によって異なりますが、CPUには、エネルギー消費を最適化するためのトラップがあります。ただし、ほとんどの場合、プロセッサの未使用部分を常に切断して、エネルギーを消費しないようにすることができます。何もしない。
カーネルレベルでは、複数のスレッドで動作できる多くの設計は、制御ユニットの特定の部分のユニットの複製を利用して特定の命令を実行する傾向があり、競合を回避してパフォーマンスを向上させますが、他の設計ではそうではなく、クロック速度を上げるために、SMTまたはハイパースレッディングを無効にします。
同じ原則の下で、XNUMXつを除くすべてのコアを完全に非アクティブ化し、SMTまたはHypethreadingを削除して、単一コアのクロック速度を可能な限り高くすることができます。
プロセッサの総パフォーマンスに何が追加されますか？
単一のCPUコアのパフォーマンスを測定するベンチマークは多数ありますが、これらのベンチマークはCPUの絶対パフォーマンスの評価には使用されず、現実的なシナリオにも基づいていません。 これらは、コアごとに比較して、あるアーキテクチャが別のアーキテクチャに対してどのように進化したかを比較する方法で私たちに役立つだけです。
市場に存在するプログラムでは、消費者が複数のコアを利用できるようになっているため、ほとんどのプログラムはほとんどの場合並行して動作するように設計されていますが、プログラムには次のような部分があることを考慮に入れる必要があります。並列化されたものとできないもの。
アムダールの法則に注意を払うと、コアを追加することでコードの並列化可能な各部分の実行時間が短縮されますが、シリアルであるため並列に実行できないコードの部分があります。プログラムは、シングルコアの速度に依存します。
XNUMXつを除くすべてのコアをオフにすると、並列で動作するコードに悪影響がありますが、すべてのコアで基本速度を維持し、そのうちのXNUMXつでブーストまたはわずかなアドバンテージを適用すると、プログラム内でシリアルに実行されるコードが高速化されるため、システムパフォーマンスが向上します。
シングルコアブーストはbig.LITTLEと同じですか？
特定の低電力コアのbig.LITTLEの概念を思い出させるかもしれませんが、同じではありません。この概念では、低電力コアを使用して特定の命令を実行するという考え方であり、それは十分に単純です。それを最適化することは不可能です。 コア内の消費量が多いため、エネルギー消費量を削減するには、より単純なコアを使用することをお勧めします。
「big.LITTLE」では、コアのクロック速度が増減するのではなく、プログラムを実行するコアまたはプログラムの一部が変更されるため、このタイプの設計のプロセッサでは、コアが不均一に形成されます。一方、シングルコア中心の速度ブーストは、同種および異種の核セットの両方で発生する可能性があります。
ただし、クロック速度は消費電力の電圧に直接関係しているため、「bit.LITTLE」ではなくコアのクロック速度を上げることは、プロセッサの消費電力を節約する方法ではないと安全に結論付けることができます。
