Was ist Intel Turbo Boost? Hierwie es funktioniert

Der Computerprozessor in Ihrem Laptop oder Desktop hat eine Standard-Taktfrequenz. Die CPU-Taktgeschwindigkeit bestimmt teilweise, wie schnell er arbeitet. Vor allem bei Laptops senkt die CPU periodisch ihre Taktrate, um Strom zu sparen.

Aber wussten Sie, dass Ihre CPU auch periodisch einen Turbo-Boost-Modus aktivieren kann, um etwas zusätzliche Verarbeitungsleistung zu liefern?

Die Intel Turbo-Boost- und AMD Turbo-Core-Technologie kann die CPU-Geschwindigkeit dynamisch erhöhen, je nach dem verfügbaren thermischen Headroom. Die Boost-Kapazität ist manchmal fast 1 GHz mehr an CPU-Leistung wert.

Wie funktioniert also Intel Turbo Boost? Und ist AMD Turbo Core anders?

Wie funktioniert Intel Turbo Boost?

Intel Turbo Boost überwacht die Auslastung einer Intel Core-CPU, um festzustellen, wie nahe der Prozessor an seiner maximalen Thermal Design Power (TDP) liegt. Die TDP des Prozessors ist die maximale Strommenge, die der Prozessor verbrauchen darf. Wenn die Intel Turbo-Boost-Technik sieht, dass die CPU innerhalb der Grenzen arbeitet, kann der Turbo Boost einsetzen.

Intel Turbo Boost ist eine dynamische Funktion, die für Core i3-, Core i5-, Core i7- und Xeon-CPUs verfügbar ist. Nicht alle Intel-CPUs verfügen über Turbo Boost, obwohl es bei den meisten CPUs, die seit 2008 hergestellt wurden, eine gängige Funktion ist.

Es gibt keine festgelegte Geschwindigkeit, die der Prozessor im Turbo-Boost-Modus erreichen kann. Es gibt jedoch eine maximale Turbofrequenz, die das absolute Limit definiert, das die CPU erreichen kann. Zum Beispiel hat der Intel Core i5-9600K eine Prozessor-Basisfrequenz von 3,70 GHz und eine maximale Turbofrequenz von 4,60 GHz. Der Turbo Boost kann bis zu 0,9 GHz zusätzliche Rechenleistung liefern.

Außerdem treibt der CPU-Turbo-Boost Ihren Prozessor nicht in einer einzigen Aktion von 3,70GHz auf 4,60GHz. Turbo Boost arbeitet in kleinen Schritten.

Die ganz frühen Intel-Core-CPUs mit der Nehalem- und Westmere-Mikroarchitektur (wie der Intel Core i5-750 und der Core i7-950) arbeiten mit 133-MHz-Frequenzschritten. Mit der Sandy-Bridge-Mikroarchitektur hat Intel das Frequenzinkrement geändert und ist auf 100-MHz-Frequenzinkremente umgestiegen. Das 100-MHz-Frequenzinkrement findet sich seitdem in jeder Intel-Mikroarchitektur.

Intel bewirbt diese Prozessoren jedoch immer noch mit der Basistaktfrequenz. Das liegt daran, dass Intel nicht garantiert, dass ein Prozessor jemals seine maximale Turbo-Boost-Geschwindigkeit erreichen wird. Ich habe noch nie von einem Intel-Prozessor gehört, der seine maximale Turbo-Boost-Geschwindigkeit nicht erreicht. Aber das Erreichen der maximalen Turbo-Boost-Geschwindigkeit hängt von der Arbeitslast ab – es wird nicht immer der Fall sein.

Was ist die Turbo-Boost-Max-Technologie?

Die Turbo-Boost-Max-Technologie (TBMT) 3.0 ist eine Intel-CPU-Technologie, die die Leistung der schnellsten Kerne Ihrer CPUs steigert.

Keine zwei CPUs sind gleich. Sie haben die gleichen Spezifikationen, sehen gleich aus und riechen wahrscheinlich auch gleich. Aber der CPU-Herstellungsprozess bedeutet, dass zwei CPUs winzige Unterschiede aufweisen. Diese mikroskopischen Unterschiede bedeuten, dass die CPU-Kerne alle leicht unterschiedliche Stärken haben.

TBMT macht sich diese kleinen Unterschiede zunutze und sorgt für einen zusätzlichen CPU-Frequenzschub. Der TBMT-Frequenzschub ist bis zu 200MHz höher als die reguläre Turbo-Boost-Frequenz.

TBMT ersetzt nicht den Turbo Boost. Vielmehr ergänzt es diesen bei bestimmten Intel-CPUs. Dabei ist die Turbo-Boost-Max-Technik nicht für alle Intel-CPUs verfügbar. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist TBMT nur für Intel Core i7 und Core i9 Extreme Edition CPUs verfügbar – die oberste Stufe der Intel Prozessoren.

Warum Turbo Boost zu hoher Leistung verhilft

Turbo Boost ist eine Kernfunktion der Intel-CPUs. Der Betrieb von Turbo Boost kann sich unvorhersehbar anfühlen. Er sorgt jedoch für einen exzellenten Schub an Rechenleistung, der auf allen CPU-Ebenen wichtig ist.

In den Tagen vor dem Turbo Boost war die Entscheidung für den Kauf eines Dual-Core- oder Quad-Core-Prozessors ein Kompromiss. Viele Dual-Core-Prozessoren waren mit einer höheren Taktrate ausgestattet als Quad-Core-Prozessoren, einfach weil mehr Kerne den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung erhöhen.

Einige Programme, wie Spiele, bevorzugten Dual-Core-Prozessoren, während andere Programme, wie 3D-Rendering-Software, Quad-Cores bevorzugten. Wenn Sie beide Arten von Anwendungen nutzten, mussten Sie sich entscheiden, was für Sie am wichtigsten war. Sie konnten nicht die maximale Leistung in beiden von einem einzigen Prozessor erhalten.

Mit der Einführung von Turbo Boost wurde dieser Kompromiss abgeschafft.

Moderne Intel-CPUs mit Turbo-Boost-Technik haben alle unterschiedliche Stärken und Schwächen, allerdings aus unterschiedlichen Gründen. Sie können eine Intel-CPU mit einer 3D-Rendering-Anwendung, einem High-Performance-Spiel, Videobearbeitung und vielem mehr verwenden, da Sie wissen, dass Turbo Boost, wo es möglich ist, etwas zusätzliche Rechenleistung bereitstellt.

Den Unterschied, den Turbo Boost auf die Leistung hat, können Sie im folgenden Video sehen.

Wirkt sich Turbo Boost auf die Akkulaufzeit eines Laptops aus?

Mit der zusätzlichen Verarbeitungsleistung geht auch eine zusätzliche Leistungsaufnahme einher. Auf einem Desktop-Computer ist der zusätzliche Strombedarf von Intel Turbo Boost kein Thema. Wenn Sie jedoch einen Laptop mit einem begrenzten Akku verwenden, wird Turbo Boost die Akkulaufzeit beeinträchtigen.

Die genaue Auswirkung von CPU-Turbo-Boost auf einen Laptop-Akku zu quantifizieren ist jedoch schwierig. Das liegt vor allem daran, dass es so viele CPU- und Akku-Kombinationen gibt. Es gibt jedoch einige praktische Studien, die das Problem veranschaulichen. Sehen Sie sich zum Beispiel den Turbo-Boost-Test von Marco Arment mit einem 16-Zoll-MacBook Pro und einer 2,4-GHz-Intel-Core-i9-CPU an.

Er fand heraus, dass das MacBook Pro nach dem Abschalten des Turbo Boosts 62 Prozent weniger Strom verbrauchte und etwa 35 °C kühler lief. Das ist auf der einen Seite brillant, um die Lebensdauer der Laptop-Batterie zu verlängern. Die Kehrseite ist, dass das MacBook Pro auch einen 29-prozentigen Leistungsabfall hinnehmen musste.

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Turbo Boost am Laptop abzuschalten. Zunächst sollten Sie im System-BIOS nach einem speziellen Turbo-Boost-Schalter suchen. Von hier aus können Sie den Turbo Boost ein- oder ausschalten, je nachdem, wie viel Leistung Sie benötigen.

Wenn das keine Option ist, sollten Sie unsere Anleitung zum Unterervolting von Laptops konsultieren, die ThrottleStop verwendet, um die Leistungsaufnahme der CPU zu begrenzen.

Haben AMD-CPUs Turbo Boost?

Amd-CPUs haben eine Version von Turbo Boost, bekannt als AMD Turbo Core. AMD Turbo Core, auch bekannt als AMD Core Performance Boost, passt die Prozessorfrequenz dynamisch an, abhängig vom Spielraum zwischen der Betriebstemperatur und der Prozessor-TDP.

Die AMD Ryzen CPUs kommen auch mit einigen ziemlich raffinierten CPU-Frequenz-Boost-Technologien. Zum einen bewegen sich AMD Ryzen CPUs in 25MHz Frequenzschritten, im Vergleich zu Intels 100MHz. Das bedeutet, dass Sie eine höhere Taktfrequenz für einen längeren Zeitraum beibehalten können. Andere Funktionen arbeiten neben diesen Schritten:

• Precision Boost: Implementiert eine Frequenzerhöhung in den Modi „two-core boost“ oder „all-core boost“. Der „Two-Core-Boost“-Modus bietet einen größeren Boost für zwei Kerne, während der „All-Core“-Modus den Boost auf alle verfügbaren Kerne verteilt.
• Precision Boost 2: Die zweite Iteration ermöglicht es allen Kernen, mit maximaler Frequenz zu arbeiten, bis zu den Grenzen von Frequenz, Stromverbrauch oder Temperatur.
• Precision Boost Overdrive: Obwohl es den gleichen Namen wie die beiden Vorgänger trägt, ist Precision Boost Overdrive (PBO) eher mit Intels Turbo-Boost-Max-Technologie vergleichbar. PBO verändert die Gleichspannung der CPU-Kerne, wodurch unter bestimmten Umständen Leistungssteigerungen außerhalb des beworbenen Frequenzbereichs möglich sind.
• Erweiterter Frequenzbereich 2: Der erweiterte Frequenzbereich 2 (XFR2) arbeitet mit Precision Boost 2 zusammen, um kontinuierlich zu ermitteln, wie weit die CPU-Frequenz im Verhältnis zur Kühlleistung des Systems reichen kann. Je besser die Systemkühlung, desto mehr Boost kann die CPU verarbeiten.

Es gab eine Zeit, da war AMDs Turbo Core nicht annähernd so nützlich oder fortschrittlich wie Intels Turbo Boost. Jetzt sind AMDs Turbo Core und Precision Boost Technologien gleichauf mit Intel – wenn nicht sogar voraus.

So aktivieren Sie Intel Turbo Boost

Wenn Sie dies durchgelesen haben und sich fragen, wie Sie Intel Turbo Boost einschalten, müssen Sie sich keine Sorgen machen. Ihr Computer wird Turbo Boost automatisch verwenden. Einige System-BIOS erlauben es Ihnen, den Turbo Boost ein- oder auszuschalten, während andere dies nicht tun.

Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass Sie den Intel Turbo Boost die ganze Zeit verwenden, ohne es zu merken – weil es so gedacht ist.

Wie im Abschnitt über Laptops und Intel Turbo Boost erwähnt, gibt es einige Gründe, warum Sie erwägen könnten, den Turbo Boost auszuschalten. Das sollten Sie aber nur tun, wenn es unbedingt sein muss.

Intel Turbo Boost wird Ihre CPU beschleunigen

Turbo Boost ist eine großartige Funktion. Es war einer der Gründe, warum Intel-CPUs den Prozessoren von AMD überlegen waren. Jetzt, da AMD-CPUs die gleiche Technologie mit ein paar Ergänzungen bieten, ist dieser Bonus weg.

Noch immer bietet Intel Turbo Boost ein Extra an Rechenleistung, wenn Sie es brauchen. Die zusätzliche CPU-Frequenz ist perfekt für Gamer, Video-Editoren, Entwickler und alle, die ihre CPU bis ans Limit ausreizen. Selbst wenn Sie die CPU nicht ausreizen, wissen Sie, dass Sie den Verarbeitungsspielraum haben, wenn Sie es wünschen.

Es scheint, dass die Tage der feststehenden Prozessor-Taktraten vorbei sind. Die Zukunft wird darin bestehen, die Leistung eines Prozessors im laufenden Betrieb zu ändern, um die Anforderungen des Benutzers zu erfüllen.

Turbo Boost ist nicht die einzige Technologie von Intel, die die Leistung erhöht. Intels Optane-Speicher kommt mit einigen unglaublichen Leistungsschüben!