Phenom II X6: cpu desktop a 6 core anche da AMD

AMD ha già anticipato alcune settimane fa l'esistenza di una nuova tecnologia, indicata con il nome di Turbo Core, all'interno delle proprie cpu Phenom II X6. Il suo funzionamento è molto semplice: nel momento in cui un massimo di 3 dei 6 core integrati nel processore sono occupati, la frequenza di clock di questi core viene incrementata sino ad un picco massimo di 500 MHz a seconda del modello, mantenendo quella degli altri 3 core in idle al minimo di 800 MHz. L'intervento di questa tecnologia è perfettamente trasparente all'utente: non è quindi necessario configurare nulla di specifico, a meno che da bios non si voglia disabilitarne l'intervento.

Questa tecnologia opera in modo simile a quella Turbo Boost implementata da Intel nelle cpu della famiglia Nehalem, anche se il suo principio di funzionamento è meno sofisticato rispetto a quest'ultima. L'incremento nella frequenza di clock, a differenza della tecnologia Turbo Boost, avviene solo nel momento in cui almeno 3 dei core sono in idle; per l'approccio di Intel l'incremento di clock è variabile a seconda di quanti core sono utilizzati in uno specifico istante.

Il processore, con tecnologia Turbo Core attivata, opera in modo tale da sfruttare tutto il margine in termini di TDP massimo che sia a disposizione; la corrente complessivamente richiesta dalla cpu non deve tuttavia superare i limiti di default predefiniti per la specifica versione di processore, in quanto se così non fosse potrebbero crearsi problemi di stabilità operativa con alcune schede madri. L'approccio è indicato dalla stessa AMD come di tipo deterministico: nel momento in cui almeno 3 core sono in idle Turbo Core interviene, mentre se più di 3 core sono occupati la cpu opera con la frequenza massima selezionata di default.

L'approccio sviluppato da Intel con la tecnologia Turbo Boost è più sofisticato, potendo sfruttare alcune peculiarità architetturali implementate nelle cpu della famiglia Nehalem. Ad esempio, la tensione di alimentazione di ogni core può essere variata indipendentemente dagli altri grazie alle tecnologie di power gating, giungendo sino allo spegnimento di uno specifico core che si trovi in idle così da ridurre il consumo complessivo del sistema lasciando più margine all'incremento di clock degli altri core che sono utilizzati. Turbo Boost opera inoltre in funzione della temperatura del processore e del livello di TDP massimo a disposizione, permettendo di ottenere un incremento minimo della frequenza di clock rispetto alla impostazione di default da 1 a 2 moltiplicatori di frequenza a seconda della versione di processore.

In ogni caso l'introduzione di questa tecnologia è decisamente interessante, in quanto permette di ottenere interessanti incrementi prestazionali con quegli scenari di utilizzo del processore che non prevedano l'occupazione di tutti i core. La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche dei processori Phenom II X6, al debutto odierno e attesi nel corso dei prossimi mesi, con indicazione della massima frequenza Turbo Core selezionabile:

Nella tabella abbiamo riportato anche le caratteristiche tecniche della cpu Phenom II X4 960T, soluzione quad core basata sullo stesso die delle soluzioni Phenom II X6 con 2 dei 6 core a disposizione che sono stati disabilitati di default. Questa cpu integrerà tecnologia Turbo Core con margine d'intervento non su base di 3 core in idle ma di 2: l'approccio è quindi lo stesso delle soluzioni X6, con intervento nel momento in cui non sono più del 50% i core occupati ad elaborare e i restanti in idle.

La slide fornita da AMD spiega il funzionamento di Turbo Core. Nel momento in cui il consumo complessivo del processore è inferiore al TDP, in quanto alcuni dei core entrano in modalità idle, si apre lo spazio per un incremento della frequenza di clock. I core che possono venir overcloccati passano dallo stato P0 a quello P0 Turbo nel quale si trovavano in precedenza, beneficiando dell'incremento della frequenza. Nel momento in cui gli altri core escono dalla fase di idle i core overcloccati ritornano allo stato P0, quindi con la massima frequenza di clock di default, così da mantenere il valore del TDP entro i limiti preimpostati.

AMD è riuscita a mantenere valori di TDP allineati a quelli delle soluzioni Phenom II X4 con le cpu Phenom II X6, nonostante l'incremento nel numero dei core e frequenze di clock tutt'altro che contenute nel complesso. Alla base di questo risultato un affinamento nella tecnologia produttiva, che resta sempre a 45 nanometri: GlobalFoundries ha infatti introdotto low-k dielectric all'interno del processo produttivo a 45 nanometri SOI, contribuendo con questo a ridurre il leakage della cpu.