Intel Core H di decima generazione: andiamo oltre le frequenze di clock strabilianti

Intel Core H di decima generazione: andiamo oltre le frequenze di clock strabilianti

Cerchiamo di capire quali siano i parametri che influenzano il comportamento dei processori Intel Core di decima generazione della serie H, capaci di spingersi sino a 5,3 Ghz quale clock massimo

di pubblicata il , alle 11:01 nel canale Processori
IntelCore
 

 

Sono trascorsi alcuni giorni dall'annuncio dei nuovi processori Intel per sistemi notebook di fascia più alta. Parliamo dei modelli Core di decima generazione della famiglia H, caratterizzati da un TDP di 45 Watt e capaci di toccare nelle versioni con architettura a 8 core frequenze di clock molto elevate. Sappiamo che questi valori sono in genere raggiunti solo con precise condizioni di funzionamento e per periodi di tempo molto ridotti: parliamo di qualche secondo, ovviamente a condizione che il sistema di raffreddamento utilizzato sia più che adeguato.

Intel indica una frequenza massima di 5,3 GHz che può essere raggiunta dal modello Core i9-10980HK attraverso la tecnologia Intel Thermal Velocity Boost. Si tratta di un risultato di rilievo, soprattutto pensando che questo processore opera con una frequenza di base clock di 2,4 GHz.

Come è possibile incrementare di più del doppio la frequenza di clock di un processore, seppure per un periodo di tempo ridotto, in considerazione delle ridotte dimensioni di un notebook e dei limiti termici che lo caratterizzano? Per dare risposta a questa domanda c'è un solo luogo dove poter trovare informazioni: il sito Intel, e in particolare la documentazione tecnica a supporto dei propri processori che l'azienda mette a disposizione.

In quella specifica per i processori Core di decima generazione, aggiornata nei giorni scorsi, troviamo informazioni anche sulle nuove CPU della famiglia H destinate ai notebook più potenti. Viene segnalata la tecnologia Intel Thermal Velocity Boost, senza però che il principio di funzionamento effettivo venga spiegato in dettaglio. Nella documentazione troviamo invece indicazione dei parametri PL1, PL2 e TAU che già abbiamo avuto modo di analizzare riferiti ai processori Intel desktop e che governano il principio di funzionamento della tecnologia Turbo Boost.

Intel indica con la sigla PL1 (Power Limit 1) lo stato del processore che opera a pieno carico, mantenendosi entro il proprio valore di TDP: nel caso delle CPU Core di decima generazione della famiglia H tale valore è pari a 45 Watt. PL2 (Power Limit 2) è invece quello stato per il quale il processore si spinge, all'inizio dell'elaborazione, oltre il valore di TDP indicato permettendo alla scheda madre di alimentare in modo supplementare la CPU così che possa operare stabilmente ad una frequenza di clock più elevata. L'entità di questo scostamento dal TDP del processore dipende dal valore fissato nel BIOS dal produttore della scheda madre: si tratta infatti di un parametro che è controllato da microcode e può essere modificato. Il TAU, Turbo Time Parameter, indica invece la durata massima dello stato di PL2 nel quale il processore opera oltre il valore di TDP.

Per i processori Intel della serie H nelle versioni con 8 core, grafica integrata GT2 e TDP pari a 45 Watt, Intel riporta un valore di PL1 pari per l'appunto a 45 Watt, uno di PL2 che è superiore del 25% a quello del PL1 (quindi poco più di 56 Watt) e un TAU che di default è pari a 1 secondo ma può variare da 0,01 sino a 448 secondi a seconda delle impostazioni scelte dal produttore del sistema. Il valore consigliato da Intel è pari a 56 secondi, con la nota che se il design del notebook non è in grado di supportare questa impostazione allora è necessario impostare una TAU di 28 secondi.

Intel menziona però altri due parametri molto interessanti, indicati come PL3 (Power Limit 3) e PL4 (Power Limit 4): si tratta di valori di consumo in Watt superiori, ai quali il processore può essere portato per incrementarne ulteriormente la frequenza di clock. Questi due parametri di default sono disabilitati, pertanto non viene richiesto ai produttori di sistemi di configurarli per poter sviluppare un proprio sistema. La loro presenza, tuttavia, lascia immaginare che a qualcosa servano.

Lo schema di funzionamento fornito da Intel lascia chiaramente dedurre due cose: PL3 e PL4 permettono di selezionare dei valori di picco per il consumo del processore superiore a PL2, per periodi di tempo che sono più ridotti ma che non vengono specificati in dettaglio. In particolare per PL4 la documentazione indica la possibilità che la potenza possa raggiungere questo picco per un periodo sino a 10 millisecondi.

Nei datasheet messi a disposizione da Intel non c'è nessun tipo di indicazione specifica di quali parametri influenzino la tecnologia Thermal Velocity Boost, e che quindi permettano di abilitare frequenze di clock sino a 5,3 GHz. Sappiamo che per sfruttarla è indispensabile che il notebook rispecchi specifici requisiti legati al sistema di raffreddamento adottato: non tutti i processori della serie H compatibili con questa tecnologia la possono quindi implementare, ma solo quelli installati in specifici notebook.

Riteniamo che siano proprio i parametri PL3 e PL4 quelli che gestiscano tutto quello che accade in termini di frequenza di clock della CPU oltre il valore definito dalla tecnologia Turbo Boost 2.0. Quello che è certo è che, se raggiunta, una frequenza di clock così elevata viene mantenuta per un intervallo di tempo molto contenuto: sembra più un voler dire di poter ottenere una frequenza così alta che una funzionalità effettivamente utile in quanto sfruttata per un lasso di tempo sufficientemente adeguato.

Ma lo stesso potremmo dire della frequenza di clock all core, cioè del massimo valore mantenuto stabilmente dalla CPU con tutti i core sfruttati al 100% delle loro potenzialità. Tale valore corrisponde a quello che il sistema può mantenere stabilmente in modalità PL2, quindi con TDP che secondo le impostazioni di Intel è pari a 56 Watt, per il lasso di tempo definito dal valore TAU: raggiunto quel tempo la frequenza scenderà stabilizzandosi ulteriormente, in quanto si passa al vincolo di potenza definito dal valore PL1 quindi pari al TDP del processore (45 Watt).

A questa analisi dobbiamo aggiungere anche l'influenza generata dal Platform Power Control: Intel infatti può monitorare, grazie alla collaborazione dei produttori di notebook, quale sia la potenza dissipata non solo dal processore ma anche dalla piattaforma nel suo complesso. In questo modo, se disponibile, può essere sfruttato del bacino di dissipazione termica che il sistema mette a disposizione, ad esempio perché particolarmente sovradimensionato nel proprio sistema di raffreddamento. Questo può influenzare in parte il comportamento della CPU, rendendo disponibile una frequenza di clock elevata per un periodo di tempo superiore (ma non sappiamo di quanto).

Da ultimo, la tecnologia Configurable TDP permette di incrementare il valore di TDP del processore passando dai 45 Watt di default sino a 65 Watt: questo deve ovviamente avvenire con un adeguato dimensionamento del sistema di raffreddamento del processore, chiamato a smaltire il calore superiore dato sia dai 65 Watt di TDP sia dal superiore valore di potenza erogata dalla CPU in modalità PL2.

In conclusione, capire quale sia la frequenza effettiva alla quale operino questi processori quando sfruttati al massimo delle loro potenzialità non è semplice, in quanto sono molti i parametri chiamati in causa. Intel indica quello che è il limite massimo, senza definire con precisione nella propria documentazione come e per quanto tempo tale valore possa venir mantenuto. Molto poi dipende dalle scelte dei produttori di notebook, non solo in termini di sistemi di raffreddamento implementati ma anche di come selezioneranno i parametri dei processori a livello di BIOS.

Proprio per questo motivo sarà molto interessante studiare il comportamento termico dei nuovi notebook basati su processori Intel Core di decima generazione della famiglia H, sulla carta sicuramente molto potenti ma che paiono essere decisamente affamati quanto a potenza che richiedono per venir sfruttati al massimo delle loro capacità teoriche. Ed è per questo motivo, ad esempio, che nei test dei notebook che svolgiamo in redazione andiamo a monitorare temperatura della CPU e sua frequenza di clock, evidenziando come quest'ultima scenda sempre a valori molto vicini a quelli di base clock quando si sfruttano tutti i core a disposizione al 100%.

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8 Commenti
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StefanoA07 Aprile 2020, 11:09 #1
"Intel Core H di decima generazione: andiamo oltre le frequenze di clock strabilianti"

anche l'italiano è strabiliante :-)
BulletHe@d07 Aprile 2020, 12:01 #2
non l'ho capita... mi sembra scritto correttamente
coschizza07 Aprile 2020, 12:36 #3
Originariamente inviato da: StefanoA
"Intel Core H di decima generazione: andiamo oltre le frequenze di clock strabilianti"

anche l'italiano è strabiliante :-)

anche ha me pare scritto correttamente
frankie07 Aprile 2020, 12:43 #4
ed il base clock perde sempre più senso.
bonzoxxx07 Aprile 2020, 12:57 #5
Stiamo parliamo di PL da pc desktop per CPU da laptop, grazie che poi boosta a 5.3Ghz.
nessuno2907 Aprile 2020, 13:18 #6
intel velocity thermal boost, tarato giusto giusto per i benchmark dei vari recensori, quel tanto che serve per una singola run di cinebench

Originariamente inviato da: frankie
ed il base clock perde sempre più senso.

e di conseguenza anche il TDP, calcolato sul base clock di Intel, fuorviante oggi più che mai.
roccia123407 Aprile 2020, 13:42 #7
Mi sta sempre più sulle balle sto boost clock. O meglio, finché fa salire uno/due core per quelle applicazioni single thread ci può anche stare... Ma da un po' la stanno facendo fuori dal vasino.
Sembra di avere a che fare con le connessioni Internet. Ti sventolano in faccia numeroni che poi nella realtà vedrai solo nelle notti di luna piena con saturno in eclissi dietro la stella polare.
Forse.
Lithios07 Aprile 2020, 14:16 #8
Sostanzialmente è stato preso il concetto base di Turbo Boost ed è stato estremizzato al massimo per spremere fino all'ultimo mhz in condizioni di stabilità.

È un buona cosa, ma un po' mi spiace perché con i nuovi processori perde qualsiasi senso il fascino di fare overclock in casa, visto che è tutto già spremuto di base.

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