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ターボ・ブースト・テクノロジー

2008年(Nehalem登場)以降、自動で動作周波数(クロック数)を上げる機能が登場しました。それがターボ・ブースト・テクノロジーです。故障リスクのオーバークロックと違い、定格内のため正規の機能です。この機能はCPUにより有無があります。エントリー向けほど省略される傾向にあります。

マルチコア化しても、依然とクロック数の高さが処理速度に影響します。特にマルチコアに対応していないシングルスレッドのソフトでは、単にクロック数の高いCPUのほうが処理が速いです。 音楽管理ソフト等ではマルチコアに対応していないものが多く、マルチコア化しても恩恵はありません。そこで役立つのが、ターボ・ブースト・テクノロジーです。

購入するパソコンでCPUを選ぶとき、ターボ・ブースト・テクノロジーが必要か判断しますが、「踏ん張り機能がいるか要らないか」で判断するといいでしょう。例えば「山あり谷ありのハイキングなら必要、平坦な尾根道ハイキングなら不必要」といった判断基準です。ファイル変換などのエンコード作業が多いなら、ターボ・ブースト・テクノロジーがあったほうがいいし、ネットサーフィンやOfficeソフトのような踏ん張ることのない作業であれば必須ではありません。ただ、漠然とでもあったほうがいいとは思いますが、予算次第でしょう。

ターボ・ブースト・テクノロジーの有無を確認しよう!

第3世代Core i~
ブランドとナンバー
動作周波数-クロック
(TB最大)
コア数
(スレッド数)
キャッシュ システムバス
(DMI)
プロセス
・ルール
Core i3-550 3.20GHz (TBなし) 2コア(4) 4 MB 2.5GT/s 32nm
Core i7-980 3.33GHz (3.6GHz) 6コア(12) 12 MB 4.8GT/s 32nm
Core i3-2130 3.4GHz (TBなし) 2コア(4) 3 MB 5.0GT/s 32nm
Core i5-2400 3.1GHz (3.4GHz) 4コア(4) 6 MB 5.0GT/s 32nm
Core i3-3240 3.4GHz (TBなし) 2コア(4) 3 MB 5.0GT/s 22nm
Core i7-3770 3.4GHz (3.9GHz) 4コア(8) 8 MB 5.0GT/s 22nm

上の表では、(カッコ内)が最大動作周波数です。どこまで上がるかは各CPUによって異なります。TBなしと書いたのはターボ・ブースト・テクノロジー機能を持たないCPUです。ざっと見ると、Core iシリーズでは各世代でCore i3には搭載しない傾向にあります。

 

クロックアップの仕組み

ターボ・ブースト・テクノロジーは、各コアごとにクロックアップしています。パワーゲートという、コアごとに電源供給を絶つスイッチがあるので、これでクロックアップを調整しています。マルチスレッド(複数同時処理)が効率的でないと判断されたときは、一部のコアをOFFにして、残った一部のコアのクロック数を上げます。一見、オーバークロックのように思えますが、定格内のクロックアップなので消費電力や発熱の問題リスクがほとんどありません。

ターボ・ブースト・テクノロジーのクロックアップの仕組み
例えば一般的な4コアの場合、この様な調整が行われます。(ただし例外のCPUもあります)

【図1】 まずは通常時の状態。 4コアが定格のクロック数で動作しています。クロックアップが必要ない軽度の処理の場合です。

【図2】 環境に応じて2コアで充分と判断した場合には、残りの2コアの電源をオフにして、動作する2コアのクロック数をあげます。

【図3】 1コアだけに集中して大きなクロックアップを図ることもあります。使わない残りのコアの電源をオフにしているため発熱が減り、その分、使っているコアの倍率を上げられます。

【図4】 4コアすべて使っていても、電力に余裕があれば全コアがクロックアップする場合もあります。
※CPU製品による

クロックアップの内部倍率

クロックアップは内部倍率で行われます。例えば2.66GHzのCPUがあるとします。このCPUが20ベースで生成されているなら1ベースが133MHzとなります。※構成ベースはCPUによって異なります。
ターボ・ブースト・テクノロジーの内部倍率
ターボ・ブースト・テクノロジーによってクロックアップされると、1段階で1ベースずつアップするので、この例では+133MHzずつアップします。 何段階までアップするのかはCPUによって異なります。

ターボ・ブースト・テクノロジー2.0

Nehalemマイクロアーキテクチャ(2008年)から採用されたターボ・ブースト・テクノロジーは、次世代のSandy Bridge(2011年)からバージョンアップしています。

ターボ・ブースト2.0ターボ・ブースト機能は電流や電力はもちろん、温度を監視した上で倍率を変化させています。電流の量が基準を超えた場合、上昇させた倍率を下げて熱暴走を回避させます。これが従来からあるターボ・ブーストです。しかし、電流量が基準を超えてもすぐに熱が上昇するわけではありません。バージョン2.0ではそのタイムラグを利用し、すぐには倍率を下げません。これが倍率上限を少しでも長く持たせる仕組みで、いわゆる「踏ん張り機能」が追加されています。

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