Turbo Boost对服务器能耗的影响

随着英特尔新一代Core i7的发布，已经倍受期待的Sandy Bridge面纱也终于被揭开，当大家在细细打量该架构为处理器所带来的新变化时，睿频加速技术的改进无疑不是该处理器的一大亮点。然而由于针对服务器的至强处理器还未跨入到Sandy Bridge，因而还无法对睿频加速技术2.0的实际效果进行评论，然而就目前市场中服务器所普遍使用的至强5500及5600系列处理器来说，从我们的一些测试可以看到，睿频加速技术对服务器的功耗及性能的确有很大影响。本文就是通过测试来对比睿频加速技术运用前后服务器的不同表现。

相对于桌面型及笔记本用处理器上所冠以的“睿频加速技术”，在至强处理器上并没有这样提及，实际上也就是Turbo Boost Technology。Turbo Boost最先运用于服务器处理器上，是从英特尔至强5500系列处理器开始的，它与该处理器的智能节能技术相结合，使得处理器性能与功耗的表现更为均衡。

在Nehalem-EP处理器上，处理器的每个内核都集成了功率门限，处理器电源控制单元可以对每个内核进行电源与频率的调整，可以让个别闲置的内核处于深层休眠状态，使处理器功耗降到最低。另外，该处理器可以根据当前工作负载情况进行系统动态功耗调节，让处理器和内存及I/O系统处于一个较低的功耗状态。不过Nehalem-EP也并不非是一味通过降低运行频率来达到控制能耗的目的，当系统需要更强的处理性能时，智能加速技术（Turbo Boost Technology）可以在处理器TDP功率以内提升处理器工作主频，来提高系统的处理性能。

Turbo Boost 技术的实现需要依赖于智能节能技术，Nehalem-EP处理器在工作时各内核会有多种活动状态，处理器的功耗控制单元不断监控各内核的活动状态，当一个或多个内核处于Unactive状态时，功耗控制单元就会自动提升处于Active状态的内核的运行频率，直到达到TDP限制。当然频率提升的幅度也并非是随意的，不同的处理器型号会有所规定，在下表中可以查到至强5500系列处理器的Turbo Boost频率提升幅度。

为了对比Turbo Boost技术采用前后的不同效果，我们的测试平台采用的是一款1U的双路机架式服务器，它配备了两个主频为2.93GHz的X5570至强处理器，系统主板采用的是华硕Z8PS-D12-1U，并装有6条容量为4GB的DDR3-1333内存，硬盘采用的是一块SATA接口的希捷Barracuda 7200.11。测试中Turbo Boost功能的打开与关闭都是通过系统的BIOS来设置完成。

Turbo Boost开启与关闭测试

在下图中，是服务器平台分别运行3种不同程序时，在Turbo Boost打开和关闭情况下的性能对比，测试结果均为处理各程序时所用的时间，结果越小，也就意味着服务器平台的运算效率越高。从测试结果来看，在进行以上3种程序时，运用Turbo Boost技术可以带来5%-10%的性能提升。

以下是Sisoftware以及Linpack的测试结果，Whrystone ALU以及Whetstone iSSE分别是用于考察系统整点及浮点运算效率的基准测试项，从结果看Turbo Boost 在打开和关闭的情况下，服务器平台的性能会有5%到6%的差异。

而服务器平台在运行Linpack时，二者的结果却相差并不大。Linpack测试是采用高斯消元法来求解一元N次稠密线性代数方程组，根据按指定精度完成运算任务所需完成的时间，最终计算出系统每秒所能完成的浮点运算数。

在提升系统性能的同时，我们看到Turbo Boost技术的运用会使系统在功耗上有一定的增加。在加电关机的状态下二者的功耗差异在测量允许范围之内，而在开机后，服务器在待机及满负荷运算的状况下，二者的测试的确有比较明显的差异。

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