213a4e4b45a44023c3d94dc076bf20a6 處理器多年以前已從時脈至上轉往多核心方向發展,但目前仍有年紀較大的軟體,或是運算工作不能平行化的特殊應用,無法從多核心處理器獲利。即將登場的 Windows 10 19H2 版本更新,以作業系統層級感知 favored cores,提供更好的指令工作調度策略。

處理器核心時脈與數量的發展,前者在多年之前就已經碰到不小的瓶頸,因而轉向後者發展多核心。由於一般人使用的應用軟體,多數並無法受惠於多核心處理器,主流市場停留在實體四核心處理器好一陣子,直到近期 AMD Ryzen 處理器的推出,以及所謂的多工、超級多工作業型態的出現,才讓處理器核心數量逐步上升,近期主流市場 AMD Ryzen 9 3900X 更提供高達實體十二核心 24 執行緒。

多核心處理器因受到散熱以及電力供應限制,時脈並無法拉高與較少核心處理器同級,加上一般使用者所使用的軟體既多且雜,因此 Intel 與 AMD 均提出動態超頻策略,多核心處理器遇到工作執行緒較少時,能夠將尚未用滿的散熱、耗電餘裕加諸於部分核心之上,讓這些核心提升時脈,加快工作完成。Intel 這邊的作法為 Turbo Boost 2.0/3.0,AMD 這邊則是 Precision Boost 系列。

由於 AMD 第三代 Ryzen 3000 系列桌上型處理器採用 chiplet 設計,AM4 封裝內部最多包含 2 個 CCD 晶粒,單一 CCD 晶粒則包含 2 個 CCX、單一 CCX 包含實體四核心,之間再利用 Infinity Fabric 2 相互溝通。由於此代處理器核心拓樸的複雜性,Microsoft Windows 10 19H1 之後版本才能理解這款處理器核心拓樸,進而最佳化工作排程器,盡量避免跨 CCX、跨 CCD 的調度,需要相互溝通的工作也會排在同一群核心當中。

▲ 若想在 AMD 第三代 Ryzen 3000 系列桌上型處理器使用 Windows 作業系統,最好安裝 Windows 10 19H1 之後的版本,才能理解該處理器核心拓樸架構,以便最佳化工作排程器。

近日 Windows Blogs 又帶來好消息,即將正式推出的 Windows 10 19H2 版本,將可根據處理器封裝內部 Favored Cores 偏好核心資訊,更精準地在處理器核心內部調度工作。無論是 Intel 目前在主流市場仍舊堅持的單一晶粒設計,或是 AMD 已採用多晶粒 chiplet,內部核心因為製程不完美的關係,將有幾個核心可達較高的時脈,這幾個體質較好的核心稱為 Favored Cores。

目前 Intel Turbo Boost Max 3.0 和 AMD Ryzen Master 軟體,均可讓處理器封裝之中,體質較好的核心自動超頻至較高的時脈,而未來 Windows 10 19H2 版本,直接從作業系統層級理解這些處理核心之間的差異,Favored Cores 之間的工作調度將會更優秀。

Windows Blogs 並未提出採用新版 rotation policy 前後的效能差異,但在可預見的未來,處理器廠商與消費者不必在選擇多核心或是高時脈之間掙扎,Windows 10 即可替使用者的應用情境,將工作自動分配到這些體質不同的核心身上,同時滿足多種需求。

 

資料來源

Testing the throttled delivery approach for 19H2

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