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実験: Intel の Turbo Boost はオーバークロックに勝るか?

導入

1998年に持っていたPCを今でも覚えています。IntelのDeschutesコアを搭載したPentium II 233をベースに、AsusのP2Bマザーボードに載せ替えたものでした。そのシステムは高速でしたが、当時は退屈な工学部の学生だったので、もっと活用したいと思っていました。そこで、市販の空冷クーラーを使ってみました。オーバークロックのヘッドルームがどの程度だったかは覚えていませんが、それでも十分ではなかったことは覚えています。ある時、スロットに取り付けられていたプロセッサからプラスチック製のカートリッジをこじ開け、ペルチェ冷却装置を使って冷却性能を向上させる実験を始めました。ところが、事態が収束すると、安定した400MHzで動作していました。当時最も高価なモデルに匹敵する速度で、しかも価格ははるかに安かったのです。

「自動オーバークロック」はどうですか?

オーバークロックは、AMDとIntelにとって常に少々厄介な問題であり、CPUに不正操作の兆候が見られた場合、保証を無効にすると脅すことで、公式にはオーバークロックを阻止せざるを得ません。しかしながら、両社は表向きには、オーバークロックソフトウェアを無償提供したり、アグレッシブなBIOSを推奨したり、クロック倍率をアンロックしたCPUを販売したりすることで、愛好家に優しい印象を与えようとしています。しかし、こうした非公式な推奨にもかかわらず、パワーユーザーは「タダ飯はなし」を当たり前のこととして受け入れており、過剰な電圧でCPUを壊してしまうのも、時にはゲームの一部に過ぎないと考えています。

しかし、Intel の LGA 1366 ベースの Core i7 に Turbo Boost テクノロジが導入され、それに続いて LGA 1156 ベースの Core i5 および Core i7 プロセッサにさらに積極的な実装が導入されたことで、Intel は、電圧、アンペア数、温度、および CPU 使用率に直接関連するオペレーティング システムの P 状態要求など、いくつかの異なる要素に基づいた一種のインテリジェント オーバークロックを自ら実装するようになりました。

これらの各パラメータを監視することで、Intelのオンボード電力制御ユニットは、プロセッサの最大TDPに達していない状況でクロックレートを上げることでパフォーマンスを向上させることができます。実質的に未使用のコアをシャットダウンすることで消費電力を削減することで、シングルスレッドのワークロードでは余裕が生まれ、2つのスレッドがアクティブな場合は少し余裕がなくなり、3つのコアが使用されている場合はさらに余裕がなくなります。このように、Intelの「自動オーバークロック」は、特定のCPUの最大TDP定格(IntelのBloomfieldsの場合は130W、Lynnfieldsの場合は95W)を超える消費電力を発生させることなく、パフォーマンスを向上させるための、より洗練された、よりきめ細かな方法として存在します。

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Core i7-860と-870がシングルスレッドアプリで驚異の667MHzという高速化を実現したことを目の当たりにした後、私たちが自問したのは、パワーユーザーがプロセッサのオーバークロックに全力を尽くし、完璧なCPUを壊してしまうリスクを冒す価値があるのか​​、それともIntel版のテクノロジに任せておくだけでいいのか、ということでした。私は、自分が単に年老いて怠け者になっているのではなく、マニアックな方法でパフォーマンス向上を目指すことで、依然として確かなメリットが得られるだろうと期待していました。しかし、シングルスレッドとマルチスレッドのソフトウェアでバランスの取れたパフォーマンスを実現するためにNehalemを最適化するためにIntelのエンジニアたちが行った努力を軽視することもできませんでした。

ちょっとした実験をすることにしました。Core i5-750とCore i7-860をそれぞれオーバークロックし、Turbo Boostを有効、無効にした場合の2つのプロセッサの性能を比較してみることにしました。もちろん、ラボにはIntelのサンプルがありますが、それが市販モデルの代表値だとは到底思えません。そこで、念のため両方のチップをNeweggで購入しました。Intelの市販冷却ソリューションをそのまま使うかどうか迷いましたが、最終的にはリファレンスヒートシンクを拡張しなければ4GHzは実現できないと判断しました。そのため、すべてのテストはThermalrightのMUX-120を使って行っています。

クリス・アンジェリーニは、Tom's Hardware USの名誉編集者です。ハードウェアレビューの編集を担当し、注目度の高いCPUやGPUの発表を取り上げています。