目前的桌面CPU市场上，双核CPU毫无疑问地成为装机首选，四核或更多核心的CPU占有率依然比较低，这固然与它们高昂的售价有直接关系，但是多核CPU还有一个难言之隐，那就是在部分应用场合中它们的性能有时都比不过双核甚至单核CPU，消费者的选择意愿不足。

　　多核CPU囿于TDP功耗的限制，其频率并不会很高（旗舰级除外），例如英特尔四核Core i5-750的频率为2.66GHz，而双核的Core i5-650就有3.2GHz，除了针对多核做过优化的软件及游戏应用外，i5-650的性能大都要高过i7-750，考虑到两者售价上的大幅差异，这样的事实很难让消费对多核处理器青睐有加。为了解决这个问题，CPU厂商需要在多核力量大与高频性能高之间做个平衡，在需要高频率的时候动态提升多核CPU的频率。

　　两大CPU厂商中最先拿出解决方案的是财大气粗的Intel，它为Nehalem架构的新一代Core i7/i5处理器引入了一种名为Turbo Boost（睿频）的核心/频率动态调节技术，这一技术也是酷睿2时代IDA（Intel Dynamic Acceleration Technology，Intel动态加速技术）的延伸，当时IDA可以休眠CPU中的一个核心而提升另一个核心的运行频率，现在的睿频技功能更强，可以实现多个核心的动态加速。

Turbo Boost加速技术原理分析
　

Nehalem处理器中的PCU单元

　　Nehalem架构的CPU每一个核心都有自己的PLL（Phase Locked Loop，相位锁定回路）电路，这样每个核心的电压和频率都可以独立控制，为此Intel专门在CPU内部设计了PCU（Power Control Unit，功耗控制）单元，PCU会以1ms（每秒1000次）的速度实时监测这四个核心的温度、电流及功耗等参数。独立控制的状态参数也是Turbo Boost加速的物理基础。

不同C-State下的功耗水平与活动状态

　　除独立的物理电路之外，Turbo Boost还需要Deep Power Down Technology技术（深度电源管理模式）的辅助，它将CPU内核按照不同的活动状态分类，历经多代技术之后目前有C0、C1、C3、C4和C6等几种状态，其中C1为工作模式表示当前正在执行指令，C1到C6则为不同的省电模式。其中值得注意是C6状态，此状态下处理器可实时清除L1 Cache内所有数据，在保存处理器微架构状态下，关掉内核（Core Clock与PLL将停止）及L2 Cache，虽然芯片组会继续为I/O提供内存交换动作，但却不会唤醒相关内核。只有需要内核时，电压才会攀升，开启Core Clock与PLL，处理器将进行重置，把Cache数据从内存中回传，微架构状态将完全恢复，继续执行指令。

　　 C0和C1状态的核心被视为Active core，而C3和C6两种状态则被视为Unactive core，每个核心处于Active还是Unactive成为Turbo Boost加速开启与否的重要因素。

　　根据Intel的官方文档分析，Turbo Boost会受到以下因素影响：

　　　 1．CPU型号
　　　 2．处于Active状态的内核数量
　　　 3．TDP功耗
　　　 4．内核的电流
　　　 5．内核的功耗
　　　 6．内核的温度

　　其中第一个限制其实是人为的，并不存在技术上的障碍，真正影响Turbo Boost的2、4、5、6这四项，一旦实际应用不能完全利用所有核心导致出现Unacive内核，睿频加速就开始发挥作用。

　　汇总一句话，Turbo Boost实际上就是PCU单元不断监测CPU内每个核心的状态，一旦有一个或多个多个内核处于Unactive状态，PCU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。提升幅度以bin为计量，在现在Nehalem架构中1 bin=bclk频率，也就是133.33MHz，每个CPU型号提升的幅度取决于基础频率以及TDP上限，普通型号的TDP上限不超过140W，旗舰级的EE版则可以放宽到190W。

　　多数桌面型号处理器的Turbo Boost可以提升幅度都在1-2 bins，只有个别特殊型号才可以达到5-7 bins，其中基础频率越低提升越明显，节能型的提升要高于标准型的，32nm工艺的则要好于45nm工艺的老型号，这也再次说明了TDP功耗高低决定了Turbo Boost加速的上限。

Turbo Boost 2.0有望带来更多变化

　　Turbo Boost技术是跟着Nehalem架构出现的，随着Intel的Tick-Tock周期更新，新一代的Sandy Bridge也即将正式亮相，新一代Turbo Boost 2.0也随之登场，它在原有的基础上改进了算法，增强了自动提速的弹性，甚至可以动态调控集成的GPU的频率。

亮点一：Turbo Boost 2.0可以突破TDP硬上限

　　Turbo Boost加速的智能性并不代表它是完美无缺的，TDP功耗成为频率提升的硬上限，一旦达到TDP功耗，CPU频率就会降至正常值，大部分桌面级CPU的提升只有1-2 bins左右，CPU实际性能提升只能说是聊胜于无，而在Turbo Boost 2.0技术的帮助下，CPU的提升会达到3-10 bins，在低功耗版本中，可提升幅度最大。

Turbo Boost 2.0可以短时间突破TDP功耗限制

　　在Turbo Boost 2.0中，TDP方面的限制有所放松，PCU单元可以控制active core在较短时间内突破TDP上限之后才会逐渐降至稳定状态，IDF会议上的资料显示最高峰阶段长达25秒，不要小看这一点时间，这只是一个加速周期循环，等到CPU的发热被带走之后，Turbo Boost 2.0也会进入下一个25秒的加速循环，这样累积下来的提速效果将比目前1-2 bins的提升更为明显。最重要的是，用户也不必担心这样做会损坏CPU，因为短时间超越TDP功耗依然处于安全设计内，Intel不会做这种亏本生意的。

亮点二：Turbo Boost 2.0联动加速CPU和内置GPU

　　另一个值得注意的功能是Turbo Boost 2.0中不仅能调节CPU频率，也会对集成GPU同样也会起到加速作用，并随着系统负载的不同协调二者的频率升降。

　　在今年发布的clarksfield核心的i5、i3处理器中，Intel已把GPU集成到CPU而非芯片组中，虽然当时只是将二者封装在一起，但是我们之前的测试中，已经揭示了GPU频率与BCLK频率存在联动关系。

CPU与GPU功耗的一体化管理

　　到了SNB架构中，GPU将会与CPU真正集成在一个核心内，二者的关系会更密切，Turbo Boost 2.0也会一体化管理GPU和CPU的能耗，并在需要的时候动态提升GPU的频率。这种改变带来的影响也会更大，例如多数游戏中CPU性能都是过剩的，Turbo Boost 2.0可以根据系统负载而向GPU倾斜，大幅提升GPU的频率以改善性能，再加上SNB中GPU架构的革新带来的性能提升，Intel新一代CPU的图形性能有可能咸鱼翻身，进而颠覆整个低端CPU/主板市场。

Turbo Boost 2.0将会带来更多收益

　　等到Sandy Bridge架构的CPU正式上市之后，凭借先进的32nm High-K工艺所带来的低功耗、低发热优势，Turbo Boost 2.0加速无疑有了更大的发挥空间。SNB架构的CPU频率覆盖2.2-3.4GHz，像Core i7-2600默认为3.4GHz，在Turbo Boost 2.0的加速下四个核心可以达到3.8GHz，单核心甚至能达到4.2GHz的高频，可以藉此一圆P4时代未竟的4G梦想。

亮点三：新增Turbo Boost监控软件

Turbo Boost 2.0新增有频率变化监控器

　　Turbo Boost 2.0有相应的监控软件，可以即时显示CPU的频率变化，界面很美观，就是一CPU外形，像Core i5-2500的默认频率为3.3GHz，界面上根据频率的变化显示相应的数值和柱状图，如3.5GHz，超出部分的颜色会有所区别，非常直观和人性化，方便用户监控。

结语

　　目前多核处理器已是占据了大部分市场份额，但是软件方面的多线程优化尚未完全准备好，以致于出现高价的多核CPU性能不及低价的双核乃至单核的尴尬，Turbo Boost技术的出现有其现实意义，实际使用中支持此技术的多核CPU犹如吃了大补丸，或多或少总会由此受益。

　　 Turbo Boost归根到底要依赖于厂商的CPU功耗管理技术，这也一直是Intel的强项所在，它不需要用户干预，频率的升降都是一瞬间完成的，智能度非常高，Turbo Boost 2.0的出现进一步提高了动态调频的灵活性及空间，而对GPU的动态加速更能让人兴奋，以往纠结于Intel集显性能低下的玩家有可能找到新的灵丹妙药根治这一顽疾。

　　唯一让人诟病Turbo Boost的地方在于Intel将之视为筹码，是否支持Turbo Boost成为CPU等级划分的一个依据，不太需要这个功能中高端CPU往往都支持这一功能以彰显其优势，而真正需要Turbo Boost加速提升性能的入门和性能级CPU则大都不受Turbo Boost青睐，要改变这一点，还是希望AMD类似的Turbo Core加速技术给Intel施加更大的压力吧。