Prime95에서 모든 옵션에 대해 CPU가 100 %인데도 왜 작은 FFT가 가장 열을 발생합니까?

방금 새 Skylake PC를 만들었 으며 Prime95를 스트레스 테스터로 사용하여 약간의 오버 클럭킹에 대해 살펴 보겠습니다.

정상적인 사용에서는 잘 작동하지만 Prime95에서는 특정로드에서 약간의 CPU 조절을 주목합니다.

4 개의 코어 (8 개의 스레드)가 모두 100 %로 멈춰 있으면 Prime95의 Small FFT 설정이 'Blend'옵션보다 높은 온도에 도달하는 이유는 무엇입니까?

벡터화 된 코드, 특히 AVX는 프로세서가 이러한 명령을 실행하기 위해 더 높은 전압에서 작동해야하므로 CPU 열 출력을 자연스럽게 증가시킵니다. 작은 FFT는 블렌드 모드보다 적은 메모리를 필요로하므로 프로세서는 데이터를 처리하는 데 더 많은 시간을 소비하고 데이터를 기다리는 시간이 줄어 듭니다.

• x86-64 아키텍처는 특히 최신 프로세서에서 광범위한 벡터 처리 기능을 제공합니다 . 벡터 처리를 통해 응용 프로그램은 한 번에 여러 데이터 항목에 대해 수학 연산을 수행 할 수 있으며, 최신 계산 집약적 인 응용 프로그램에서 처리 처리량을 높이기 위해 사용합니다.

• 벡터화 된 코드, 특히 Prime95에서 사용 하는 AVX 명령어는 프로세서가 정상보다 높은 전압에서 작동해야합니다. 그 결과 전력 소비와 열 출력이 일반 작업 부하에서 경험하는 것보다 큽니다. 이러한 이유로 인텔은 AVX가 많은 부하로 인해 프로세서가 전체 터보 부스트 클럭 속도 (각주 1) 를 조절하거나 유지하지 못하게 할 수 있다고 경고합니다 .

  인텔 ® AVX (Advanced Vector Extensions)는 특정 정수 및 부동 소수점 연산에 대해 더 높은 처리량을 달성하도록 설계되었습니다. 다양한 프로세서 전력 특성으로 인해 AVX 명령어를 사용하면 a) 일부 부품이 정격 주파수 미만으로 작동하고 b) Intel® Turbo Boost Technology 2.0이 설치된 일부 부품이 최대 또는 최대 터보 주파수를 달성하지 못할 수 있습니다.

  인텔은 이를 백서 에서 자세히 설명합니다 . 특히 다음과 같이 말합니다.

  인텔 AVX는 특정 정수 및 부동 소수점 연산에 대해 높은 처리량을 달성하도록 설계되었습니다. 이러한 명령어를 사용하면 프로세서가 표시된 TDP 주파수 미만으로 작동 할 수 있습니다. 이러한 주파수 감소는 고전력 Intel AVX 명령어에 추가 전압 및 전류가 필요하기 때문에 발생합니다.

  • AVX 명령어에 V _코어 승압 이 필요한 이유 는 AVX 실행 장치가 프로세서의 다른 부분보다 복잡하여 해당 파이프 라인 단계를 완료하는 데 시간이 오래 걸린다는 것입니다 ( 파이프 라인에 대한 자세한 기술 정보는 이 답변 참조). 프로세서 설계의 다른 측면). 특정 파이프 라인 단계가 느린 경우 파이프 라인의 모든 단계가 각 클록주기 내에서 완료되어야 하므로 전체 프로세서의 최대 클록 속도가 제한됩니다 .

  • 같은 이유로 오버 클러킹시 더 높은 전압이 최대 도달 가능 주파수를 증가시킵니다 (트랜지스터는 더 높은 전압에서 더 빠르게 전환 할 수 있음). 전압을 높이면 더 긴 파이프 라인 단계가 정시에 완료 될 수 있습니다.

• 작은 FFT 모드는 캐시 에 맞지 않을 수있는 작은 값과 큰 값 모두에서 작동하는 혼합 모드와 달리 CPU 캐시에 맞을 수있는 작은 데이터 항목 만 사용 합니다. 메모리 액세스는 단순히 데이터 처리에 비해 속도가 느리기 때문에 프로세서는 실제로 혼합 모드에서 데이터를 처리하는 데 더 적은 시간을 소비하여 열 출력을 줄입니다. 작은 FFT는 많은 메모리 액세스 근처에 수반되지 않으므로 CPU가 실제로 더 많은 작업을 수행하여 전력 소비와 열 출력이 증가합니다.