CPU

Влияние технологий HyperThreading и TurboBoost на производительность Intel Xeon E-2288G

Компания Intel в своих процессорах использует технологии HyperThreading и TurboBoost - сегодня Наша Редакция протестирует их влияние на производительность восьмиядерного процессора Intel Xeon E-2288G.

На сегодняшний день тактовая частота процессоров является весьма «условной» величиной, что обусловлено технологией TurboBoost (TB), которая позволяет поднимать тактовую частоту выше базовой, но… с некоторыми нюансами – мало того, что не всем ядрам, так еще и на разную величину при разных типах нагрузках (например, на AVX-инструкциях). Такая ситуация не позволяет прогнозировать производительность процессора на базе его тактовой частоты - более того даже при одинаковых базовых и турбо частотах процессоры могут показывать различную производительность в силу отличающихся тепловых пакетов, напрямую влияющих на агрессивность TurboBoost - Наша Редакция уже проводила исследование влияния схемы управления питанием на производительность - здесь, где выяснилось, что даже схема управления питанием существенно влияет на производительность - что уж говорить про разницу в TDP? Вопрос с HyperThreading, увеличивающей количество вычислительных потоков вдвое, - проще - в многопоточных приложениях эффект будет существенным, в однопоточных - отсутствует. То есть навскидку TurboBoost универсальнее HyperThreading - остается только на практике проверить это.

Тестовый стенд

Тестовый стенд: Intel Xeon E-2288G, SuperMicro X11SCA-F, Kingston DDR4-2666 ECC 16GB

Детализация

- Процессор: Intel Xeon E-2288G (обзор);
- Материнская плата: SuperMicro X11SCA-F (BIOS v1.1)(обзор);
- Оперативная память: 2x Kingston DDR4-2666 ECC 16GB (KSM26ED8/16ME);
- Блок питания: Corsair RM750i;
- ОС: Microsoft Windows Server 2019.

Методика тестирования

- 3DMark Vantage 1.13;
- 3DMark06 1.21;
- Cinebench R15;
- Cinebench R20;
- Corona 1.3;
- LuxMark 3.1;
- RealBench 2.56;
- 7zip 19.00;
- CPU-Z 1.90;
- Fritz 4.2;
- Fritz 4.3.2;
- wPrime 2.10;
- HDBC 1.61;
- TrueCrypt 7.1a;
- VeraCrypt 1.24;
- HWBOT x265 2.2.0.
- FRYRENDER SP2.

Обозначения на графиках:
- HT On TB On - HyperThreading и TurboBoost активированы: 8 ядер, 16 потоков, тактовая частота до 5 ГГц;
- HT On TB Off - HyperThreading включена, TurboBoost выключена: 8 ядер, 16 потоков, тактовая частота 3,7 ГГц;
- HT Off TB On - HyperThreading выключена, TurboBoost включена: 8 ядер, 8 потоков, тактовая частота до 5 ГГц;
- HT Off TB Off - HyperThreading и TurboBoost деактивированы: 8 ядер, 8 потоков, тактовая частота 3,7 ГГц.

3DMark Vantage

В процессорном подтесте активация HT увеличивает производительность на 25%, TB - на 22%. Активация обеих технологий позволяет поднять производительность на 42% относительно Xeon E-2288G с отключенными HT и TB.

3DMark 2006

В процессорном подтесте активация HT увеличивает производительность на 10%, TB - на 23%. Активация обеих технологий позволяет поднять производительность на 33%.

Cinebench R15

Активация HT позволяет поднять производительность на 29%, в то время как активация TB всего лишь на 16%. Активация обеих технологий позволяет поднять производительность на 42%.

Cinebench R20

В новом Cinebench ситуация аналогичная - активация HyperThreading приносит больший прирост производительности, чем TurboBoost - 29% против 12%. Активация обеих технологии ускоряет Intel Xeon E-2288G на 38%.

Corona

Наибольший эффект дает HT, в то время как TB лишь незначительно сокращает время рендера, то есть количество потоков приоритетнее тактовой частоты.

Fryrender

Ситуация аналогична Corona - HT эффективнее TB.

LuxMark

В тесте OpenCL CPU количество потоков важнее тактовой частоты - HT увеличивает производительность на 17%, в то время как TB - на 9%. Активация обеих технологий увеличивает производительность на 22%.

RealBench

В общем зачете TB показывает больший прирост, чем HT - 41% против 38%. Активация обеих технологий показывает прирост производительности в 58%.

CPU-Z

В CPU-Z многопоточность в приоритете - HT обеспечивает прирост производительности в 43%, в то время как TB - всего лишь 13%. Активация обеих технологий показывает прирост производительности в 52%.

Fritz

В Fritz 4.3 обе технологии показывают примерно одинаковый прирост.

7zip

При сжатии данных обе технологии показывают примерно одинаковый эффект - 15-18%. При распаковке ситуация меняется - HT увеличивает скорость распаковки на 31%, а TB - на 25%. Активация обеих технологий позволяет поднять скорость распаковки на 50%.

wPrime

Наибольший прирост производительности дает HT.

TrueCrypt

При использовании AES-шифрования активация HT увеличивает скорость шифрования на 38%, а при активации TB - на 28%. Активация обеих технологий увеличивает скорость шифрования на 57%.

VeraCrypt

При использовании AES-шифрования активация HT увеличивает скорость шифрования на 49%, а при активации TB - на 21%. Активация обеих технологий увеличивает скорость шифрования на 76%.

HDBC

В общем зачете TB показала чуть большую эффективность, чем HT - 30% против 25%.

HWBOT

В HWBOT HT показывает большую эффективность, чем TB - 17% против 9%.

Заключение

Анализируя полученные результаты, можно заключить, что технология HyperThreading, увеличивающая количество потоков с 8 до 16, показывает большую эффективность в большинстве тестов, чем технология TurboBoost. То есть большая часть приложений способны переварить 16 вычислительных потоков. Таким образом, выбирая процессор, в первую очередь необходимо обратить внимание на наличие у него HyperThreading, а уже потом на наличе TurboBoost и ее агрессивность - в большинстве тестов 16-поточный процессор Intel Xeon E-2288G с тактовой частотой 3,7 ГГц показал большую производительность, чем 8-поточный Intel Xeon E-2288G с Turbo-частотой до 5 ГГц, то есть 8 дополнительных вычислительных потоков оказывают больший эффект, чем дополнительные 1,3 ГГц в виде TurboBoost.