توربو بوست (Turbo boost) جزء توانمندی‌های مهم در پردازنده های پیشرفته است که به هسته‌ها اجازه می‌دهد سرعت کاری خود را بر اساس نیاز تغییر دهند. این فناوری برای افرادی که گاهی به قدرت بیشتری از پردازنده نیاز دارند، بسیار مفید است؛ زیرا پردازنده در وضعیت عادی، با سرعت مشخصی کار می‌کند، اما اگر وظایفی سنگین تر به آن سپرده شود، از این قابلیت استفاده می‌کند تا سرعت هسته‌ها را افزایش دهد.
به همین دلیل، کارهای پیچیده سریع تر انجام می‌شوند و زمان کمتری هدر می‌رود.عملکرد توربو بوست به عواملی مانند دما، میزان انرژی مصرفی و توان حرارتی وابسته است. اگر این عوامل در محدوده ای که برای پردازنده تعریف شده باقی بمانند، سرعت هسته‌ها افزایش پیدا می‌کند. اما اگر دما یا مصرف انرژی از حد مشخصی بیشتر شود، پردازنده دوباره به سرعت اولیه خود بازمی‌گردد. این فرایند عملکرد دستگاه را بهبود می‌دهد و از گرم شدن بیش از حد پردازنده جلوگیری می‌کند.
توربو بوست قابلیتی است که باعث می‌شود پردازنده بتواند سرعت کاری هسته های خود را به صورت فعال و بر اساس نیاز افزایش دهد. هر پردازنده یک سرعت پایه دارد که برای کارهای عادی مناسب است. اما گاهی برنامه‌های پیچیده تر، مثل رمزگذاری ویدیو یا طراحی سه بعدی، به قدرت بیشتری نیاز دارند. در چنین مواقعی توربو بوست (Turbo boost) خودکار وارد عمل شده و فرکانس هسته‌های فعال را از حالت نرمال بالاتر می‌برد تا پردازش‌ها سریع تر انجام شوند.
این فناوری ابتدا در پردازنده‌های دوره Nehalem اینتل معرفی شد و در دوره های بعدی مثل Sandy Bridge و Haswell نیز گسترش پیدا کرد. در این حالت، فرکانس کاری هسته‌ها به تدریج و در مراحل کوچک (مثلا ۱۰۰ مگاهرتز) افزایش پیدا می‌کند. این روش تدریجی باعث می‌شود که انرژی زیادی به طور ناگهانی مصرف نشود و دمای پردازنده نیز در یک سطح قابل قبول باقی بماند. اگر مصرف انرژی یا دما از حد تعیین شده عبور کند، افزایش فرکانس متوقف می‌شود.
برای مثال، فرض کنید پردازنده ای سرعت پایه ۲.۵ گیگاهرتز دارد. هنگام اجرای وظایف سنگین مثل بازی‌های گرافیکی یا ویرایش ویدیو، این سرعت می‌تواند تا ۳.۵ گیگاهرتز افزایش پیدا کند، البته به شرطی که دما و مصرف انرژی در حد مجاز باقی بمانند. این فرایند به صورت خودکار انجام می‌شود و نیازی نیست کاربر تغییری در تنظیمات ایجاد کند، مگر اینکه بخواهد از طریق بایوس تغییرات خاصی اعمال کند.
توربو بوست همچنین به بهینه تر شدن مصرف انرژی کمک می‌کند. در پردازنده‌های قدیمی، همه هسته‌ها همیشه در یک سرعت ثابت کار می‌کردند، حتی وقتی نیازی به آن نبود؛ اما در پردازنده‌های جدید، اگر همه هسته‌ها لازم نباشند، برخی هسته‌ها خاموش یا کم فعال می‌شوند و هسته‌های باقی مانده می‌توانند با سرعت بالاتری کار کنند.
در پردازش دستگاه، هر مدل از پردازنده اینتل که توربو بوست (Turbo boost) را پشتیبانی کند، در اصل یک چهارچوب سخت افزاری و نرم افزاری دارد که به صورت خودکار مدیریت انرژی و سرعت را اجرا نماید. بخش سخت افزاری شامل سنسورهای ریز پردازنده است که جریان و دما را زیر نظر می‌گیرند. اگر سنسورها تشخیص دهند که توان و حرارت از حدود تعریف شده عبور نکرده، می‌توان فرکانس کاری را بیش از پایه تنظیم کرد.
همچنین نیاز است سامانه خنک کننده قوی به کار گرفته شود تا گرمای اضافی از سطح چیپ دور شود. این فناوری در نسخه اول، همراه با نسل‌های ابتدایی Core i7 سری 900 معرفی شد. سپس نسخه دوم (v2.0) در سال ۲۰۱۱ برای i5-2xxx و i7-2xxx در دسترس قرار گرفت. نسخه جديدتر هم امکان دیگری را گسترش داد که شامل انتخاب تک هسته هایی که قابلیت بالاتر دارند می شود تا در فرکانس بیشتر فعالیت کنند. این فرایند سبب شده زمانی که یک نرم افزار فقط یک هسته را درگیر می‌کند، دقیقا آن هسته ای فرکانس بالاتر بگیرد که بیشترین ظرفیت را دارد.
هسته‌های پردازشی ممکن است از طریق توربو بوست (Turbo boost) در گام‌های جداگانه افزایش فرکانس یابند. در دوره های Nehalem، افزایش ۱۳۳ مگاهرتز به صورت پله ای صورت می‌گرفت. اما از Sandy Bridge به بعد، گام افزایش اغلب ۱۰۰ مگاهرتز تعیین شده است. تنظیم فرکانس در هر مرحله آزادانه انجام نمی‌گیرد و به شکل لحظه ای چک می‌شود که مبادا دمای تراشه بالا رود یا مصرف برق به خطوط خطر برسد. به همین دلیل یک هسته ممکن است بتواند مدت طولانی تری در فرکانس افزایش یافته، دوام آورد اما هسته ای دیگر زودتر به آستانه گرمایی اش برسد. توربو بوست (Turbo boost) به برنامه ریزی ظریف روی منبع تغذیه نیز محتاج است.
افزایش سرعت هسته ها در توربو بوست (Turbo boost) زمانی فعال می‌شود که برنامه‌های سنگین یا وظایف پیچیده ای روی سیستم اجرا شوند. در این حالت، پردازنده ابتدا شرایطی مانند دما، توان مصرفی و جریان برق را بررسی می‌کند. اگر این موارد در محدوده‌ی استاندارد باشند، فرکانس هسته‌ها به صورت مرحله ای افزایش می‌یابد. این افزایش معمولا در گام‌های ۱۰۰ یا ۱۳۳ مگاهرتزی انجام می‌شود و تا زمانی ادامه دارد که پردازنده به حداکثر سرعت ممکن یا مرز گرمایی برسد.
این فناوری با توجه به تعداد هسته‌های فعال، سرعت متفاوتی دارد. برای مثال، اگر همه‌ی هسته‌ها فعال باشند، ممکن است فرکانس از ۳.۰ گیگاهرتز به ۳.۴ گیگاهرتز برسد. اما اگر تنها یک هسته فعال باشد، این مقدار می‌تواند تا ۳.۹ گیگاهرتز افزایش یابد. در برخی مادربردهای مخصوص بازی، این قابلیت به صورت پیش فرض فعال است و تمام هسته‌ها می‌توانند به حداکثر سرعت دست یابند. البته اگر استانداردهای خنک کنندگی رعایت نشود، ممکن است پردازنده بیش از حد گرم شود و در بلند مدت آسیب ببیند. هنگامی که پردازنده برای مدت طولانی تحت فشار باشد، دمای آن افزایش می‌یابد، اگر این دما از حد تعیین شده عبور کند، فرکانس کاهش می‌یابد تا پردازنده خنک شود و به حالت عادی بازگردد.
توربو بوست همیشه در حداکثر سرعت باقی نمی‌ماند. این ویژگی بیشتر در وظایف کوتاه مدت یا میان مدت، عملکرد پردازنده را بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود کارها سریع تر انجام شوند. فعال بودن یا غیرفعال بودن این قابلیت معمولا به تنظیمات مادربرد و بایوس بستگی دارد. در بیشتر موارد، تولید کنندگان مادربرد این ویژگی را به صورت پیش فرض فعال می‌کنند. بنابراین، کاربرانی که پردازنده‌هایی مانند Core i7 دارند، معمولا نیازی به تغییر تنظیمات ندارند. البته در شرایط خاص، برخی افراد ترجیح می‌دهند این قابلیت را غیرفعال کنند تا پردازنده در سرعت ثابت کار کند و گرمای کمتری تولید شود.
بسیاری از نرم افزارهای قدیمی تنها از یک یا دو هسته استفاده می‌کنند. اگر همه هسته‌ها در سرعت پایه باقی بمانند، عملکرد مطلوبی ایجاد نمی‌شود و زمان بیشتری برای انجام کارها نیاز است. توربو بوست (Turbo boost) تمامی مشکلات را حل کرده و به ترتیب هسته‌های فعال می توانند به سرعت بالاتری دست پیدا کنند. این موضوع باعث می‌شود برنامه‌ها سریع تر اجرا شوند و عملکرد پردازنده در وظایف سنگین بهبود یابد. در سرورها، بیشتر در کارهایی مانند مدیریت پایگاه اطلاعات، هوش مصنوعی و مجازی سازی، این فناوری بسیار کاربردی است.
زمانی که بار کاری سرور افزایش پیدا می‌کند، توربو بوست به پردازنده اجازه می‌دهد برای مدت کوتاهی سرعت بیشتری داشته باشد تا وظایف به موقع انجام شوند. پس از کاهش بار، پردازنده به حالت پایه بازمی‌گردد تا انرژی کمتری مصرف شود.در بازی‌های ویدیویی نیز این فناوری اهمیت زیادی دارد. بیشتر بازی‌ها از چندین هسته استفاده می‌کنند، اما اگر برخی هسته‌ها نیاز به عملکرد بیشتری داشته باشند، توربو بوست می‌تواند سرعت فریم را افزایش دهد و از ایجاد وقفه جلوگیری کند. همچنین در کارهایی مانند ویرایش عکس و فیلم، این فناوری زمان پردازش را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود کارها سریع تر انجام شوند.
با افزایش فرکانس پردازنده، مصرف انرژی بیشتر می‌شود و گرمای بیشتری تولید می‌گردد. اگر از قابلیت توربو بوست (Turbo Boost) استفاده کنید اما سیستم خنک کننده مناسبی نداشته باشید، ممکن است با مشکلاتی مواجه شوید. هر چه فرکانس بالاتر برود، الکترون‌های بیشتری در مدار جریان پیدا می‌کنند و این باعث افزایش دما می‌شود. اگر سیستم خنک کننده ضعیف باشد، پردازنده خیلی زود به دمای حداکثری می‌رسد و برای جلوگیری از آسیب، سرعت خود را کاهش می‌دهد.
در لپتاپ‌ها، به دلیل فضای محدود، سیستم خنک کننده باید اثربخش باشد. وجود یک فن قوی یا سیستم تهویه پیشرفته می‌تواند عملکرد توربو بوست را پایدار نگه دارد. همچنین، محدودیت مصرف برق در دستگاه‌های قابل حمل باعث می‌شود که این قابلیت تنها برای مدت کوتاهی فعال باشد و با افزایش دما، سرعت پردازنده به حالت عادی برگردد.
از نظر مصرف انرژی، توربو بوست (Turbo boost) نسبت به عملکرد ثابت در فرکانس بالا، گزینه بهتری است. در زمان‌هایی که پردازش سنگینی نیاز نیست، فرکانس پایین می‌ماند و مصرف برق کاهش پیدا می‌کند. اما وقتی نیاز به قدرت پردازشی بیشتر باشد، برخی هسته‌ها برای مدت کوتاهی با سرعت بالاتر کار می‌کنند و سپس به حالت عادی بازمی‌گردند.
برای سیستم‌های رومیزی یا سرورهای حرفه‌ای، استفاده از خنک کننده قوی و منبع تغذیه مناسب ضروری است. در غیر این صورت، مادربرد نمی‌تواند ولتاژ کافی را تامین کند و به دلیل افزایش ناگهانی دما، سیستم ناپایدار می‌شود. این ناپایداری ممکن است باعث ری استارت یا خاموش شدن دستگاه شود.
اگر کسی در جستجوی سرورهای نو یا استوک است، وبسایت دکتر اچ پی گزینه‌های فراوانی دارد. این فروشگاه اینترنتی محصولات سرور برند HP را عرضه می‌کند و تنوع زیادی در رده‌های گوناگون دارد. خریدار قادر است از طریق مشاوره تخصصی، سروری را انتخاب کند که فرکانس و مشخصات فنی آن مطابق نیاز باشد. همچنین شرایط تحویل و پشتیبانی پس از آن، در این مجموعه به صورت نامه ریزی شده دنبال می‌شود.
توربو بوست یک فناوری است که به پردازنده اجازه می‌دهد سرعت هسته‌ها را به صورت دقیق مدیریت کند. این قابلیت زمانی فعال می‌شود که نیاز به قدرت پردازشی بیشتری وجود داشته باشد و پس از آن، سرعت به حالت عادی بازمی‌گردد. این روش باعث می‌شود پردازنده تحت فشار غیرضروری قرار نگیرد و عملکرد بهتری داشته باشد. هرچه سیستم خنک کننده قوی تر باشد و مادربرد کیفیت بالاتری داشته باشد، این فناوری بهتر عمل می‌کند. توربو بوست از نسل‌های اولیه پردازنده‌های Nehalem تا مدل‌های جدیدتر مانند Alder Lake پیشرفت زیادی کرده است.
در نسخه‌های جدید، توان پردازشی به شکل بهتری بین هسته‌ها تقسیم می‌شود و هسته‌هایی که توان بیشتری دارند، سرعت بالاتری پیدا می‌کنند. این فناوری برای کاربران مختلف، از جمله کسانی که از کامپیوترهای رومیزی، لپتاپ یا سرورها استفاده می‌کنند، بسیار مفید بوده است. در کارهایی که نیاز به پردازش‌های سنگین گرافیکی یا محاسباتی دارند، توربو بوست (Turbo boost) عملکرد پردازنده را بهبود می‌بخشد.
سوالات متداول
توربو بوست به شکل پیش فرض در اکثر مدل‌های جدید پردازنده‌های اینتل در حالت فعال قرار دارد. سازندگان مادربرد معمولا در بخش بایوس، این گزینه را فعال نگه می‌دارند تا کاربر به صورت اتوماتیک از بالا رفتن فرکانس بهره ببرد. البته افرادی که علاقه مند هستند کنترل دقیق داشته باشند می‌توانند از طریق بایوس، آن را خاموش یا دوباره روشن کنند.
برای اینکه پردازنده بتواند به بالاترین سرعت در حالت توربو بوست برسد، دما و مصرف انرژی نباید محدود شوند. اگر مادربرد نتواند ولتاژ کافی را تامین کند یا اگر حرارت پردازنده زودتر از حد مجاز بالا برود، توربو بوست قبل از دستیابی به حداکثر سرعت متوقف می‌شود. علاوه بر این، نحوه استفاده از هسته‌ها هم تاثیر زیادی دارد. اگر نرم افزاری تمام هسته‌ها را به طور همزمان درگیر کند، ممکن است سرعت هر هسته به اندازه حالتی که فقط یک هسته فعال است، بالا نرود.
توربو بوست و اورکلاک هر دو به افزایش سرعت پردازنده مربوط می‌شوند، اما روش کار آنها کاملا متفاوت است. در اورکلاک، کاربر به صورت دستی تنظیمات پردازنده را تغییر می‌دهد، مانند افزایش ولتاژ یا تغییر ضریب فرکانس، که گاهی از محدوده ای که کارخانه تعیین کرده فراتر می‌رود. این کار نیازمند دانش فنی و دقت بالاست، زیرا ممکن است به پردازنده آسیب برساند. در مقابل، توربو بوست به صورت خودکار و بر اساس استانداردهای تعیین شده توسط سازنده عمل می‌کند. این فناوری تنها زمانی که نیاز به قدرت بیشتری باشد، سرعت هسته‌ها را افزایش می‌دهد و در شرایط عادی پردازنده را در حالت پایه نگه می‌دارد.
AMD فناوری توربو اختصاصی خود را توسعه داده است که در مدل های قدیمی تر با نام Turbo Core و در مدل های جدیدتر با نام Precision Boost شناخته می‌شود. این فناوری عملکردی شبیه به توربو بوست اینتل دارد. یعنی زمانی که پردازنده تحت فشار قرار گیرد و دما و مصرف انرژی در محدوده قابل قبول باقی بمانند، سرعت هسته‌ها افزایش پیدا می‌کند تا پردازش‌ها سریع تر انجام شوند.
