Intel 技術如何提升 CPU 效能

不同的工作負載會對系統的 CPU 有不同的要求。通常，處理器可以輕鬆處理輕量要求，例如執行文字處理器或瀏覽網頁。但是，遊戲、編輯影片或串流內容等重量級任務的負擔就比較沉重了。

提升技術能解決這種差異，並協助 Intel 處理器適應目前正在處理的工作。他們能提高 CPU 頻率或時脈速度來達成目標。

在我們討論提升行為的運作原理前，有兩項規格需要了解。

基本頻率是系統閒置或輕量負載時 CPU 執行的頻率。以基本頻率運行時，CPU 能消耗更少的電力，並產生更少的熱量。有時候以較低頻率執行（而不是一直全速執行），也有助於延長處理器壽命⁴。

最大渦輪頻率是 CPU 在受到來自遊戲等嚴苛應用環境的壓力時，所能達到的目標頻率。這是 CPU 在不超頻的情況下所能達到的最大單核頻率。

例如，Intel® Core™ i9-11900K 的基本頻率是 3.5 GHz，這代表每秒會完成 35 億個週期。但是，最大渦輪頻率是更快的 5.3 GHz。（在超頻前） 如果系統有足夠的功率和散熱空餘空間（想想高效能的空氣或液體 CPU 冷卻器），就能實現頻率的大幅躍進，更妥善地處理更密集的工作負載。

在第 11 代 Intel® Core™ CPU 中，多種提升技術協同工作，某些技術會影響單核（例如新的 Adaptive Boost Technology），而其他技術則會影響多核。我們將在下列內容中深入研究每一項技術，不過這裡有一份快速參考資料表：

什麼是渦輪加速 2.0？

此圖形顯示了渦輪加速 2.0 在 i5-11600K 的所有內核上提供的頻率提升。

Intel® 渦輪加速技術 2.0 是您以前最有可能聽過的加速技術，因為自 2011 年以來推出的 Intel Core i5、i7 和 i9 CPU 中都擁有這項技術。

您可以將其視為前述提升行為的基準版本。這是一項節能技術，能讓您的 CPU 在輕量工作期間以較緩慢的基本頻率執行，然後在峰值工作負載時提升至更高的頻率。

渦輪加速 2.0 能提升所有核心的效能。值得記住的是，在速度提升生效前，CPU 必須在功率、電流和溫度限制範圍內運行。

什麼是渦輪加速 3.0？

此圖表顯示了渦輪加速 Max 技術 3.0 為 i7-11700K 中的一、兩個「偏好核心」提供的提升。

由於生產差異，處理器核心的最大潛在頻率有所不同。Intel® 渦輪加速 Max 技術 3.0 會在 CPU 上識別速度最快的核心，稱為「偏好核心」。然後，這項技術會提升這些核心（或單一核心）的頻率，並將關鍵工作負載導向它們。

Intel® 渦輪加速 Max 技術 3.0 不會取代渦輪加速 2.0。這是另一項能額外提升偏好核心速度的技術。這有助於提升輕量執行緒應用程序的效能。

相較之下，多執行緒應用程式能執行更多工作、使用更多核心和超執行緒等功能進行擴充。其他第 11 代加成技術能提供全核心加成，有利於高度平行化的程式。

遊戲和許多常見的應用程式依賴 ⁴ 來自 Intel® 渦輪加速 Max 技術 3.0 的高頻率核心和優勢。此技術包含在第 11 代 Intel® Core™ i9 和 i7 CPU 中，例如 Intel® Core™ i7-11700，其最大渦輪頻率高達 4.9 GHz。

和其他提升技術一樣，您的 CPU 必須在低於 Intel® 渦輪加速 Max 技術 3.0 的功率、電流和溫度規範下執行才能生效。

什麼是 Thermal Velocity Boost？

此圖表顯示了 Thermal Velocity Boost 對 i9-11900K 前兩個核心的影響。

Intel® Thermal Velocity Boost (TVB) 於 2018 年推出，這項技術可在散熱空餘空間和渦輪功率預算充足時，釋放額外的 CPU 效能。這是技術構成中的另一項建構模塊，可以讓第 11 代 Intel® Core™ CPU 達到更高的最高渦輪頻率。

對於第 11 代 Intel® Core™ 桌上型 CPU，當處理器低於 70°C 的溫度上限時，TVB 會將時脈頻率提升 100 MHz。對於行動 CPU，限制是 65 °C。高效能氣冷式冷卻器或水冷式冷卻器（例如 Cryo Cooler），將協助將系統溫度保持在閾值下。

TVB 非常適合處理爆增工作負載：導致 CPU 使用率突然飆升的程式。這項技術能為系統提供臨時的回應效能提升，有機會消除您通常會注意到的減速。

根據執行中的任務，TVB 可能會增加單一核心或所有核心的頻率。

單一核心 TVB 會影響 CPU 中最快的核心。該核心可以作為偏好核心從 Intel® 渦輪加速 Max 技術 3.0 獲得效能提升以上的額外提升。

全核心 TVB 能增強每一個核心，在標準提升行為之上增加了高達 100 MHz 的頻率飛躍。

什麼是 Adaptive Boost Technology？

此圖表顯示了 Adaptive Boost Technology 為 i9-11900K 核心 3-8 提供的提升。

作為第 11 代 Intel® Core™ CPU 的新技術，Intel® Adaptive Boost Technology 會視情況將全核心渦輪頻率提升至超過以前的渦輪加速時脈速度。此技術僅會在 Intel® Core™ i9-11900K 和 Intel® Core™ i9-11900KF CPU 中作用，影響核心 3–8。

您可以在多核擴充的多執行緒程式中，見證 Adaptive Boost 的優勢，其中也包括了許多現代遊戲。此技術也可以協助處理多工情況，例如同時玩遊戲、串流媒體和執行 Discord。

Intel® Adaptive Boost Technology 會在 ICCMax 限制（最高電流）與 100°C 溫度限制下啟動。這表示即使溫度高於 70°C（Thermal Velocity Boost 的上限），也可以能夠持續啟動。

Adaptive Boost 的頻率增益及其持續時間，取決不同的工作負載、冷卻解決方案和處理器功能。

還有哪些提升技術會影響我的 CPU？

上述技術是影響 CPU 頻率的主要提升技術。然而，其他技術能將您的 CPU 在特定應用程式中的行為最佳化。

Intel® Deep Learn Boost 專為複雜 AI 工作負載設計：加速人工智慧推斷，以及從資料集學習。這有助於影像分類、翻譯、語音辨識和其他任務。對於日常使用者，這能夠加快某些人工智慧輔助任務，例如：使用程式自動依照主題和位置對相簿進行排序。

如果您在超頻時探索 BIOS 中的 UEFI 選項，您可能會看到 Intel® Speed Shift Technology 這個術語。這項技術於 2015 年推出，能讓您的 CPU 更妥善地控制頻率，快速提升至最大時脈速度。這能讓您的系統響應更快、效率更高，因此我們建議啟用 Speed Shift。

您會如何使用渦輪加速？

若要體驗 Turbo Boost Max 3.0 和 Adaptive Boost Technology 等技術帶來的效能提升，只需要一顆相容的 CPU。大多數的提升技術並無需配置；但是，必須在 BIOS 設定中啟用新的 Adaptive Boost。

這是旗艦級第 11 代 Intel® Core™ CPU：Intel® Core™ i9-11900K，融合了上述的所有提升技術。在渦輪加速 Max 技術 3.0 和 Thermal Velocity Boost 的支援下，CPU 的最快核心速度可達 5.3 GHz，進而增強輕量執行緒遊戲的效能。多執行緒應用程序受益於 TVB 和 Adaptive Boost，能夠實現高達 5.1 GHz 的全核心頻率。

此外，Intel® Core™ i7-11700K 是不打算購買高級冷卻解決方案的使用者的絕佳選擇。這款產品沒有 Thermal Velocity Boost 和 Adaptive Boost，但速度高達 5.0 GHz，搭載的渦輪加速 Max 技術 3.0 能夠增加其最大頻率。