Частота шины или коэффициент умножения?


На материнской плате объединено множество вычислительных устройств. Для синхронизации их работы, на материнской плате располагают тактовый генератор, который по множеству тактируемых линий сообщает вычислительным устройствам, о необходимости начинать или завершать обрабатываемую операцию. Это, что касается вычислительных устройств, но нас больше интересует другой вопрос.
Доставка данных, её скорость и пропускная способность(ПСП) шины. Основной характеристикой шины является её пропускная способность, которая определяется пропускной способностью шины за 1 такт, и соответственно тактовой частотой шины, и равна их произведению. ПСП шины за 1 такт чётко определена производителем, вернее физическими особенностями шины. Но рукам пользователей предоставлена такая возможность, как манипуляция тактовыми частотами. Сразу следует отметить, что не смотря на обилие самых разных частот, к примеру: Athlon 64 2.4GHz, НТ, DDRII, PCI-e, AGP, PCI и т.д. вся система работает на одной частоте, задаваемой тактовым генератором. Далее вопрос о ПСП шин буду рассматривать на примере процессоров семейства Athlon 64, т.к. в результате расположения контроллера памяти на кристалле процессора, это вызвало некоторые особенности в работе эффективной частоты шины памяти.
Итак системы на базе процессоров семейства AMD Athlon 64 работают на частоте 200МГц. А такие показатели как НТ 1000, DDR2-667, PCI(33МГц),… это всего лишь показатель возможностей конкретной шины, который достигается с помощью использования коэффициентов умножения(КУ) и делителей. В случае если шина медленная, и не успевает за частотой генератора, используются делители с коэффициентом «к», т.е. данные передаются 1 раз в «к» тактов. Если же шина поддерживает частоту выше частоты тактового генератора, то используют КУ. Но тут встречаются подводные камни, из-за несоответствия частот команды чтения/записи обрабатываются с реальной частотой тактового генератора. Т.е. не смотря на то, что данные передаются «к» раз за 1 такт, команды чтения/записи обрабатываются ровно 1 такт, т.е. все «к» раз в течении 1 такта команды чтения/записи из/в конкретную ячейку дублируются. Теперь объясним смысл использования этих коэффициентов. Не смотря на то, что главную роль бесспорно играет реальная частота шины, эффективная частота так-же не маловажна для работы шины, ну и в основном шины оперативной памяти. Т.к. в случае если нам потребуется считать/записать большой участок кода, то команда будет выполняться столько реальных тактов, сколько потребуется для выполнения поставленной задачи. Именно для этой цели, а именно выполнения 1 команды, за 1 реальный такт и используют КУ. Кстати подводный камень о котором я говорил заключается в том, что для боле производительной работы системы требуется большая реальная частота, а не эффективная, так опять же на примере АМД заметим, что компания искусственно затягивала с вводом новой памяти DDR2. т.к. реальная частота первых экземпляров DDR2 памяти: DDR2-400MHz, DDR2-533MHz, DDR2-667MHz – была ниже чем реальная частота DDR400, а на ряду с тем, что долгое время АМД пыталась уменьшить доступ процессора к данным оперативной памяти, результатом чего стала интеграция контроллера памяти на ядро процессора. Т.е. АМД стремилась к низкой латентности, а память DDR2 по сравнению с DDR таковой не отличается, поэтому несмотря на большую пропускную способность память DDR2 с частотой ниже 800МГц, на определённых задачах имеет либо не значительный прирост, либо отставание в производительности системы.
Возвращаясь к теме отмечу, что из всего выше сказанного очевидно, на показатель производительности большую роль играет значение реальной частоты, а не эффективной(полученной с помощью КУ).
Кстати вспоминая о особенности работы оперативной памяти на процессорах семейства AMD Athlon 64, скажу, что эффективная частота работы вычисляется по более сложной формуле, т.е. память DDR2 имеет КУ равный 4. И при реальной частоте 166МГц, память работает как DDR2-667MHz. Но эффективная частота шины памяти так-же зависит от процессора. Процессор синхронизирует частоту памяти, с своей частотой. SPD чип отсылает информацию о установленных модулях памяти в BIOS, т.о. процессор определяет делитель. В результате этого, в зависимости от частоты процессора, шина памяти при некоторых частотах работает на частотах ниже заявленных.
К примеру:
памяти DDR2-667 соответствуют следующие частоты:
частота процессора/делитель/частота шины памяти
1600МГц/5/320МГц*2=DDR2-640
1800МГц/6/DDR2-600
2000МГц/6/DDR2-667
2200МГц/7/DDR2-628
2400МГц/8/DDR2-600

Т.е. частота шины памяти равна частота процессора разделить на коэффициент «к», а т.к. память у нас DDR2, то полученный результат умножаем на два. Все коэффициенты определяются системой, нам же приходится использовать «метод научного тыка» в случае если полученная частота оказалась выше заявленной производителем, значит мы ошиблись, и коэффициент надо уменьшить на единичку, замечу, что коэффициентами являются только целочисленные числа с шагом равным единице 1,2,3,4,5,6,7….

К написанию этой статьи, меня побудил вопрос «Как более эффективно разогнать процессор».
Теперь говоря о разгоне процессора, отметим, что каждый процессор имеет предельную частоту работы и ряд близ лежащих частот, которые никогда не выставляются производителем, т.к. у всех свои приоритеты, и приоритетом производителей является стабильность системы. Как мы убедились, для определённых частот процессоров от АМД, частота шины часто даже занижается. Поэтому при разгоне процессора более эффективным является разгон по шине, чем разгон КУ. Следует заметить, что частота процессора является произведением шины на КУ, и в равной степени зависит от обоих показателей, а т.к. разгон по шине, может быть ограничен КУ, рекомендуется выставить все показатели КУ на минимум, после чего достигнуть предела, либо желаемого результата по шине, после чего выставлять коэффициенты.
Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают