Vliv interních frekvencí na výkon PC

V tomto článku jsme se snažili zachytit vliv taktování sběrnice procesoru v návaznosti druh (SDRAM a DDR SDRAM) a taktování (100 / 133MHz) paměti. Měřenými procesory byly AMD Athlony 1000MHz v obou provedeních ("B" a "C") a testy probíhaly na základních deskách s čipsety KT133, KT133A a KT266. Nejpomalejším byl samozřejmě Athlon "B" (200MHz FSB) v kombinaci s pamětmi PC100. Nejrychlejší kombinace pak vykazovala až o 33% vyšší výkon...
Kapitoly článku

Insider - komunikace mezi procesorem a pamětí

Vzhledem k stále vyšším objemům dat, jež musí dnešní procesory zpracovávat, je otázka rychlé komunikace mezi procesorem a paměti jedním ze základních předpokladů efektivní činnosti počítače.

Proto, abych názorně ilustroval vztah mezi externí frekvencí procesoru (FSB Front Side Bus) - frekvencí jež taktuje komunikační sběrnici procesoru a "pracovní" frekvenci pameti, jsem vytvořil následující, i když poněkud zjednodušené schéma:

Procesor v tomto schématu komunikuje s vnějším světem pouze prostřednictvím čipu zvaného "severní most - northbridge". V případě platformy Socket A je "pupeční procesorovou šňůrou" sběrnice EV-6. Tato sběrnice může pracovat ve dvou normovaných rychlostech - při řídícím taktu FSB (Front Side Bus) 100 nebo 133MHz (to závisí na procesoru). Jelikož EV-6 umožňuje přenášet dvě datové jednotky v jednom taktu, označuje se někdy její "datový" takt jako 200 a 266MHz.

Pro názornost si sběrnici procesoru představme jako pásový dopravník dat vedoucí z a do procesoru. Takt v této situaci určuje rychlost tohoto dopravníku. Vyšší taktování tedy spojnici mezi procesorem a pamětí činí efektivnější.

Uvědomme si totiž, že s rostoucím nepoměrem mezi relativně pomalou "dopravní frekvencí" a vysokou interní "pracovní frekvencí" u dnešních vysoce taktovaných procesorů rostou i případné čekací doby na dodávku a odběr zpracovaných dat - a to právě na rozhraní procesoru. Pro 1200MHz Athlon s "datovým taktem" 200Mhz je tento poměr 6 : 1, 1200MHz Athlon využívající 266MHz sběrnice dosahuje výhodnějšího poměru cca 4.5 : 1 - což znamená, že pokud je potřeba, nová data mohou být procesoru k dispozici každých 4-5 taktů.

Jak jsme již řekli, dalším hráčem v našem řetězci procesor - paměť je čip Northbridge - ten totiž obsahuje (mezi jinými) řadič paměti. Pokud v Setupu BIOSu nastavujeme nějaké hodnoty související s paměti, nastavujeme určité řídící registry čipu Northbridge. V klasické konfiguraci je řídícím prvkem paměťové sběrnice právě severní most. Zde je nutno říci, že existují různé druhy pamětí a ty mají různou organizaci a pracovní frekvenci - platí však, že přenosová kapacita procesorové a paměťové sběrnice by si měly být v ideálním případě rovny.

Propustnost paměti

Měření jsem prováděl v matici dvou provedení procesoru Athlon 1000 (v "klasickém" 100FSB (200MHz data) a v provedení "C" - 133FSB (266MHz data)), na deskách s čipsety KT133, KT133A a KT266. Byly použity paměti PC100, PC133 a DDR PC200 (označované jako PC166) a DDR PC266 (označované jako PC2100).

Pro jednoduchý přehled uvádím výsledky testu propustnosti paměti - Memory benchmark, část "ALU" - provedené testovacím programem Sandra 2001se. Test zohledňuje jednak rychlost sběrnice procesoru, jednak typ a taktování paměti.

Rozdíl mezi nejpomalejší variantou - Athlonem 1000 (200MHz data) + SDRAM PC100 a nejrychlejší variantou, Athlonem 1000 C (266MHz data) + PC266 (DDR) je 40%. Všimněte si také, že systém využívající SDRAM PC133 v kombinaci s Athlonem "C" je výkonnější než sestava s pomalejší DDR pamětí (PC1600) a "původním" Athlonem (sběrnice 200MHz).

Témata článku: , , , , , , , , , , , , , , , , , ,