что такое пропускная способность процессора

Современные внутренние шины – смена приоритетов!

Среди наиболее динамично развивающихся областей компьютерной техники стоит отметить сферу технологий передачи данных: в отличие от сферы вычислений, где наблюдается продолжительное и устойчивое развитие параллельных архитектур, в «шинной» 1 сфере, как среди внутренних, так и среди периферийных шин, наблюдается тенденция перехода от синхронных параллельных шин к высокочастотным последовательным. (Заметьте, «последовательные» – не обязательно значит «однобитные», здесь возможны и 2, и 8, и 32 бит ширины при сохранении присущей последовательным шинам пакетной передачи данных, то есть в пакете импульсов данные, адрес, CRC и другая служебная информация разделены на логическом уровне 2 ).

1 Компьютерная шина (магистраль передачи данных между отдельными функциональными блоками компьютера) – совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению (данные, адреса, управление), которые имеют определённые электрические характеристики и протоколы передачи информации. Шины отличаются разрядностью, способом передачи сигнала (последовательные или параллельные), пропускной способностью, количеством и типами поддерживаемых устройств, протоколом работы, назначением (внутренняя, интерфейсная).

Шины могут быть синхронными (осуществляющими передачу данных только по тактовым импульсам) и асинхронными (осуществляющими передачу данных в произвольные моменты времени), а также могут использовать мультиплексирование (передачу адреса и данных по одним и тем же линиям) и различные схемы арбитража (то есть способа совместного использования шины несколькими устройствами).

2 Основным отличием параллельных шин от последовательных является сам способ передачи данных. В параллельных шинах понятие «ширина шины» соответствует её разрядности – количеству сигнальных линий, или, другими словами, количеству одновременно передаваемых («выставляемых на шину») битов информации. Сигналом для старта и завершения цикла приёма/передачи данных служит внешний синхросигнал. В последовательных же каналах передачи используется одна сигнальная линия (возможно использование двух отдельных каналов для разделения потоков приёма-передачи). Соответственно, информационные биты здесь передаются последовательно. Данные для передачи через последовательную шину облекаются в пакеты (пакет – единица информации, передаваемая как целое между двумя устройствами), в которые, помимо собственно полезных данных, включается некоторое количество служебной информации: старт-биты, заголовки пакетов, синхросигналы, биты чётности или контрольные суммы, стоп-биты и т. п. Но в свете последних достижений в «железной» сфере компьютерной индустрии малое количество сигнальных линий и логически более сложный механизм передачи данных последовательных шин оборачиваются для них существенным преимуществом – возможностью практически безболезненного наращивания рабочих частот в таких пределах, каких никогда не достичь громоздким параллельным шинам с их высокочастотными проблемами ожидания доставки каждого бита к месту назначения. Проблема в том, что каждая линия такой шины имеет свою длину, свою паразитную ёмкость и индуктивность и, соответственно, своё время прохождения сигнала от источника к приёмнику, который вынужден выжидать дополнительное время для гарантии получения данных по всем линиям. Так, к примеру, каждый байт, передаваемый через линк шины PCIExpress, для увеличения помехозащищённости «раздувается» до 10 бит, что, однако, не мешает шине передавать до 0,25 ГБ за секунду по одной паре проводов. Да, ширина последовательной шины на самом деле является количеством одновременно задействованных отдельных последовательных каналов передачи.

Все эти нововведения и смена приоритетов преследуют в конечном итоге одну цель – повышение суммарного быстродействия системы, ибо не все существующие архитектурные решения способны эффективно масштабироваться. Несоответствие пропускной способности шин потребностям обслуживаемых ими устройств приводит к эффекту «бутылочного горлышка» и препятствует росту быстродействия даже при дальнейшем увеличении производительности вычислительных компонентов – процессора, оперативной памяти, видеосистемы и так далее.

Процессорная шина

3 Кстати, именно результирующей «учетверённой» частотой передачи данных (как и в случае с «удвоенной» передачей DDR-шины, где данные передаются дважды за такт) хвастаются производители и продавцы, умалчивая тот факт, что для многочисленных мелких запросов, где данные в большинстве своём умещаются в одну 64-байтную порцию (и, соответственно, не используются возможности DDR или QDR/QPB), на чтение/запись важнее именно частота тактирования.

В архитектуре же AMD64 (и её микроархитектуре K8), используемой компанией AMD в своих процессорах линеек Athlon 64/Sempron/Opteron, применён революционно новый подход к организации интерфейса центрального процессора – здесь имеет место наличие в самом процессоре нескольких отдельных шин. Одна (или две – в случае двухканального контроллера памяти) шина служит для непосредственной связи процессора с памятью, а вместо процессорной шины FSB и для сообщения с другими процессорами используются высокоскоростные шины HyperTransport. Преимуществом данной схемы является уменьшение задержек (латентности) при обращении процессора к оперативной памяти, ведь из пути следования данных по маршруту «процессор – ОЗУ» (и обратно) исключаются такие весьма загруженные элементы, как интерфейсная шина и контроллер северного моста.

Различия реализации классической архитектуры и АМD-K8

Различия реализации классической архитектуры и АМD-K8

Ещё одним довольно заметным отличием архитектуры К8 является отказ от асинхронности, то есть обеспечение синхронной работы процессорного ядра, ОЗУ и шины HyperTransport, частоты которых привязаны к «шине» тактового генератора (НТТ), которая в этом случае является опорной. Таким образом, для процессора архитектуры К8 частоты ядра и шины HyperTransport задаются множителями по отношению к НТТ, а частота шины памяти выставляется делителем от частоты ядра процессора 4

4 Пример: для системы на базе процессора Athlon 64-3000+ (1,8 ГГц) с установленной памятью DDR-333 стандартная частота ядра (1,8 ГГц) достигается умножением на 9 частоты НТТ, равной 200 МГц, стандартная частота шины HyperTransport (1 ГГц) – умножением НТТ на 5, а частота шины памяти (166 МГц) – делением частоты ядра на 11.

В классической же схеме с шиной FSB и контроллером памяти, вынесенным в северный мост, возможна (и используется) асинхронность шин FSB и ОЗУ, а опорной частотой для процессора выступает частота тактирования 5 (а не передачи данных) шины FSB, частота же тактирования шины памяти может задаваться отдельно. Из наиболее свежих чипсетов возможностью раздельного задания частот FSB и памяти обладает NVIDIA nForce 680i SLI, что делает его отличным выбором для тонкой настройки системы (разгона).

Источник

Что такое тактовая частота?

Основные моменты:

Технология Intel® Turbo Boost.

Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1

Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1

Процессор — это мозг вашего компьютера, и его производительность имеет решающее значение для скорости загрузки программ и стабильности их работы. Однако существует несколько способов измерения производительности процессора. Тактовая частота или просто «частота» — один из самых важных показателей.

Если вы хотите узнать тактовую частоту своего компьютера, откройте меню «Пуск» (или нажмите клавишу Windows*) и введите текст «О системе». Модель и тактовая частота вашего процессора будут показаны в графе «Процессор».

Что такое тактовая частота?

Обычно чем больше тактовая частота, тем быстрее работает процессор. Однако существует и много других факторов.

Ваш процессор каждую секунду обрабатывает множество команд различных программ (в форме низкоуровневых расчетов, таких как арифметические операции). Тактовая частота определяет количество циклов, выполняемых процессором за секунду и измеряется в гигагерцах (ГГц).

С технической точки зрения цикл представляет собой импульс, синхронизируемый внутренним осциллятором, но для наших целей это базовая единица, помогающая понять концепцию тактовой частоты процессора. В течение каждого цикла в процессоре открываются и закрываются миллиарды транзисторов.

Частота определяет количество операций, выполняемых за заданное время, как указывалось выше.

Процессор с тактовой частотой 3,2 ГГц выполняет 3,2 млрд. циклов в секунду. (В старых процессорах тактовая частота измерялась в мегагерцах или миллионах циклов в секунду).

Иногда в одном тактовой цикле выполняется несколько команд, а в других случаях одна команда обрабатывается за несколько тактовых циклов. Поскольку разные архитектуры процессоров обрабатывают команды по разному, лучше всего сравнивать тактовую частоту процессоров одной марки и одного поколения.

Например, новый процессор может легко обойти по производительности процессор пятилетней давности с более высокой тактовой частотой, поскольку новая архитектура обрабатывает команды более эффективно. Процессор Intel® серии X может обойти по производительности процессор серии K с более высокой тактовой частотой за счет того, что он распределяет задачи между большим количеством ядер и имеет больший размер встроенной кэш-памяти. Но в пределах одного поколения процессор с более высокой тактовой частотой обычно превосходит по производительности процессор с более низкой тактовой частотой при работе в нескольких приложениях. Именно поэтому важно сравнивать процессоры одной марки и одного поколения.

Источник

Что такое пропускная способность процессора

Вопрос у меня из разряда продвинутых чайников 🙂 А именно:
Вот пишут в форумах, журналах и на различных информационных сайтах о пропускной способности процессора. Пишут даже какую-то магическую цифру 6,4 Гб. А формулы, блин, по которой рассчитывают эту пропусную способность никто привести не может, ни в одном факе я её не встречал 🙁 Объясните, пожалуйста, люди добрые, каким образом можно высчитать теоритическую пропускную способность современных процев. Тока, плиз, раскройте значение каждой цифры, ok 🙂 Пропусную способность памяти я вроде понял как считать(если брать DDR400): частоту 400 делим на 8 и умножаем на ширину шины 64 = получаем 3,2 Гб, если брать двухканальную память, то фактически процессор загружен на все 100%! Я правильно мыслю?

Тут тебе не обойтись без обширного экскурса по процессорной архитектуре. Хотя бы для того, чтобы понять правильно, что на самом деле ты хочешь спросить.

Можно ещё ко всему этому приплюсовать пропускную способность кэшей первого и второго уровня и получить ещё более впечатляющие цифры:).

А точно ли два? Я то думал, что контроллер один, но двухканальный.
Найди двухканальный модуль памяти 🙂
Логически он там один, два я сказал с точки зрения ПСП.
Arie1133322133
Внешняя частота процессора и частота памяти задаётся тактовым генератором и равна 200 MHz.
Нет, у памяти она 400.

.е. он обращается напрямую к оперативной памяти посредством шины Hypertransport, которая к слову сказать работает на частоте 800 MHZ (200×4)
Нет, НТ работает параллельно и независимо от шины памяти. С памятью и HT идет общение через SRQ, которая внутри проца и работает на частоте проца.

имеет ширину в 16 бит в обоих направлениях.
В каждом, т.е. 16+16.

Эту фразу, если я правильно понимаю, надо читать так:

Велик и могуч русский язык:).

Halfer
А зачем редактор? AFAIK, в доках AMD есть вполне приличные картинки (например, по ссылке Arie ).

Lefty
Спасибо, теперь доехал.

Это как я понимаю: есть частота тактового генератора 200 MHz, которая задаёт базовую частоту для работы CPU и оперативки, так?

В случае Р4 синхросигналы передаются так же, только их два и они сдвинуты по фазе на 90 градусов, в итоге из сигнала 200МГц получаются 4 импульса (переход 0=>1 первого сигнала в момент 0 градусов, переход 0=>1 второго синхросигнала в 90 градусов, переход 1=>0 у первого в 180 градусов, переход 1=>0 в 270, а 360 градусов = 0, круг замкнулся). Это Интел обозвал Quad Data Rate – учетверенная передача данных, причины те же – высокая передаваемая частота при относительно низкочастотном синхросигнале по плате.

3. Параллельно со всем вышесказанным входные 200МГц попадают на НТ (независимо от частоты проца, памяти и т.п.), которая заводится изначально на 200МГц (после включения или сброса), на это частота абоненты договариваются на какой максимально частоте они оба могут работать и переключаются на нее (1.6 или 2ГГц в случае обмена процессора К8 с другими устроствами, а в общем виде на любую с шагом 200МГц, причем никаких дополнительных телодвижений на это не требуется – все заложено в стандарте шины, примером тому могут служить какой то ранний чипсет под К8 (не помню уже VIA или nVidia) который общался с процом на 1.2ГГц – больше сделать не смогли, в другими чипсетами этот же процессор общался уже на 1.6…).

Источник

FAQ по процессорам и их разгону

Эта статья была прислана на наш второй конкурс.

Данная статья (FAQ) предназначается в большей степени для начинающих оверклокеров / пользователей. Пока еще на форумах часто появляются вопросы новичков по разгону, а значит, есть необходимость в такой статье. Несмотря на это в интернете я не обнаружил достаточно подробной и современной статьи на эту тему, поэтому и решил сам написать. В рамках этой статьи невозможно обсудить всё, но я постарался упомянуть самое важное. После прочтения моей статьи вы будете знать достаточно для успешного и относительно безопасного разгона. Но все же отмечу, что я не несу никакой ответственности за последствия разгона, в особенности в случае несоблюдения моих советов. Разгон процессора может привести к его полному выходу из строя, потере данных и порче других комплектующих.

реклама

Часть первая: ответы на основные вопросы о процессорах.

A: FPU, это Floating Point Unit. А проще говоря, блок операций с плавающей точкой или математический сопроцессор. Применён был впервые в процессоре Intel 80486 (1989 год).

Q: Что такое системная шина?

A: Системная шина (FSB) служит для связи процессора с остальными компонентами системы. Процессор имеет две частоты: внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, это та самая, которая является его основной характеристикой. Внешняя же частота, это частота работы системной шины. Для Pentium 3 характерны были частоты системной шины в 100 и 133Mhz. У первых Pentium 4 реальная частота составляет 100Mhz, но зато передаётся четыре пакета данных за такт, т. е. скорость передачи данных получилась как при 400Mhz. У Athlon’ов все очень похоже, только передаётся 2 пакета за такт.

Q: Для чего нужна кэш память процессора?

A: Процессоры всегда работали быстрее, чем память, причем со временем разрыв между этими скоростями все увеличивается. Чем медленнее память, тем больше процессору приходится ждать. В кэш памяти находятся машинные слова (можно их назвать данными), которые чаще всего используются процессором. Если ему требуется какое-нибудь слово, то он сначала обращается к кэш памяти. Только если его там нет, он обращается к основной памяти. Существует принцип локализации, по которому в кэш вместе с требуемым в данный момент словом загружаются также и соседние с ним слова, т.к. велика вероятность того, что они в ближайшее время тоже понадобятся. У обыкновенных процессоров существует кэш память двух уровней. Кэш первого уровня (L1) обычно разделён пополам, половина выделена для данных, а другая половина под инструкции. Кэш второго уровня (L2) предназначается только для данных. Пропускная способность оперативной памяти конечно высока, но кэш память всегда работает в несколько раз быстрее. У старых процессоров (Pentium, K6 и др.) плата с кэшем L2 находилась на материнской плате. Скорость работы кэша при этом была довольно низкой, но её хватало. У Athlon K7, P2 и первых P3 кэш был помещён на специальную плату и работал на 1/2, 1/3 или 2/3 скорости ядра. У последних процессоров, в целях увеличения быстродействия, кэш L2 интегрирован в ядро и работает на его полной частоте. Стандартным и достаточным на данный момент считается объём кэша L2 в 256Kb. Многие процессоры имеют 512Kb L2. В ряде случаев большой кэш весьма полезен. С одной стороны, чем больше кэш, тем лучше, но с другой стороны, при увеличении кэша увеличивается время доступа к нему.

A: Ядро, это как бы версия (вариант) процессора. Процессоры с разными ядрами, это можно сказать разные процессоры. Разные ядра отличаются по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. п. Чем новее ядро, тем лучше процессор разгоняется. В качестве примера можно привести P4, который имеет (на данный момент) два ядра Willamette и Northwood. Первое ядро производилось по 0.18мкм технологии и работало исключительно на 400Mhz шине. Самые младшие модели имели частоту 1.3Ghz, максимальные частоты для ядра находились немного выше 2Ghz. Своими разгонными качествами эти процессоры особо не славились. Позже был выпущен Northwood. Он уже был выполнен по 0.13мкм технологии и поддерживал шину в 400 и 533Mhz, а также имел увеличенный объём кэш памяти. Переход на новое ядро позволил значительно увеличить производительность и максимальную частоту. Младшие процессоры Northwood с частотой 1.6Ghz прекрасно разгоняются. Из данного примера можно делать для себя вывод, что это разные процессоры.

Q: Что такое степпинг (stepping) процессора?

реклама

A: Степпинг означает внутреннюю версию процессора. При исправлении мелких недочетов или ошибок в микрокоде выпускается модификация процессора, имеющая новый номер версии. По логике, чем больше степпинг, тем стабильнее себя ведет и лучше разгоняется процессор.

Q: Отличаются ли чем-то процессоры разной частоты?

A: Нет, если это одинаковые процессоры, то конструктивных отличий у них быть не может. Следует знать, что процессоры могут иметь разные ядра, поэтому и из-за разной номинальной частоты они могут лучше / хуже разгоняться и меньше / больше греться. Процессор на одном ядре часто имеет несколько вариантов (степпингов).

Q: Что такое MMX, 3DNow!, SSE?

A: Это так называемые дополнительные наборы инструкций. Они применяются в современных процессорах и способны значительно ускорить их работу. Естественно только при условии поддержки данных наборов со стороны приложения. К сожалению процессора, поддерживающего все возможные (употребляемые) наборы инструкций не существует. Intel является законодателем мод в данном случае. Все современные процессоры поддерживают набор инструкций MMX, который был самым первым (разработан еще в 1997 году). P3 поддерживают SSE, а P4 еще и SSE2. Современные процессоры AMD Athlon (Duron) поддерживают наборы инструкций 3DNow!+ и MMX+, в Athlon XP была добавлена поддержка SSE.

Q: Что такое коэффициент умножения и заблокированный коэффициент?

A: Коффициент умножения, это та цифра, на которую умножается частота системной шины, в результате чего получается рабочая частота процессора. Заблокированный коэффициент означает, что процессор будет умножать системную шину всегда на одну и ту же цифру. Т. е. разгон без увеличения частоты шины для такого процессора невозможен. У процессоров Athlon коэффициент можно разблокировать соединением мостиков на процессоре, а в некоторых случаях он изначально не заблокирован. Но у всех процессоров Intel, которые сейчас есть в продаже, коэффициент заблокирован и разблокировке не поддается.

Q: Что такое “мостики” на процессоре?

A: Мостики – это маленькие группы контактов на процессоре. Они могут быть соединены или разомкнуты. Путём изменения мостиков на процессорах AMD можно регулировать частоту их шины, коэффициент умножения, напряжение питания и т. п. Мостики бывают полезны когда вы, например не можете поставить нужное значение коэффициента на материнской плате или хотите заставить обычный процессор работать на двухпроцессорной плате. Мостики можно соединять обычным карандашом (это не всегда работает и ненадёжно), проведя линию оловом или специальным токопроводящим клеем и другими способами. Посмотреть справочник по мостикам процессоров AMD можно на сайте www.amdnow.ru.

Q: Я хочу знать точные характеристики моего процессора, как их можно выяснить?

A: Можно разобрать компьютер, снять кулер и посмотреть на маркировку процессора. Но легче и разумней выяснить всё при помощи какой-либо программы. Наиболее популярна и информативна программа WCPUID. Так же можно воспользоваться программой SiSoft Sandra, которая отображает достаточно подробную информацию обо всех компонентах компьютера.

Q: Как узнать поддерживает ли моя плата какой-то конкретный процессор?

Q: Разные процессоры имеют разные разъёмы, почему это так и совместимы ли они между собой?

реклама

Q: Отличаются ли OEM и Retail-варианты процессора? Вроде Retail лучше гонится?

A: В OEM-варианте комплект содержит лишь процессор в пластиковой упаковке (или без неё), и, соответственно, дешевле. Retail (boxed) поставляется в красочной коробке, в которой находятся инструкция по установке и кулер (довольно неплохой). Нельзя сказать, что сами чипы чем-то отличаются. В деле оверклокинга немаловажную роль играет кулер. К боксовым процессорам прилагается довольно приличные кулеры, которые обеспечивает лучшее охлаждение, чем NoName, который вам, скорее всего, предложат при покупке OEM-варианта.

Q: Чем отличаются процессоры Pentium и Celeron, Athlon и Duron?

A: У процессоров Celeron в два или четыре раза меньше кэш памяти второго уровня (первые Celeron’ы вообще не имели кэша второго уровня). У них по сравнению с Pentium понижена системная шина. У процессоров Duron по сравнению с Athlon тоже меньше кэш памяти в 4 раза и тоже ниже системная шина. Основные характеристики процессоров можно посмотреть в таблице в конце статьи. Есть задачи, в которых между обычными и урезанными процессорами почти нет разницы, а в некоторых случаях отставание довольно серьёзное. Но в среднем, при сравнении с неурезанным процессором той же частоты, отставание это равно 10-30%. Зато урезанные процессоры имеют тенденцию лучше гнаться из-за меньшего объёма кэш памяти. Короче говоря, если разница в цене между нормальным и урезанным процессором значительная, то стоит брать урезанный. Хотя здесь необходимо отметить, что последние P4 Celeron Northwood работают весьма плохо по сравнению с полноценными P4 на том же ядре, отставание в некоторых ситуациях достигает 50%.

Q: Какой процессор сейчас наиболее выгоден по соотношению цена / качество?

реклама

A: На данный момент это младшие модели Athlon XP. Они стоят уже совсем недорого (в 2 с лишним раза дешевле аналогичных по скорости Pentium 4) и работают примерно так же. Процессоры Duron, хоть и стоят еще дешевле, но и по скорости они значительно проигрывают Athlon XP. Если вы хотите проапгрейдить старую систему на Socket 370, то вполне можно брать Celeron Tualatin 1000-1200Mhz. Эти процессоры имеют приличный разгонный потенциал и кэш 256 килобайт.

Q: Если Athlon XP такой дешевый, значит у него есть недостатки, какие?

Q: Почему Pentium 4 в некоторых программах / тестах отстает по скорости от аналогичного по частоте / рейтингу Athlon и даже Pentium 3?

A: Все дело в том, что у P4 очень длинный конвейер выполнения инструкций. Чем длиннее конвейер, тем легче наращивать тактовую частоту, но тем меньше производительности получается на каждый полученный мегагерц. И наоборот. Чем на большее количество стадий рассчитан конвейер, тем меньше работы приходится на каждый отдельный такт и тем быстрее этот такт выполняется. Допустим, у нас имеется простейший блок из нескольких, связанных друг с другом операций:

реклама

Q: Насколько хороши процессоры VIA C3?

A: Единственным их достоинством являются низкое тепловыделение. Рассеиваемая мощность у них 5—20 Ватт против 40-60 у AXP и P4. C3 совместимы с устаревшим Socket 370, хотя не со всеми платами, например для нового ядра Nehemiah требуется поддержка Tualatin’а со стороны платы. По скорости они очень сильно уступают (до 50%, иногда даже больше) аналогичным по частоте процессорам Intel и AMD из-за маленького размера кэша (64Кб L1 и L2) и еще по ряду причин. Даже некоторые усовершенствования вроде поддержки SSE им ничего особо не дали. В продаже данных процессоров почти нет и я ничуть об этом не сожалею :). В случае если вам нужна тихая машина (такому процессору часто достаточно только радиатора), а скорость не важна, то можно взять. Теоретически они должны бы разгонятся неплохо (технология изготовления достаточно прогрессивная), но на практике этого не наблюдается.

Q: Имеет ли смысл использовать двухпроцессорную систему?

реклама

A: Для игр нет, они просто чаще всего не будут использовать второй процессор. Для других задач это может быть полезным. Но обязательно при этом использование операционную системы с поддержкой нескольких процессоров, например Windows 2000. Самая большая проблема в материнской плате. Таких плат пока мало в продаже, они дороги и почти не имеют возможностей разгона :(.

Q: Отличаются ли чем-то процессоры для двухпроцессорных конфигураций от обычных?

A: Обычно отличий по производительности нет (при одинаковых основных характеристиках). Есть отличия по цене, конструкции и названию. Для работы в двухпроцессорных конфигурациях предназначены процессоры Intel Xeon, Pentium 3-S, AMD Athlon MP. Обычные процессоры AMD Athlon можно заставить работать в двухпроцессорной конфигурации замыканием последнего мостика группы L5 (подробнее о мостиках смотрите дальше).

Q: Что такое Hyper Threading?

A: Данная технология предназначена для увеличения эффективности работы процессора. По оценкам Intel, большую часть времени работает всего 30% всех исполнительных устройств в процессоре. Поэтому возникла идея каким-то образом использовать и остальные 70% (как вы уже знаете Pentium 4, в котором применяют эту технологию, отнюдь не страдает от избыточной производительности на мегагерц). Суть Hyper Threading состоит в том, что во время исполнения одной «нити» программы, простаивающие исполнительные устройства могут перейти на исполнение другой «нити» программы. Т. е. получается нечто вроде разделение одного физического процессора на два виртуальных. Возможны и ситуации, когда попытки одновременного исполнения нескольких «нитей» приведут к ощутимому падению производительности. Например, из-за того, что размер кэша L2 довольно мал, а активные «нити» будут пытаться загрузить кэш. Возможна ситуация, когда борьба за кэш приведет к постоянной очистке и перезагрузке данных в нем (следовательно будет падать скорость). Очень важно помнить, что пока наблюдается отсутствие нормальной поддержки со стороны операционных систем и, самое главное, необходимость перекомпиляции, а в некоторых случаях и смены алгоритма, приложений, чтобы они в полной мере смогли воспользоваться Hyper Threading. Первые тесты это уже доказывают, ощутимого прироста в скорости нет, иногда наблюдается даже некоторое падение производительности.

реклама

Часть 2: Разгон процессоров.

Q: Какой смысл в разгоне процессора?

A: Разгон имеет смысл если вас немного не устраивает производительность вашего процессора. Если она вас сильно не устраивает, то легче сменить процессор на более новый и быстрый. Путем разгона можно получить прирост производительности в 10-50% (иногда и более). Если ваш компьютер работает в целом неплохо, но количество кадров в секунду в новой игре (Unreal 2 например) у вас 25-30, то тут может помочь разгон. С его помощью можно будет выбить, предположим, нормальные 30-40 кадров (возможно придётся в добавок и видеокарту разогнать немного). Разгонять процессор просто так не советую, собственно ради чего его тогда напрягать?

Q: Почему вообще гонятся процессоры?

A: Во первых надо помнить, что одинаковые процессоры работающие на разных частотах конструктивных отличий не имеют. Производитель процессоров не в состоянии проверить каждый процессор на всех частотах. Он тестирует партию процессоров на какой-то одной частоте, предположим не максимальной для определённого ядра, и отбраковывает часть процессоров не прошедших тест при этом. Естественно среди отобранных могут попасться процессоры, работающие на значительно более высоких частотах. Отбракованные процессоры в свою очередь тестируются на более низкой частоте и соответственно маркируются. или отбраковываются и т. п. Также стоит отметить, что при отлаживании технического процесса производства процессоров, процент разброса по частотам уменьшается, но всё же имеет место. Даже если вам попал процессор, который не прошёл тестирование на частоте большей, чем на его маркировке, то все равно у него есть некоторый потенциал для разгона. Все это потому, что тестируются процессоры в очень жёстких условиях и без повышения стандартного напряжения. А мы можем обеспечить процессору хорошее охлаждение и повысить на нём напряжение, так что 10-15 процентный разгон почти всегда гарантирован. Бывают и случаи когда целые партии, работающие на высоких частотах, маркируются как работающие на низких, просто по причине потребности в медленных и дешёвых процессорах. Был случай, когда процессоры AMD K6-2 маркированные как 200 и 233Mhz прекрасно работали на 450Mhz и даже более. Все дело было в том, что реально это были 350’ые процессоры :).

реклама

Q: Каким образом разгон зависит от технологии изготовления (0.18мкм, 0.13мкм и. т. п.)?

Q: Я хочу разогнать свой процессор, что нужно сделать конкретно?

A: Для начала cтоит изучить инструкцию к имеющейся материнской плате. Найти пункты меню BIOS, отвечающие за частоту FSB и коэффициента умножения. Иногда в BIOS нет ничего или почти ничего подобного, тогда нужно посмотреть какие джамперы есть на материнской плате. Назначение тех или иных джамперов можно посмотреть в инструкции к материнской плате. Если инструкции нет, то можно попытаться найти какую-то информацию на самой материнской плате (на плате часто подписаны джамперы и значения их положений) или найти инструкцию в Интернете на сайте производителя. Все настройки / джамперы можно менять, но в разумных пределах. Например сразу увеличивать частоту FSB или коэффициент умножения раза 2 не стоит :). Все нужно делать осторожно, частоты наращивать по возможности плавно, по 5-10%. В случае если Windows не загружается, нужно понизить немного разгон или повысить напряжение на процессоре. После удачной загрузки нужно все хорошенько протестировать (как это делать написано в одном из моих ответов). Отмечу, что в BIOS отображается реальное значение шины, а не удвоенное или учетверённое. Я назвал значение шины реальным потому, что она на самом деле на такой частоте и работает, как уже ранее упоминалось. Очень важно знать, что если у вас система без разгона работает нестабильно (виснет, выскакивают “синие экраны” и т. п.), то разгонять процессор очень не рекомендуется. Сначала необходимо протестировать хорошенько компьютер на предмет ошибок и выявить источник проблем.

Q: Как разгонять эффективнее по коэффициенту или по шине?

A: По шине эффективнее, так как разгоняются при этом память и шина AGP (шина видеокарты). Следовательно, повышается пропускная способность всех этих шин, а это очень полезно. Но если вы хотите минимизировать возможные последствия от разгона, то можете ограничится повышением коэффициента, если есть такая возможность (процессоры Intel её не имеют).

Q: Можно ли разогнать процессор, не влезая в BIOS и не открывая корпус?

A: Да, в некоторых случаях можно. Иногда производитель (Gigabyte, MSI и др.) поставляет с платой программу разгона прямо из Windows. Существует так же программы CPU FSB, SoftFSB и другие подобные, которые могут менять частоту шины прямо на ходу (при условии поддержки вашей материнской платы с их стороны). Предупреждаю, что при таком разгоне компьютер может зависнуть. В таком разгоне вообще нет особого смысла, если у вас, конечно, не запломбирован корпус и не поставлен пароль на BIOS ;).

Q: А что с ноутбуками, можно их разгонять?

A: Можно, но не нужно ;). Просто в ноутбуке затруднено охлаждение и все очень точно подогнано под какой-то более менее определённый процессор. Возможности разгона чаще всего очень малы, а могут и вообще отсутствовать. Надо помнить, что при разгоне увеличивается потребляемая мощность и тепловыделение процессора, а следовательно у ноутбука сокращается срок работы от батарей и увеличивается температура.

Q: Какой процессор лучше взять для хорошего разгона?

Q: Можно ли как-то определить какой конкретный процессор лучше разгоняется, чтобы купить именно его?

Q: Что требуется для успешного разгона, кроме удачного процессора?

Q: Какие материнские паты наиболее подходят для разгона?

Q: А что с оперативной памятью?

A: Стоит брать память известных производителей, она дороже, но стабильнее при разгоне. Наиболее удачными и популярными являются модули Kingston, Infineon, Hyundai (Hynix), Samsung и др. Если есть возможность, лучше поставить память с запасом, т. е. на плату, в штатном режиме работающую с памятью на 333Mhz, взять память, которая держит 400Mhz. Это даст гарантию отсутствия ошибок при разгоне памяти до данной частоты.

Q: Можно ли использовать современный процессор со старой памятью DIMM?

Q: С какой памятью наиболее выгодно использовать современный процессор?

Q: Насколько можно повышать напряжение на процессоре при разгоне и нужно ли это?

A: Очень не рекомендуется повышать более чем на 25%, это может быть фатально для процессора. А лучше ограничится 10-15%. Смысл в этом часто есть: повышается стабильность работы и открывается возможность разогнать побольше.

Q: В каких пределах безопасно повышение системной шины, как добиться наилучшего результата?

A: Шину можно ставить какую угодно :). Она ограничена только возможностями платы / чипсета и конечно процессора. Иногда нужно повысить напряжение и / или понизить коэффициент умножения для достижения наилучшего результата. Очень важно, что при этом будет на других шинах. Видеокарта, например, редко терпит сильное повышение шины, но это решается переключением в более медленный режим (с AGP 4X на AGP 2X, например) или повышением напряжения на AGP (такая возможность часто предусмотрена на платах). Геймеров предупреждаю, что переключать шину видеокарты в более медленный режим крайне не рекомендуется :). Понятно так же, что память не должна давать сбоев, иногда эту проблему можно решить переключением её в более медленный режим по шине, снижением таймингов или повышением напряжения на ней. Очень рекомендую поискать плату с возможностями изменения делителя PCI, AGP и памяти. Тогда вы сможете эффективно разгонять процессор не затрагивая при этом например видеокарту или память. Хотя при увеличении системной шины вырастает её пропускная способность, следовательно память лучше тоже разгонять.

Q: Какая температура нормальна для современных процессоров?

Q: Какое охлаждение требуется для разогнанного процессора?

A: Как минимум, нужен хороший кулер с удачным алюминиевым радиатором. Кулеры с медными радиаторами могут быть значительно лучше из-за лучшей теплопроводности меди, но они иногда сильно хуже по причине непродуманной конструкции. Из фирм-производителей можно посоветовать Thermaltake, Titan, CoolerMaster, Zalman. Так называемый NoName лучше не брать: процессор может сильно пострадать из-за остановившегося или просто плохого кулера. Стоит так же отметить, что бежать в магазин и менять боксовый кулер от процессора на самый крутой не всегда нужно, он не так плох. Ну а если вам его недостаточно, то можно и сменить. Можно применять так же жидкий азот, водяное охлаждение и некоторые другие методы. Первое вообще не реально в наших условиях :). Второй вариант более реален, но требует самостоятельного изготовления системы охлаждения или покупки её за весьма немалые деньги (не менее 100$). Причём это не самый надёжный способ: если что-то протечёт, почти гарантирован выход чего-нибудь из строя. А если остановится кулер, то пострадает только процессор (ну, в худшем случае ещё и материнская плата). Но ничего лучше водяного охлаждения для экстремального разгона в домашних условиях пока не придумали. Естественно большое значение имеет корпус. Нужно брать корпус с горизонтально расположенным блоком питания и наибольшим количеством мест под дополнительные вентиляторы. Очень хорошо себя зарекомендовали корпуса Inwin, которые поставляются с качественными блоками питания фирмы Powerman.

Q: Зачем нужна термопаста, как её использовать?

A: Термопаста нужна для обеспечения лучшего теплоотвода. Она заполняет мелкие полости между кристаллом и радиатором. Наносить термопасту нужно очень тонким слоем на процессорный кристалл (на защитную пластинку на нём). Нужно помнить, что термопаста хоть и улучшает теплоотвод, но обладает сама по себе довольно низкой теплопроводностью, из этого следует, что излишнее её количество может всё испортить. Наилучшими, по мнению оверклокеров являются наши отечественные термопасты КПТ-8 и АлСил-3.

Q: Как проверить стабильность работы и отсутствие ошибок при разгоне?

A: Есть много программ, пригодных для такой цели. Лучше всего запустить какое-то приложение типа 3Dmark на ночь. Если после длительного прогона тестов ошибок не возникло, то все скорее всего удачно. Можно поэкспериментировать с архивацией и последующей разархивацией больших объёмов данных (>=500Mb) при помощи WinRAR. Если появились ошибки в контрольной сумме (CRC error), то нужно выяснять источник ошибки. Им может быть процессор, память, а иногда материнская плата. Так же есть полезная программа под названием CPU Stability Test, её нужно запустить надолго и если не повиснет, значит с процессором все OK. Память стоит отдельно проверить программой вроде TestMem под DOS или тестом памяти из FixIt Utilites (его мало кто принимает всерьёз, но он реально выявляет ошибки).

Q: Какими программами оценивать производительность процессора?

A: Сейчас повсеместно используется программа SiSoft Sandra (2003) для тестирования процессоров. Хотя тесты там синтетические (т. е реально процессоры выдающие одинаковый результат по тесту могут работать совсем по разному в реальных приложениях), но прекрасно отражают изменения производительности от разгона. Есть целый ряд программ для тестирования процессора и системы в целом. Перечислять их названия бесполезно, легче посмотреть чем пользуются сейчас на популярных сайтах. Можно архивировать какой-то большой хорошо сжимающийся каталог (файл) и замерять время, на это затраченное. Если вы заядлый игрок, стоит применить 3DMark. Причем я рекомендую 3DMark 2001, он хоть и не самый новый, но не требует от видеокарты поддержки всех самых современных технологий и лучше отражает реальную производительность в существующих играх. Для уменьшения влияния видеокарты на результат теста и увеличения нагрузки на процессор, можно установить Software T&L в настройках теста. Уже начинают появляться игрушки, которым всего мало, и 3DMark 2003 им предвестник. Замерять производительность при помощи Quake 3 конечно можно, но не подходит это для современных компьютеров, выдающих там 250-300 кадров в секунду.

Q: Что может пострадать от разгона?

Q: Я неудачно разогнал процессор, он наверное сгорел. Что делать?

A: Стоит убедиться, что дело именно в процессоре. Если из корпуса идёт дым и пахнет палёным, возможно так и есть. Но если компьютер просто не загружает Windows, выводится только заставка BIOS или он пищит (в случае отказа / отсутствия процессора компьютер не пищит), то причина в другом. Например, в контроллере IDE или видеокарте. Стоит попробовать вытащить из разъемов на материнской плате шлейфы жестких дисков и CD-ROM, а также все платы. Следует помнить, что некоторые экземпляры могут просто не запуститься на той частоте FSB, которую вы поставили. В таком случае нужно снизить разгон. Тогда может помочь обнуление настроек BIOS (если разгоняли с его помощью), его можно осуществить воспользовавшись соответствующим джампером на материнской плате (на всех современных платах он присутствует) или временным отключением батарейки (еcли джампера все же нет). Все настройки при этом примут изначальное положение.

Далее следует таблица с основными характеристиками процессоров. Отмечу, что там отсутствуют редко встречающиеся процессоры вроде Xeon, Cyrix, VIA C3, WinChip и др. Все нижеперечисленные процессоры поддерживают набор инструкций MMX, поэтому в таблице он не упоминался.

На этом я закончу. Если у вас есть какие-то еще важные по вашему мнению вопросы, то вы можете их прислать на мой e-mail. В принципе почти на все вопросы можно найти ответы в интернете, надо только поискать :).

В конце хочу выразить благодарность за помощь в написании данной статьи и информационную поддержку Сергею Балабкину и моему брату Василию Десницкому. Также хочется поблагодарить всю мою семью и замечательный сайт Overclockers.ru за то, что они есть!

Эта статья была прислана на наш второй конкурс.

Источник