Множитель процессора - CPU multiplier

В вычисление, то множитель часов (или же Множитель процессора или же соотношение шина / ядро) устанавливает соотношение внутреннего процессора тактовая частота к поставляемым извне Часы. А ЦПУ с множителем 10x, таким образом, будет видно 10 внутренних циклов (производимых ФАПЧ -основан умножитель частоты схемы) для каждого внешнего такт. Например, система с внешней тактовой частотой 100 МГц и 36-кратным умножителем тактовой частоты будет иметь внутреннюю тактовую частоту процессора 3,6 ГГц. Внешний адрес и данные автобусов процессора (часто собирательно передняя сторона автобус (ФСБ) в ПК контексты) также используют внешние часы в качестве основной временной базы; однако они также могут использовать (небольшое) кратное этой базовой частоты (обычно два или четыре) для более быстрой передачи данных.

Внутренняя частота микропроцессоров обычно основана на частоте FSB. Для вычисления внутренней частоты ЦП умножает частоту шины на число, называемое множителем тактовой частоты. Для расчета ЦП использует фактическую частоту шины, а не эффективную частоту шины. Чтобы определить фактическую частоту шины для процессоров, которые используют шины с двойной скоростью передачи данных (DDR) (AMD Athlon и Duron) и шины с четырехкратной скоростью передачи данных (все микропроцессоры Intel, начиная с Pentium 4), эффективная скорость шины должна быть разделена на 2 для AMD. или 4 для Intel.

Умножители тактовой частоты на многих современных процессорах являются фиксированными; их обычно невозможно изменить. В некоторых версиях процессоров множители тактовой частоты разблокированы; то есть их можно «разогнать», увеличив значение множителя тактовой частоты в программе настройки BIOS материнской платы. Некоторые инженерные образцы ЦП также могут иметь разблокированный множитель тактовой частоты. Во многих квалификационных образцах Intel заблокирован максимальный множитель тактовой частоты: эти процессоры могут работать с пониженной тактовой частотой (работать на более низкой частоте), но их нельзя разогнать, увеличив множитель тактовой частоты выше, чем предусмотрено конструкцией процессора. Хотя эти квалификационные образцы и большинство производственных микропроцессоров не могут быть разогнаны путем увеличения их тактового множителя, их все же можно разогнать, используя другой метод: увеличивая частоту FSB.

Топология старого x86 компьютер. Обратите внимание на системную шину, соединяющую ЦП и северный мост.

Базовая структура системы

По состоянию на 2009 год, компьютеры имеют несколько взаимосвязанных устройств (ЦП, ОЗУ, периферийные устройства и т. д. - см. диаграмму), которые обычно работают с разной скоростью. Таким образом, они используют внутренние буферы и кеши при взаимодействии друг с другом через общие шины в системе. В ПК внешний адрес ЦП и шины данных соединяют ЦП с остальной частью системы через "Северный мост ". Практически все ЦП для настольных ПК, выпущенные с момента появления 486DX2 в 1992 году использовал умножитель тактовых импульсов для работы своей внутренней логики на более высокой частоте, чем его внешняя шина, но при этом оставался синхронным с ней. Это улучшает производительность ЦП, полагаясь на внутреннюю кэш-память или широкие шины (часто также способные выполнять более одной передачи за такт), чтобы компенсировать разницу частот.

Варианты

Некоторые процессоры, например Athlon 64 и Opteron, ручка основная память используя отдельный и выделенный низкоуровневый шина памяти. Эти процессоры взаимодействуют с другими устройствами в системе (включая другие процессоры), используя один или несколько более высоких уровней. Гипертранспорт ссылки; подобно шинам данных и адресов в других конструкциях, эти каналы используют внешние часы для синхронизации передачи данных (обычно 800 МГц или 1 ГГц, по состоянию на 2007 год).

Настройки BIOS

Некоторые системы позволяют владельцам изменять множитель часов в BIOS меню. Увеличение множителя тактовой частоты увеличивает тактовую частоту процессора, не влияя на тактовую частоту других компонентов. Увеличение внешней тактовой частоты (и скорости шины) повлияет на ЦП, а также на ОЗУ и другие компоненты.

Эти корректировки предоставляют два общих метода разгон и разгон компьютер, возможно, совмещенный с некоторой регулировкой напряжений процессора или памяти (смена кристаллов генератора происходит редко); Обратите внимание, что неосторожный разгон может привести к повреждению ЦП или другого компонента из-за перегрева или даже сбоя напряжения. Новые процессоры часто имеют заблокированный множитель часов Это означает, что скорость шины или множитель тактовой частоты не может быть изменена в BIOS, если пользователь не взломает процессор, чтобы разблокировать множитель. Высокий конец Однако процессоры обычно имеют разблокированный множитель тактовой частоты.

Удвоение часов

Фраза удвоение часов подразумевает множитель часов, равный двум.

Примеры процессоров с удвоенной частотой:

  • то Intel 80486DX2, который работал на частоте 50 или 66 МГц на шине 25 или 33 МГц
  • то Weitek SPARC POWER µP, версия 80 МГц с удвоенной частотой SPARC процессор, который можно было бы использовать в SPARCStation 2 с тактовой частотой 40 МГц.

В обоих случаях общая скорость систем увеличилась примерно на 75%.[нужна цитата ]

К концу 1990-х почти все высокопроизводительные процессоры (за исключением типовых встроенные системы ) работают на более высоких скоростях, чем их внешние шины, поэтому термин «удвоение тактовой частоты» потерял большую часть своего влияния.

Для приложений, связанных с процессором, удвоение тактовой частоты теоретически существенно улучшит общую производительность машины, при условии, что выборка данных из памяти не окажется узким местом. В более современных процессорах, где множитель значительно превышает два, коэффициент пропускная способность и задержка конкретной памяти ИС (или контроллер шины или памяти) обычно становятся ограничивающим фактором.

Смотрите также