Что такое частота шины материнской платы

Что такое частота шины материнской платы

Многие пользователи задаются вопросом, что в наибольшей степени влияет на производительность компьютера?

Оказывается, однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя. Компьютер – это набор подсистем (памяти, вычислительная, графическая, хранения), взаимодействующих друг с другом через материнскую плату и драйверы устройств. При неправильной настройке подсистем они не обеспечивают максимальную производительность, которую могли бы выдать.

Комплексная производительность складывается из программных и аппаратных настроек и особенностей.
Перечислим их.

  1. Количество ядер процессора – 1, 2, 3 или 4
  2. Частота процессора и частота системной шины (FSB) процессора – 533, 667, 800, 1066, 1333 или 1600 МГц
  3. Объем и количество кэш-памяти процессора (CPU) – 256, 512 Кбайт; 1, 2, 3, 4, 6, 12 Мбайт.
  4. Совпадение частоты системной шины CPU и материнской платы
  5. Частота оперативной памяти (RAM) и частота шины памяти материнской платы – DDR2-667, 800, 1066
  6. Объем оперативной памяти – 512 и более Мбайт
  7. Используемый на материнской плате чипсет (Intel, VIA, SIS, nVidia, ATI/AMD)
  8. Используемая графическая подсистема – встроенная в материнскую плату или дискретная (внешняя видеокарта со своей видеопамятью и графическим процессором)
  9. Тип интерфейса винчестера (HDD) – параллельный IDE или последовательные SATA и SATA-2
  10. Кэш винчестера – 8, 16 или 32 МБ.

Увеличение перечисленных технических характеристик всегда увеличивает производительность.

На данный момент большинство выпускаемые процессоров имеют как минимум 2 ядра (кроме AMD Sempron, Athlon 64 и Intel Celeron D, Celeron 4xx). Количество ядер актуально в задачах 3D-рендеринга или кодирования видео, а также в программах, код которых оптимизирован под многопоточность нескольких ядер. В остальных случаях (например, в офисных и интернет-задачах) они бесполезны.

Четыре ядра имеют процессоры Intel Core 2 Extreme и Core 2 Quad со следующими маркировками: QX9xxx, Q9xxx, Q8xxx, QX6xxx;
AMD Phenom X3 – 3 ядра;
AMD Phenom X4 – 4 ядра.

Надо помнить, что количество ядер значительно увеличивает энергопотребление CPU и повышает требования по питанию к материнской плате и блоку питания!

А вот поколение и архитектура ядра сильно влияют на производительность любого процессора.
К примеру, если взять двухядерные Intel Pentium D и Core 2 Duo с одинаковой частой, системной шиной и кэш-памятью, то Core 2 Duo несомненно выиграет.

Также очень важно, чтобы совпадение частот различных комплектующих.
Скажем, если ваша материнская плата поддерживает частоту шины памяти 800 МГц, а установлен модуль памяти DDR2-677, то частота модуля памяти будет снижать производительность.

В то же время, если материнская плата не поддерживает частоту 800 МГц, а в то время как установлен модуль DDR2-800, то он работать будет, но на меньшей частоте.

Кэш памяти процессора в первую очередь сказывается при работе с CAD-системами, большими базами данных и графикой. Кэш — это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами и веб-серверами.

Когда CPU обращается к данным, прежде всего исследуется кэш. Если в кэше найдена запись с идентификатором, совпадающим с идентификатором затребованного элемента данных, то используются элементы данных в кэше. Такой случай называется попаданием кэша. Если в кэше не найдено записей, содержащих затребованный элемент данных, то он читается из основной памяти в кэш, и становятся доступным для последующих обращений. Такой случай называется промахом кэша. Процент обращений к кэшу, когда в нём найден результат, называется уровнем попаданий или коэффициентом попаданий в кэш.
Процент попаданий в кэш у процессоров Intel выше.

Все CPU отличаются количеством кэшей (до 3) и их объемом. Самый быстрый кэш – первого уровня (L1), самый медленный – третьего (L3). Кэш L3 имеют только процессоры AMD Phenom Так что очень важно, чтобы именно кэш L1 имел большой объем.

Мы протестировали зависимость производительности от объема кэш-памяти. Если вы сравните результаты 3D-шутеров Prey и Quake 4, являющих типичными игровыми приложениями, разница в производительности между 1 и 4 Мбайт примерно такова, как между процессорами с разницей по частоте 200 МГц. То же самое касается тестов кодирования видео для кодеков DivX 6.6 и XviD 1.1.2, а также архиватора WinRAR 3.7. Однако, такие интенсивно нагружающие CPU приложения, как 3DStudio Max 8, Lame MP3 Encoder или H.264 Encoder V2 от MainConcept не слишком сильно выигрывают от увеличения размера кэша.
Напомним, что кэш L2 гораздо больше влияет на производительность CPU Intel Core 2, чем AMD Athlon 64 X2 или Phenom, так как у Intel кэш L2 общий для всех ядер, а у AMD отдельный для каждого ядра! В этом плане, Phenom оптимальнее работают с кэшем.

Читайте также:  Леново ideapad 320 драйвера с официального сайта

Как уже было сказано, оперативная память характеризуется частотой и объемом. В то же время сейчас выпускается 2 типа памяти DDR2 и DDR3, которые различаются архитектурной, производительностью, частотой и напряжением питания – то есть всем!
Частота модуля памяти должна совпадать с частотой самого модуля.

Объем оперативной памяти также влияет на производительность операционной системы и на ресурсоемкие приложения.
Расчеты просты – ОС Windows XP занимает в оперативной памяти после загрузки 300-350 МБ. Если в автозагрузке находятся дополнительные программы, то они также загружают RAM. То есть свободных остается 150-200 МБ. Туда могут поместиться только легкие офисные приложения.
Для комфортной работы с AutoCAD, графическими приложениями, 3DMax, кодированием и графикой требуется не менее 1 ГБ оперативной памяти. Если же используется Windows Vista – то не менее 2 ГБ.

Часто в офисных компьютерах используются матерински платы, имеющие встроенную графику. Материнские платы на таких чипсетах (G31, G45, AMD 770G и т.д.) имеют букву G в маркировке.
Такие встроенные видеокарты используются часть RAM для видеопамяти, тем самым уменьшая объем доступного для пользователя пространства RAM.

Соответственно, для увеличения производительности встроенную видеокарту надо отключать в BIOS материнской платы, а в слот PCI-Express устанавливать внешнюю (дискретную) видеокарту.
Все видеокарты различаются графическим чипсетом, частотой работы его конвейеров, количеством конвейеров, частотой видеопамяти, разрядностью шины видеопамяти.

Производительность накопителей очень сильно сказывается при обращении к большим объемам данных – видео, аудио, а также при открытии большого количества маленьких файлов.

Из технических характеристик, влияющих на скорость доступа к файлам надо отметить Тип интерфейса винчестера (HDD) – параллельный IDE или последовательные SATA и SATA-2 и кэш винчестера – 8, 16 или 32 МБ.
На данный момент рекомендуется устанавливать винчестеры только с интерфейсом SATA-2, имеющим наибольшую пропускную способность и с наибольшим кэшем.

  1. Количество установленных программ
  2. Фрагментация файловой системы
  3. Ошибки файловой системы, bad-секторы
  4. Фрагментация реестра ОС
  5. Ошибки реестра ОС
  6. Размер файла подкачки (объем виртуальной памяти)
  7. Включенные элементы визуализации графического интерфейса ОС
  8. Программы и службы Windows, загружающие в автозагрузке

Это далеко не полный список, но именно эти особенности ОС Windows могут сильно тормозить её работу.
Но об этих характеристиках, настройках и параметрах мы поговорим в следующей статье.

Front Side Bus (FSB, системная шина) — шина, обеспечивающая соединение между x86/x86-64-совместимым центральным процессором и внутренними устройствами.

Как правило, современный персональный компьютер на базе x86- и x64-совместимого микропроцессора устроен следующим образом:

  • Микропроцессор через FSB подключается к системному контроллеру, который обычно называют «северным мостом», (англ. Northbridge ).
  • Системный контроллер имеет в своём составе контроллер ОЗУ (в некоторых современных персональных компьютерах контроллер ОЗУ встроен в микропроцессор), а также контроллеры шин, к которым подключаются периферийные устройства.

Получил распространение подход, при котором к северному мосту подключаются наиболее производительные периферийные устройства, например, видеокарты с шиной PCI Express x16, а менее производительные устройства (микросхема BIOS’а, устройства с шиной PCI) подключаются к «южному мосту» (англ. Southbridge ), который соединяется с северным мостом специальной шиной. Набор из «южного» и «северного» мостов называют набором системной логики, но чаще применяется калька с английского языка «чипсет» (англ. chipset ).

Таким образом, FSB работает в качестве магистрального канала между процессором и чипсетом.

Некоторые компьютеры имеют внешнюю кэш-память, подключённую через «заднюю» шину (англ. back side bus ), которая быстрее, чем FSB, но работает только со специфичными устройствами.

Каждая из вторичных шин работает на своей частоте (которая может быть как выше, так и ниже частоты FSB). Иногда частота вторичной шины является производной от частоты FSB, иногда задаётся независимо.

Содержание

Параметры FSB у некоторых микропроцессоров [ править | править код ]

Процессор частота FSB Тип FSB Теоретическая пропускная способность
Pentium II 66 / 100 МГц GTL+ [en] 533 / 800 МБ/с
Pentium III 100 / 133 МГц AGTL+ [en] 800 / 1066 МБ/с
Pentium 4 100 / 133 / 200 МГц QPB [en] 3200 / 4266 / 6400 МБ/с [1]
Pentium M 100 / 133 МГц QPB 3200 / 4266 МБ/с [1]
Pentium D 133 / 200 МГц QPB 4266 / 6400 МБ/с [1]
Pentium 4 EE 200 / 266 МГц QPB 6400 / 8533 МБ/с [1]
Intel Core 133 / 166 МГц QPB 4266 / 5333 МБ/с [1]
Intel Core 2 200 / 266 / 333 / 400 МГц QPB 6400 / 8533 / 10660 / 12800 МБ/с [1]
Xeon — ядро Intel P6 100 / 133 МГц GTL+ 800 / 1066 МБ/с
Xeon — ядро NetBurst 100 / 133 / 166 / 200 / 266 / 333 МГц QPB 3200 / 4266 / 5333 / 6400 / 8533 / 10660 МБ/с [1]
Xeon — ядро Penryn 266 / 333 / 400 МГц QPB 8533 / 10660 / 12800 МБ/с [1]
Athlon 100 / 133 МГц EV6 1600 / 2133 МБ/с [2]
Athlon XP 133 / 166 / 200 МГц EV6 2133 / 2666 / 3200 МБ/с [2]
Почти все AMD K8
Читайте также:  Msmsgs exe что это

800 / 1000 МГц HyperTransport v1 6400 / 8000 МБ/с [2] AMD K8 и все K10 1600 / 1800 / 2000 МГц HyperTransport v3 12800 / 14400 / 16000 МБ/с [2] PowerPC 970 900 / 1000 / 1250 МГц — 7200 / 8000 / 10000 МБ/с

  1. 12345678 процессоры Pentium 4, Pentium M, Pentium D, Pentium EE, Xeon, Intel Core и Intel Core 2 используют системную шину QPB (Quad Pumped Bus), передающую данные 4 раза за цикл.
  2. 1234 Шины EV6 и HT передают данные два раза за цикл (англ. Double data rate )

Влияние на производительность компьютера [ править | править код ]

Частота процессора [ править | править код ]

Частоты, на которых работают центральный процессор и FSB, имеют общую опорную частоту, и в конечном счёте определяются, исходя из их коэффициентов умножения (частота устройства = опорная частота * коэффициент умножения).

Память [ править | править код ]

Следует выделить два случая:

Контроллер памяти в системном контроллере [ править | править код ]

До определённого момента в развитии компьютеров частота работы памяти совпадала с частотой FSB. Это, в частности, касалось чипсетов на сокете LGA 775, начиная с 945GC и вплоть до X48.

То же касалось и чипсетов NVIDIA для платформы LGA 775 (NVIDIA GeForce 9400, NVIDIA nForce4 SLI/SLI Ultra и др.)

Спецификации стандартов системной шины чипсетов на сокете LGA 775 и оперативной памяти DDR3 SDRAM

Стандартное название Частота памяти, МГц Время цикла, нс Частота шины, МГц Эффективная (удвоенная) скорость, млн. передач/с Название модуля Пиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБ/с DDR3‑800 100 10,00 400 800 PC3‑6400 6400 DDR3‑1066 133 7,50 533 1066 PC3‑8500 8533 DDR3‑1333 166 6,00 667 1333 PC3‑10600 10667 DDR3‑1600 200 5,00 800 1600 PC3‑12800 12800 DDR3‑1866 (O.C.) 233 (O.C.) 4,29 (O.C.) 933 (O.C.) 1866 (O.C.) PC3‑14900 (O.C.) 14933 (O.C.)

Поскольку процессор работает с памятью через FSB, то производительность FSB является одним из важнейших параметров такой системы.

На современных персональных компьютерах, начиная с сокета LGA 1366 частоты компьютерной шины, которая называется QuickPath Interconnect, и шины памяти могут различаться.

Периферийные шины [ править | править код ]

Существуют системы, преимущественно старые, где FSB и периферийные шины ISA, PCI, AGP имеют общую опорную частоту, и попытка изменения частоты FSB не посредством её коэффициента умножения, а посредством изменения опорной частоты приведёт к изменению частот периферийных шин, и даже внешних интерфейсов, таких как Parallel ATA. На других системах, преимущественно новых, частоты периферийных шин не зависят от частоты FSB.

В системах с высокой интеграцией контроллеры памяти и периферийных шин могут быть встроены в процессор, и сама FSB в таких процессорах отсутствует принципиально. К таким системам можно отнести, например, платформу Intel LGA1156.

Поводом для написания этой небольшой заметки явилась. просто привычка (и заметим, весьма полезная) автора запускать в фоновом режиме утилиту RMClock при тестировании платформ на процессорах Intel Pentium 4 — дабы быть уверенным в том, что последний в ходе выполнения тестов не входит в режим троттлинга, а значит, полученные результаты будут достоверными. И вот что обнаружилось — уже после нескольких минут тестов платформы Intel Pentium 4 670 (3.8 ГГц) с материнской платой ASUS P5WD2 Premium (а незадолго до этого как раз была прошита последняя версия BIOS 0422 от 29 июля) процессор начал «троттлиться» с падением производительности до уровня. 105.6%!

Разумеется, мы не могли оставить без внимания такое неожиданное поведение, и принялись разбираться. Для начала — чтобы удивиться еще больше — достаточно было просто развернуть утилиту RMClock и взглянуть на ее главную закладку (для наглядности, чтобы избежать заметных колебаний «частоты троттлинга» в отсутствие загрузки процессора, мы временно отключили технологию C1E).

Картина воистину впечатляющая — «частота троттлинга» процессора оказывается заметно выше его опорной частоты (разумеется, о троттлинге с эффективностью более 100% не может быть и речи — просто ядро процессора функционирует на частоте, большей по сравнению с частотой функционирования той части процессора, где расположен счетчик тактов TSC). Причина этого явления выяснилась довольно быстро — оказывается, BIOS материнской платы занижает на единицу стартовый коэффициент умножения процессора (Startup FID). В нашем случае он равен 18x вместо ожидаемого 19x, отметим, что то же самое наблюдается и при выставлении в BIOS других значений множителя — от 18x до 15x (14x остается самим собой, т.к. является абсолютным минимумом для ядер Prescott).

Читайте также:  Сколько типов людей существует

Итак, что же происходит на самом деле? Частота процессора якобы равна 3.8 ГГц — в этом нас уверенно убедят как операционная система, так и различные системные утилиты вроде CPU-Z, WCPUID и т.п. Однако это — лишь некая «опорная» частота процессора — частота, с которой функционирует счетчик тактов TSC, во многом утративший свою актуальность как показатель частоты ядра процессора с выходом процессорных ядер Prescott. А достигается она не иначе, как. выставлением частоты системной шины 3800/18 = 211 МГц. Реальная же частота, с которой функционирует ядро процессора, оказывается заметно выше — 211×19 = 4010 МГц. Хорошо это, или плохо — решать, конечно, не нам. Но однозначно плохо то, что происходит это при совершенно четко заданной в настройках BIOS частоте FSB 200 МГц (а не задействовании каких-либо «интеллектуальных» оверклокерских функций платы вроде AI N.O.S.). То есть выставляем мы одно — а получаем совершенно другое. Получаем в лучшем случае постоянно «троттлящийся» процессор (ибо навряд ли найдется процессор, гарантированно работающий на 200 МГц выше своей штатной частоты и при этом не перегревающийся — учитывая, к тому же, «тихий» дизайн платы). А в худшем (не забываем, что повышение частоты системной шины ведет и к повышению частоты памяти) — нестабильно работающую систему.

Все сказанное выше относится к режиму работы со включенной технологией Enhanced Intel SpeedStep (DBS), которая, кстати, по некоторым не совсем понятным причинам, в настройках BIOS по умолчанию отключена. Да и не она одна, а наряду с технологиями Execute Disable bit, Automatic Thermal Protection и Enhanced Halt State. Картина, наблюдаемая при ее отключении, несколько иная.

В этом случае разгона процессора не наблюдается — имеем «честные» 3.8 ГГц, однако получаемые далеко не «честным» путем. О «нечестном» разгоне (под чем мы понимаем: разгоне без ведома пользователя), кстати, говорят и результаты тестов подсистемы памяти в RMMA.

Очевидно, что значение максимальной реальной ПСП на чтение в 7177 МБ/с, далеко превышающее теоретический предел в 6400 МБ/с для 200-МГц частоты процессорной шины, может быть получено только при разгоне последней.

А напоследок — самое главное. Достаточно лишь изменить в настройках BIOS частоту FSB — выставить, например, 199 МГц (но не 201 МГц или выше!), как все встает на свои места.

Легко видеть, что в этом случае никаких шалостей со стартовым значением множителя процессора BIOS материнской платы не вытворяет — выставляется правильное значение 19x, а значит и правильная частота FSB. Однако и в этом случае нельзя не подпортить на первый взгляд приятное впечатление реальными фактами — вновь достаточно уже нескольких минут тестов, чтобы убедиться, что процессор работает на грани троттлинга (утилита RMClock постоянно сообщает о троттлинге на уровне 100%, что означает просто превышение температурного порога срабатывания автоматической защиты процессора от перегрева). И это — при использовании штатного кулера Intel в открытом корпусе…

Важно дополнить, что все вышесказанное относится исключительно к новой версии BIOS 0422, с предыдущей версией 0205 такого поведения (имеется в виду частота FSB) мы не наблюдали. Однозначно сказать, что это — «баг или фича?», конечно, затруднительно. Однако мы все же склонны считать, что это — весьма оригинальная «фича», призванная обеспечить заметное лидерство платы по производительности по сравнению с аналогичными моделями, правда, не совсем честным путем, да к тому же с возможными нежелательными последствиями, о которых мы писали выше. Ибо если бы это был «баг» (т.е. производитель вдруг — ни с того, ни с сего — как бы разучился прописывать правильное значение множителя процессора), то совершенно непонятно его таинственное исчезновение при выставлении немного меньшей частоты FSB.

Ссылка на основную публикацию
Что такое селфи википедия
Се́лфи (англ. selfie , от «self» — сам, себя; русские эквиваленты — «себя́шка», «самостре́л» — считаются просторечными [1] ) —...
Что делать если завис телефон андроид
Что делать, если завис Андроид и не реагирует не на что? В этой статье мы посмотрим четыре простых способа как...
Что дают за рейтинговые бои
В кои-то веки разработчики решили прислушаться к мнению игроков и ввести в Варфейс рейтинговые матчи. Теперь каждый игрок, достигший 26...
Что такое серийный номер продукта
Все варианты «товарных» EPC, без исключения, имеют в себе поле для хранения серийного номера того конкретного объекта (товара или упаковки),...
Adblock detector