Mikä on prosessorin soittosuhde ja miten se vaikuttaa ylikellotukseen?

Kun muutat BIOS-asetuksissa suorittimen ydinsuhdetta prosessorin ylikellottamiseksi, saatat huomata toisen asetuksen, jota voit muuttaa: prosessorin soittosuhteen. Se on samoissa ylikellotusasetuksissa, mikä saattaa saada sinut miettimään, voisiko tämän suhteen muuttaminen tarjota paremman ylikellotuksen.

Mutta mikä on suorittimen soittosuhde, ja voiko se parantaa suorituskykyä ylikellotuksen aikana?

Mitä on ylikellotus?

Ennen kuin käsittelet prosessorin soittosuhteita ja niiden toimintaa, on tärkeää ymmärtää, mitä prosessorille tapahtuu, kun ylikellotat sen.

Kuten nimestä voi päätellä, ylikellotus lisää CPU: n kellotaajuutta, mutta mikä tämä kellotaajuus on ja miksi sitä tarvitaan?

No, CPU käyttää sovelluksia, kuten tekstinkäsittelyohjelmia ja pelisovelluksia. Vaikka näiden sovellusten käyttäminen saattaa näyttää monimutkaiselta asiaintilalta, taustalla CPU suorittaa yksinkertaisia ​​tehtäviä, jotka lisäävät, vähentävät ja siirtävät numeroita suorittaakseen nämä sovellukset.

Suorittaakseen nämä tehtävät CPU: n on vaihdettava miljoonia kytkimiä, jotka tunnetaan transistoreina. Ei vain tämä, vaan näiden kytkimien on myös toimittava synkronoidulla tavalla näiden toimintojen suorittamiseksi, ja kellotaajuus on vastuussa tästä synkronoinnista.

Joten, jos katsot sitä, kellotaajuus määrittää nopeuden, jolla suorittimesi suorittaa tehtäviä, ja ylikellotus lisää nopeutta, jolla CPU murskaa numeroita. Siksi ylikellotus lisää prosessorin nopeutta ja tarjoaa paremman suorituskyvyn.

Sen ymmärtäminen, kuinka data saavuttaa suorittimen

Tiedämme nyt, mitä CPU: n kellotaajuus tarkoittaa ja kuinka ylikellotus lisää tehtävien suorittamisnopeutta. Toinen asia, joka meidän on kuitenkin ymmärrettävä, on se, kuinka tiedot saavuttavat suorittimen.

Tietovirran tunteminen on tärkeää, koska saatat lisätä CPU: n käsittelynopeutta dataa, mutta jos järjestelmä ei pysty lähettämään tietoja CPU: lle tällä nopeudella, et saa mitään suorituskykyä parantaminen. Tämä johtuu siitä, että prosessori on käyttämättömänä ja odottaa tietojen toimittamista.

Muistihierarkiat tietokonejärjestelmissä selitettyinä

Tietokoneesi tiedot tallennetaan kiintolevylle, mutta suoritin ei voi käyttää näitä tietoja suoraan. Suurin syy siihen, miksi tätä ei voida tehdä, on se, että kiintolevy ei ole tarpeeksi nopea suorittimelle.

Siksi tämän ongelman ratkaisemiseksi tietokonejärjestelmissä on muistihierarkia, joka mahdollistaa nopean tiedonsiirron CPU: lle.

Näin tiedot liikkuvat nykyaikaisen tietokoneen muistijärjestelmien läpi.

• Tallennusasemat (toissijainen muisti): Tämä laite voi tallentaa tietoja pysyvästi, mutta se ei ole yhtä nopea kuin CPU. Tästä johtuen CPU ei voi käyttää tietoja suoraan toissijaisesta tallennusjärjestelmästä.
• RAM (ensisijainen muisti): Tämä tallennusjärjestelmä on nopeampi kuin toissijainen tallennusjärjestelmä, mutta se ei voi tallentaa tietoja pysyvästi. Siksi, kun avaat tiedoston järjestelmässäsi, se siirtyy kiintolevyltä RAM-muistiin. Edes RAM ei kuitenkaan ole tarpeeksi nopea suorittimelle.
• Välimuisti (ensisijainen muisti): Jotta tietoja voidaan käyttää nopeimmalla mahdollisella nopeudella, suorittimeen on upotettu tietty ensisijainen muisti, joka tunnetaan nimellä välimuisti, ja se on tietokoneen nopein muistijärjestelmä. Tämä muistijärjestelmä on jaettu kolmeen osaan, nimittäin L1-, L2- ja L3-välimuisti. L1- ja L2-välimuistit ovat osa CPU-ytimiä, kun taas ytimet jakavat L3-välimuistin, joka sijaitsee CPU-suulakkeessa, mutta ei osa CPU-ytimiä.

Siksi kaikki tiedot, jotka CPU: n on käsiteltävä, siirtyvät kiintolevyltä RAM-muistiin ja sitten välimuistiin.

Mutta miten tiedot siirtyvät kaikista näistä medioista prosessoriin?

Muistiohjaimen ja soittoliitännän dekoodaus

Jokainen tietokoneesi muistijärjestelmä on kytketty dataväylillä. Näiden väylien päätavoite on siirtää tietoja järjestelmästä toiseen.

Esimerkiksi RAM on kytketty CPU: hun käyttämällä dataväylää, joka on osa emolevyä. Tätä tietoväylää hallitsee muistiohjain, joka on osa CPU: ta. Muistiohjaimen päätavoite on hakea suorittimen tarvitsemat tiedot RAM-muistista. Tätä varten muistiohjain antaa luku-/kirjoituskomentoja RAM-muistiin. RAM puolestaan ​​lähettää dataa dataväylän kautta muistiohjaimelle.

Kun tiedot ovat saavuttaneet muistiohjaimen, sen on siirrettävä CPU: lle. Tämän tehtävän suorittamiseen käytetään rengasyhteyttä, joka yhdistää CPU-ytimet ja L3-välimuistin muistiohjaimeen. Siksi, jos katsot sitä, rengasyhteys on tiedonsiirtotie, joka siirtää tietoja kaikkien ytimien, L3-välimuistin ja muistiohjaimen välillä.

Mitä tapahtuu, kun lisäät prosessorin soittosuhdetta?

Rengasliitäntä siirtää tietoja CPU-ytimien, L3-välimuistin ja muistiohjaimen välillä. Kuten prosessori, rengasliitäntä toimii kellotaajuudella, ja siirrot tapahtuvat tietyllä taajuudella.

Tästä johtuen data kulkee rengasväylällä vain tietyin aikavälein, jotka määräytyvät rengasyhdysväylän kellotaajuudella. Väylätaajuuden lisääminen lisää nopeutta, jolla data siirtyy L3-välimuistista suorittimen ytimiin.

Siksi, jos katsot sitä, suorittimen soittosuhteen lisääminen lisää nopeutta, jolla data siirtyy L3-välimuistista suorittimen ytimiin, mikä tarjoaa paremman suorituskyvyn.

Vaikuttaako prosessorin soittosuhde ylikellotuksen suorituskykyyn?

Kun lisäät prosessorin kellotaajuutta manuaalisesti ylikellottamalla, ytimien tiedonkäsittelyn nopeus kasvaa. Tietojen toimittamisesta ytimille vastaavan rengasväylän nopeus pysyy kuitenkin samana, jos prosessorin soittosuhdetta ei lisätä, mikä luo suorituskyvyn pullonkaulan. Siksi suorittimen soittosuhteen lisääminen tarjoaa paremman suorituskyvyn ylikellotuksessa.

Kun Intel julkaisi uusimmat Raptor Lake 13th Gen -prosessorit, se lisäsi soittotaajuutta tarjoten jopa viisi prosenttia korkeamman kuvanopeuden.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että prosessorin rengassuhteen lisääminen lisää lämpöä, jota prosessorin muotti tuottaa, kun rengas toimii korkeammalla taajuudella, kun transistorit vaihtuvat nopeammin. Lisäksi, koska rengasväylä suorittaa tiedonsiirron kaikkien ytimien välillä, synkronoinnin epäsopivuus voi johtaa useampaan kuolemaan.

Siksi, jos katsot sitä, soittosuhteen lisääminen voi tarjota paremman suorituskyvyn, mutta se voi johtaa järjestelmän vakausongelmiin.

Kun prosessorin ydinnopeus kasvaa automaattisesti turbo boost -tekniikoita käyttämällä, myös soittonopeus kasvaa. Manuaalisessa ylikellotuksessa soittosuhdetta on lisättävä manuaalisesti.

Onko prosessorin soittosuhteen ylikellottaminen sen arvoista?

Järjestelmän soittosuhteen ylikellotus voi tarjota paremman suorituskyvyn. Oikean suoritinsuhteen saaminen voi kuitenkin olla vaikeaa, koska tietojen siirtäminen kaikkien ytimien välillä on monimutkainen.

Siksi, jos aiot työntää järjestelmäsi äärirajoille, yritä löytää täydellinen suoritinsuhde, ja jos sinulla on vakaa ylikellotus, voit säätää suorittimen soittosuhdetta entistä paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.