частота системной шины 8 gt s что это

Шина PCI Express (PCIe) 3.0 (8 GT/s)

материал № 264

Увеличена пропускная способность по сравнению с предыдущей версией шины в 2 раза.

Проведен ряд оптимизаций для улучшенной передачи сигналов и целостности данных, включая выравнивание передатчика и приемника, усовершенствования системы ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты), восстановление тактовых данных и усовершенствования каналов для поддерживаемых в настоящее время топологий.

PCI Express 3.0 обновляет схему кодирования до 128b / 130b по сравнению с предыдущей кодировкой 8b / 10b, уменьшая накладные расходы на полосу пропускания с 20% от PCI Express 2.0 примерно до 1,54%

Краткое описание и внешний вид всех разъемов

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для подключения разнообразных плат расширения. Обладает наименьшей пропускной способностью среди остальных разъемов.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для подключения разнообразных плат расширения.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для подключения разнообразных плат расширения.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для подключения разнообразных плат расширения, требующих высокую скорость обмена данными. Это видеокарты, контроллеры, сетевые карты.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для подключения разнообразных плат расширения, требующих высокую скорость обмена данными. Встречается в серверных системах.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем поддерживает несколько шин: PCIe x2 / SATA / USB 2.0 / USB 3.0 / HSIC / SSIC / Audio / UIM / I2C. Применяется в самых разнообразных устройствах, поддерживающих вышеуказанные шины.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Поддерживаемые шины: PCIe x4 / SATA. Данный разъем используется преимущественно в скоростных и компактных твердотельных накопителях (SSD NVMe).

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Гнезда M.2 B&M key не бывает. Бывают только платы расширения с данным разъемом, которые совместимы с гнездами M.2 B key и M.2 M key. Данный разъем применяется, как правило, в твердотельных накопителях с интерфейсом SATA 3, но могут быть и PCIe x2 SSD.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение:

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем Mini PCI Express не совместим механически с полноразмерными разъемами PCIe, но полностью совместим электрически. Специальные пассивные адаптеры реализуют эту совместимость. К разъему можно подключить устройства с поддержкой не только шины PCIe, но и USB 2.0.

Фнукционал: передача данных | Расположение: внутренний

Источник

Артём Санников

Категории блога

Языки программирования

Базы данных

Программное обеспечение

Операционные системы

Мобильная разработка

Менеджеры пакетов

Сетевые технологии

CMS системы

Математика

SEO продвижение

Социальные сети

Психология

Хостинг провайдер

Смартфоны

Процессор

Процессор — это один из главных компонентов ПК, который выполняет все основные вычисления во время работы ПК.

CPU (Central Processing Unit) — центральное вычислительное устройство

APU (Accelerated Processing Unit) — ускоренное вычислительное устройство

Характеристики процессора:

Производительность и модель процессора

Фирмы Intel и AMD — процессоры не выпускают они их только разрабатывают. А выпуском уже занимаются другие фирмы, по заказу этих фирм разработчиков.

Когда создается новый процессор, на новой архитектуре — этой архитектуре присваивается свое имя для ее идентификации. И далее уже внутри этой архитектуры создается, модельный ряд процессоров: слабых, средних и сильных по производительности.

Разделение процессоров чаще всего происходит по количеству ядер и частоте, и таким образом получается ассортимент предложений, новой архитектуры для создания разных по производительности компьютеров, на основе этой архитектуре.

Тип разъема для соединения с материнской платой (сокет)

Разъема для соединения процессора с материнской платой, чаще всего называют сокетом, и он определяет внешние размеры процессора, количество контактов, способ крепления процессора у материнской плате и способ крепления кулера на процессор.

Этот параметр необходимо учитывать при выборе процессора и материнской платы, то есть сокет процессора должен быть таким же как сокет материнской платы.

Количество физических ядер

Ядро процессора — это набор блоков, который может самостоятельно обрабатывать информацию.

1 ядро = 1 поток вычислений

Чем больше в процессоре ядер, тем он будет более производительный. При определенных условиях, на одном физическом ядре, может выполняться два потока вычислений:

1 ядро = 2 потока вычислений

В таких моделях процессоров, производитель, отдельно указывает количество физических ядер, и отдельное количество логических, которых в два раза больше чем физических.

Такая технология используется в некоторых процессорах фирмы Intel (называется эта технология Hyper Threading).

Тактовая частота работы процессора

Тактовая частота — величина, характеризующая количество операций, выполняемых процессором за единицу времени. Измеряется в герцах (Гц).

Чем выше тактовая частота, тем более производительный процессор. Но это работает только внутри процессоров, одной серии.

Intel Core i5-2400 3.10GHz/6MB

Intel Core i3-2120 3.3GHz/3MB

Можно подумать, что процессор серии i3 с частотой 3.3GHz, будет более производительный чем, процессор серии i5 с частотой 3.10GHZ. На самом деле это не так, производительность серии Core i5 будет больше. так как у него лучше другие параметры. У него больше физических ядер и у него больший объем кэша.

Современные процессоры могут самостоятельно повышать или понижать частоту в зависимости от нагрузки на процессор, и это сделано для более эффективного использования мощности процессора. И потребление им электроэнергии.

Таким образом кроме основной частоты, в характеристиках так же указывают и максимальную частоту, до которой процессор может самостоятельно увеличивать этот параметр:

Частота работы процессора: 3,3 ГГц (до 3,9ГГц)

У фирмы Intel такая технология называется: Turbo Boost, а у фирмы AMD: Turbo CORE.

С параметром частоты так же связан, такой параметр, как коэффициент умножения.

Коэффициент умножения: заблокирован/разблокирован

Этот параметр обычно указан в подробном описании процессора, и физически он является одним из основных параметров, который определяет итоговую частоту процессора.

В простых моделях процессора — этот коэффициент зафиксирован на одном значении т.е заблокирован, в процессорах для продвинутых пользователей — этот коэффициент разблокирован. И таким образом, пользователь может самостоятельно регулировать — частоту процессора.

Частота шины процессора (системная шина)

Частота шины определяет скорость обмена данными между ядрами и чипсетом материнской платы, а также другими боками внутри процессора.

Указывается в мегагерцах или трансферов в секунду.

AMD FX-8120: HT 5.2 GT/s

Intel Core i5 2500: DMI 5GT/s

Intel pentium Dual-Core E5700: FSB 800MHz

Чем больше производительность шины данных, тем это лучше для производительности компьютера. Для современных процессоров — этот параметр утратил свою актуальность, как это было в процессорах предыдущих поколений.

Это связано с тем, что производительность шины данных в современных процессорах очень большая, и она уже не может понижать общую производительность компьютера, как это могло быть в процессорах предыдущих поколений, с более низкой частотой шины данных.

Встроенный контроллер памяти

Есть у всех современных процессоров. Он определяет тип оперативной памяти, количество каналов, штатные частоты для работы процессора с памятью.

Для домашнего ПК достаточно двухканального контроллера памяти, продвинутые пользователи выбирают процессоры с трех и четырехканальным контроллером.

Поддерживаемый тип памяти и ее параметры

Этот параметр указывает, с какой оперативной памятью расчитан работать процессор.

Тип, частота: DDR3-1066/1333

Размер внутренней памяти процессора (кэш)

Кэш процессора — скоростная память, встроенная в ЦП и являющаяся буфером между ОЗУ и процессором.

Кэш хранит, те данные, которые процессор чаще всего использует в текущий момент, и процессору не нужно обращаться за этими данными к оперативной памяти, которая работает с меньшей скоростью чем кэш процессора. И таким образом повышается общая производительность, процессора.

Объем кэша LI и L2 — определяется параметрами архитектуры процессора, а L3 — может быть более менее произвольным и сравним с другими процессорами. Поэтому в характеристиках процессора чаще всего указан, объем кэша 3-го уровня, чем он будет больше тем лучше для производительности процессора. И обычно более мощные процессоры — имеют больший объем кэша 3-го уровня.

Наличие и параметры встроенного видео ядра

Современные процессоры, в своем составе могут иметь — графическое ядро. Это ядро, обеспечивает обработку и вывод информации на монитор. Эта функция аналогична интегрированной видеокарте, в материнскую плату.

Обычно видео ядро имеет свою частоту работы, которая намного меньше, основной частоты работы процессора. И для работы видео ядра, используется часть оперативной памяти — размер которой определяется в настрйоках материнской платы.

У фирмы Intel такое ядро называется Intel HD Graphics XXXX, а у фирмы AMD — Radeon HD XXXX. Где XXXX — это серии графических ядер, они разные по производительности.

Мощность тепловыделения

TDP или «теплопакет» — величина, показывающая, на отвод какой тепловой мощности должна быть рассчитана система охлаждения процессора.

Intel Core i5-2500: MaxTDP 95W

AMD FX 8120 Black Edition: Max TDP 125W

Многие по ошибке связывают этот параметр с потребляемой мощностью процессора, и используют его при выборе блока питания. Этот параметр необходимо учитывать именно при выборе системы охлаждения процессора.

Потребляемая мощность процессора обычно находится в пределах этого теплового пакета, но она может быть как больше, так и намного меньше этого параметра. Поэтому учитывать его при выборе блока питания, не совсем правильно!

При выборе блока питания можно придерживаться, следующих значений:

Обычно потребляемая мощность процессора находится в пределах 100 Ватт, но для того чтобы у нас был запас мощности, для максимальных нагрузок, этот параметр — теплопакет можно умножить на 2. И уже полученное значение, учитывать при выборе блока питания.

Тип упаковки

Типовая система охлаждения или кулер — рассчитана на работу процессора, в штатных режимах, то есть без дополнительных настрое пользователя. Такой кулер прост в установке, но может издавать шум при нагрузках на процессор.

Если процессор продается вместе с кулером, то в характеристиках указывается слово «BOX», которое говорит нам о наличии коробки. Внутри которой находится процессор и кулер.

Если слова «BOX» в описании нет, или указано слово «Tray» — это означает, что продается только процессор.

Источник

Martin Rowe, Senior Technical Editor — Test & Measurement World, 3/1/2007

Когда в январе 2007 года анонсировалась версия 2.0 стандарта PCI Express (PCIe),
PCI Special Interest Group (PCI-SIG) заявила, что новая версия “удваивает внутрисистемную скорость с 2,5 GT/s до 5 GT/s.” Большинство из нас привыкли видеть скорость шины, указанной в Gbps, или гигабит в секунду, но GT/s означает gigatransfers (гигапереносов) в секунду.
Какая же разница?

Разница связана с кодированием данных. Поскольку PCIe является последовательной шиной с тактовой частотой встроенной в данные, она должна обеспечить достаточное количество переходов (от 1 к 0 и от 0 к 1), которые в приемнике служат для восстановления тактовой частоты. Для увеличения количества переходов, PCIe использует “8b/10b” кодировку, в которой каждые восемь бит кодируется в 10-битный символ, который затем декодируются приёмником. Таким образом, шина для переноса 8 бит данных передаёт 10 бит.

Если посмотреть на одну PCIe 1.1 lane, двунаправленная шина может передать 2,5 Гбит/с в каждом направлении, или 5 Гбит/с в общей сложности. И потому что шина должена передать 10 бит закодированных данных на каждые 8 битов полезных данных, эффективная скорость вычисляется:

5 Гбит/с * (8/10), или 4 Гбит/с

Из этого следует то, что 16-ти lane-овая PCIe 1.1 шина может передавать 80 Гбит/с кодированных данных или 64 Гбит/с в полезных данных. Поскольку PCIe 2.0 удваивает скорость передачи данных, то одна lane может передавать 5 Гбит/с незакодированных данных в каждом направлении, или 10 Гбит/с в незакодированных данных в целом. А это 8 Гбит/с полезного потока данных. Таким образом, 16-ти lane-овая PCIe 2.0 шина передает 160 Гбит/с незакодированных данных, которые содержат 128 Гбит/с полезного потока данных. А это значит 16 Гбайт/с.

Итак, когда PCI-SIG объявила о новой скорости 5 GT/s, она имела ввиду сыре данные — количество бит/с, что шина может переносить, или передавать. The encoding process reduces the rate of useful data transferred over the bus to 80% of the bus’s raw speed. Факт кодирования снижает долю полезной информации, передаваемой через шину до 80% от сырой скоростной ёмкости шины. Другими словами 2 бита из десяти тоесть 20% это (потери) издержки протокола.

Источник

BIOS: изменение частоты работы процессора

Что такое шина FSB

Хочу отдельно отметить, что способ как определить, на какой частоте работает шина на системной плате ПК, не зависит от бренда процессора. Измеряется она одинаково у Intel и AMD.

Шина FSB (Front Side Bus) соединяет CPU компьютера с прочими компонентами. Эффективная частота этой шины на порядок меньше, чем тактовая частота ЦП.

Связано это с тем, что прочим компонентам требуются не все данные, обрабатываемые процессором, а только итоговые результаты вычислений.

Благодаря изменениям этого параметра можно повысить производительность системы в целом. При ее увеличении данные передаются на прочие компоненты чаще. Логично, что максимальной эффективности удается добиться при максимальной частоте шины.

Однако такую опцию поддерживают только ЦП с возможностью разгона — те, у которых в маркировке присутствует буква K (речь о компании Intel). Также материнка компьютера должна поддерживать изменение множителя.

При несоблюдении этих условий «выжать» больше в вашей сборке не выйдет.

Типичный пример — использование навороченного CPU в связке с бюджетной материнкой. Если системная плата не даст разогнать шину, вкладываться в прочие дорогие комплектующие не имеет большего смысла.

Теперь рассмотрим программы, с помощью которых можно узнать интересующую нас характеристику.

Системная шина — что это?

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Очень часто на просторах интернета можно встретить много всякой компьютерной терминологии, в частности — такое понятие, как «Системная шина». Но мало кто знает, что именно означает этот компьютерный термин. Думаю, сегодняшняя статья поможет внести ясность.

Системная шина (магистраль) включает в себя шину данных, адреса и управления. По каждой их них передается своя информация: по шине данных — данные, адреса — соответственно, адрес (устройств и ячеек памяти), управления — управляющие сигналы для устройств. Но мы сейчас не будем углубляться в дебри теории организации архитектуры компьютера, оставим это студентам ВУЗов. Физически магистраль представлена в виде многочисленных дорожек (контактов) на материнской плате.

Я не случайно на фотографии к этой статье указал на надпись «FSB». Дело в том, что за соединение процессора с чипсетом отвечает как раз шина FSB, которая расшифровывается как «Front-side bus» — то есть «передняя» или «системная». И ее частота является важным параметром, на который обычно ориентируются при разгоне процессора, например.

Существует несколько разновидностей шины FSB, например, на материнских платах с процессорами Intel шина FSB обычно имеет разновидность QPB, в которой данные передаются 4 раза за один такт. Если речь идет о процессорах AMD, то там данные передаются 2 раза за такт, а разновидность шины имеет название EV6. А в последних моделях CPU AMD, так и вовсе — нет FSB, ее роль выполняет новейшая HyperTransport.

Итак, между чипсетом и центральным процессором данные передаются с частотой, превышающей частоту шины FSB в 4 раза. Почему только в 4 раза, см. абзац выше. Получается, если на коробке указано 1600 МГц (эффективная частота), в реальности частота будет составлять 400 МГц (фактическая). В дальнейшем, когда речь пойдет о разгоне процессора (в следующих статьях), вы узнаете, почему необходимо обращать внимание на этот параметр. А пока просто запомните, чем больше значение частоты, тем лучше.

Кстати, надпись «O.C.» означает, буквально «разгон», это сокращение от англ. Overclock, то есть это предельно возможная частота системной шины, которую поддерживает материнская плата. Системная шина может спокойно функционировать и на частоте, существенно ниже той, что указана на упаковке, но никак не выше нее.

Вторым параметром, характеризующим системную шину, является пропускная способность. Это то количество информации (данных), которая она может пропустить через себя за одну секунду. Она измеряется в Бит/с. Пропускную способность можно самостоятельно рассчитать по очень простой формуле: частоту шины (FSB) * разрядность шины. Про первый множитель вы уже знаете, второй множитель соответствует разрядности процессора — помните, x64, x86(32)? Все современные процессоры уже имеют разрядность 64 бита.

Итак, подставляем наши данные в формулу, в итоге получается: 1600 * 64 = 102 400 МБит/с = 100 ГБит/с = 12,5 ГБайт/с. Такова пропускная способность магистрали между чипсетом и процессором, а точнее, между северным мостом и процессором. То есть системная, FSB, процессорная шины — все это синонимы. Все разъемы материнской платы — видеокарта, жесткий диск, оперативная память «общаются» между собой только через магистрали. Но FSB не единственная на материнской плате, хотя и самая главная, безусловно.

Как видно из рисунка, Front-side bus (самая жирная линия) по-сути соединяет только процессор и чипсет, а уже от чипсета идет несколько разных шин в других направлениях: PCI, видеоадаптера, ОЗУ, USB. И совсем не факт, что рабочие частоты этих подшин должны быть равны или кратны частоте FSB, нет, они могут быть абсолютно разные. Однако, в современных процессорах часто контроллер ОЗУ перемещается из северного моста в сам процессор, в таком случае получается, что отдельной магистрали ОЗУ как бы не существует, все данные между процессором и оперативной памятью передаются по FSB напрямую с частотой, равной частоте FSB.

Пока что это все, спасибо.

AIDA64

Программа русифицирована, но она платная (невзначай напоминаю о пиратской бухте, йо-хо-хо). В отличие от предыдущей утилиты, это приложение может показать не только текущую частоту, но и допустимые пределы для повышения или понижения.

После запуска программы найдите системную плату в списке в левой части интерфейса. Если выделить эту деталь, в правой части экрана появится сводка с детальными характеристиками. Нужный нам параметр расположен в категории «Свойства шины FSB» в строке «Реальная частота».

Также советую почитать «Что такое графический процессор и какие у него возможности?» и «Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?». О том, для чего стоит понижать производительность CPU и как это сделать, можно почитать тут.

Подписывайтесь на меня в социальных сетях, если хотите своевременно получать уведомления о публикации новых материалов. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Что такое частота шины процессора и как она влияет на работу?

Всем привет! Сегодня разберем тему – частота шины процессора: что это за параметр и на что он влияет. А также для чего нужна шина и как она работает.

Центральный процессор — самый резвый компонент компьютера. Скорость его работы измеряется уже в гигагерцах, то есть миллионах вычислительных операций в секунду. Прочие компоненты уже подстраиваются под CPU, фактически обеспечивая его эффективную эксплуатацию.

Со всеми компонентами ЦП связан с помощью последовательной шины на системной плате типа DMI (Direct Media Interface). Называется она FSB — сокращенно от Front Side Bus.

Скорость ее работы приличная и может достигать до 8 Gt s, то есть миллионов микротранзакций в секунду, но у топовых моделей. У массовых системных плат такой параметр обычно ниже.

Не буду слишком углубляться в дебри и расписывать в целом, как работает каждый из компонентов компьютера — акцентируем внимание именно на шине. Единственная ее задача — транспортировать данные, которые обрабатывает CPU, к прочим деталям ПК.

А насколько быстро это будет происходить, и определяется ее базовой частотой. Обычно FSB оборудована контроллером, с помощью которого можно снизить или поднять ее частоту.

Как я уже говорил, частота процессора выше в несколько раз частоты FSB. Такая особенность обусловлена тем, что нет необходимости отправлять все данные прочим компонентам — многие цифры «перевариваются» внутри ЦП, пока не получится итоговый результат, который уже можно переслать в дальнейшую обработку.

Кратность, на которую герцовка ЦП превышает частоту шины, называется множителем. Фактически, можно поднять производительность системы в целом, если поднять герцовку шины FSB, что успешно практикуется многими оверклокерами.

Однако и тут есть некоторые ограничения — сам CPU должен поддерживать такую «фичу». О возможности его разгона свидетельствует буква K в маркировке. Настраивается все это через BIOS или UEFI.

И в завершение хочу отметить, что разогнать в несколько раз ни шину, ни сам «камень» не получится. Максимум, что удается выжать в большинстве случаев — прирост производительности до 30% от номинальной мощности. С другой стороны, это тоже неплохо — почти на треть.

Также для вас будет полезно почитать «Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?» и «Что такое ресурс TBW и как он рассчитывается». О том, что такое степпинг CPU и как его узнать, можно почитать здесь.

Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы не пропустить уведомления о новых публикациях. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

За что отвечает cpu frequency?

Как многим должно быть известно одним из основных параметров любого процессора является его тактовая частота или как ее еще называют операционная частота процессора.

Так вот определяется она двумя показателями — частотой системной шины и множителем.

FSB (cpu frequency) (частота системой шины) x Ratio (множитель) = CPU operating freq (операционной частота центрального процессора)

Так вот cpu frequency это и есть частота системно шины. Также может обозначаться FSB и измеряется в MHz (мегагерцах).

Параметры, определяющие частоту процессора в BIOS

Системная же шина представляет из себя транспортный коридор, соединяющий между собой процессор и все остальные компоненты компьютера. CPU frequency определяется скорость, с которой осуществляется обмен информацией по данной шине.

Данный параметр изменяется в BIOS некоторых моделей материнских плат при разгоне процессора и других компонентов ПК.

неосознанное изменение значения cpu frequency может привести к нестабильной работе компьютера и даже к невозможности включения.

Если вы случайно изменили cpu frequency и теперь компьютер работает неправильно или не работает вообще, то достаточно сбросить настройки BIOS и значение данного параметра вернется к заводскому.

Как разогнать системную плату P35 Platinum? (1)

Меню BIOS системной платы P35 Platinum. Все функции, связанные с производительностью, за исключением peripherals (периферия), system time (время), power management(управление электропинанием), находятся в “Cell Menu”. Пользователи, желающие настроить частоту процессора, памяти, или других устройств (например, шины графической карты и южного моста) могут воспользоваться этим меню.

Помните, что если вы не знакомы с насторойками BIOS, для быстрого завершения всех настроек рекомендуется выполнить пункт “Load Optimized Defaults” (загрузить оптимальные настройки), что обеспечит нормальную работу системы. Перед выполнением разгона мы рекомендуем пользователям вначале выполнить этот пункт, а затем производить тонкие настройки.

Ht link frequency что это

Технология HyperTransport (ранее известная как LDT, Lightning Data Transport, сейчас часто называется просто «HT») – это разработанная консорциумом HyperTransport Technology (во главе с компанией с AMD) шина для высокоскоростной пакетной связи с низкими задержками, построенная по схеме «точка-точка», которая позволяет микросхемам передавать данные с максимальной скоростью до 41.6 Гб/c (для 32-битного варианта версии 3.0). Масштабируемость её архитектуры способна упростить внутрисистемные соединения путем замены некоторых существующих шин и мостов, а также путем снижения количества узких мест и задержек внутри системы.

Общие сведения о шине процессора

Шина процессора — соединяет процессор с северным мостом или контроллером памяти MCH. Она работает на частотах 66–200 МГц и используется для передачи данных между процессором и основной системной шиной или между процессором и внешней кэш-памятью в системах на базе процессоров пятого поколения. Схема взаимодействия шин в типичном компьютере на базе процессора Pentium (Socket 7) показано на рисунке.
На этом рисунке четко видна трехуровневая архитектура, в которой на самом верхнем уровне иерархии находится шина процессора, далее следует шина PCI и за ней шина ISA. Большинство компонентов системы подключается к одной из этих трех шин.

В системах, созданных на основе процессоров Socket 7, внешняя кэш-память второго уровня установлена на системной плате и соединена с шиной процессора, которая работает на частоте системной платы (обычно от 66 до 100 МГц). Таким образом, при появлении процессоров Socket 7 с более высокой тактовой частотой рабочая частота кэш-памяти осталась равной сравнительно низкой частоте системной платы. Например, в наиболее быстродействующих системах Intel Socket 7 частота процессора равна 233 МГц, а частота шины процессора при множителе 3,5х достигает только 66 МГц. Следовательно, кэш-память второго уровня также работает на частоте 66 МГц. Возьмем, например, систему Socket 7, использующую процессоры AMD K6-2 550, работающие на частоте 550 МГц: при множителе 5,5х частота шины процессора равна 100 МГц. Следовательно, в этих системах частота кэш-памяти второго уровня достигает только 100 МГц.

Проблема медленной кэш-памяти второго уровня была решена в процессорах класса P6, таких как Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Pentium III, а также AMD Athlon и Duron. В этих процессорах использовались разъемы Socket 8, Slot 1, Slot 2, Slot A, Socket A или Socket 370. Кроме того, кэш-память второго уровня была перенесена с системной платы непосредственно в процессор и соединена с ним с помощью встроенной шины. Теперь эта шина стала называться шиной переднего плана (Front-Side Bus — FSB), однако я, согласно устоявшейся традиции, продолжаю называть ее шиной процессора.

Включение кэш-памяти второго уровня в процессор позволило значительно повысить ее скорость. В современных процессорах кэш-память расположена непосредственно в кристалле процессора, т.е. работает с частотой процессора. В более ранних версиях кэш-память второгоуровня находилась в отдельной микросхеме, интегрированной в корпус процессора, и работала с частотой, равной 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора. Однако даже в этом случае скорость интегрированной кэш-памяти была значительно выше, чем скорость внешнего кэша, ограниченного частотой системной платы Socket 7.

В системах Slot 1 кэш-память второго уровня была встроена в процессор, но работала только на его половинной частоте. Повышение частоты шины процессора с 66 до 100 МГц привело к увеличению пропускной способности до 800 Мбайт/с. Следует отметить, что в большинство систем была включена поддержка AGP. Частота стандартного интерфейса AGP равна 66 МГц (т.е. вдвое больше скорости PCI), но большинство систем поддерживают порт AGP 2x, быстродействие которого вдвое выше стандартного AGP, что приводит к увеличению пропускной способности до 533 Мбайт/с. Кроме того, в этих системах обычно использовались модули памяти PC100 SDRAM DIMM, скорость передачи данных которых равна 800 Мбайт/с.

В системах Pentium III и Celeron разъем Slot 1 уступил место гнезду Socket 370. Это было связано главным образом с тем, что более современные процессоры включают в себя встроенную кэш-память второго уровня (работающую на полной частоте ядра), а значит, исчезла потребность в дорогом корпусе, содержащем несколько микросхем. Скорость шины процессора увеличилась до 133 МГц, что повлекло за собой повышение пропускной способности до 1066 Мбайт/с. В современных системах используется уже AGP 4x со скоростью передачи данных 1066 Мбайт/с.

Шина процессора на основе hub-архитектуры

Обратите внимание на hub-архитектуру Intel, используемую вместо традиционной архитектуры “северный/южный мост”. В этой конструкции основное соединение между компонентами набора микросхем перенесено в выделенный hub-интерфейс со скоростью передачи данных 266 Мбайт/с (вдвое больше, чем у шины PCI), что позволило устройствам PCI использовать полную, без учета южного моста, пропускную способность шины PCI. Кроме того, микросхема Flash ROM BIOS, называемая теперь Firmware Hub, соединяется с системой через шину LPC. Как уже отмечалось, в архитектуре “северный/южный мост” для этого использовалась микросхема Super I/O. В большинстве систем для соединения микросхемы Super I/O вместо шины ISA теперь используется шина LPC. При этом hub-архитектура позволяет отказаться от использования Super I/O. Порты, поддерживаемые микросхемой Super I/O, называются традиционными (legacy), поэтому конструкция без Super I/O получила название нетрадиционной (legacy-free) системы. В такой системе устройства, использующие стандартные порты, должны быть подсоединены к компьютеру с помощью шины USB. В этих системах обычно используются два контроллера и до четырех общих портов (дополнительные порты могут быть подключены к узлам USB).

В системах, созданных на базе процессоров AMD, применена конструкция Socket A, в которой используются более быстрые по сравнению с Socket 370 процессор и шины памяти, но все еще сохраняется конструкция “северный/южный мост”. Обратите внимание на быстродействующую шину процессора, частота которой достигает 333 МГц (пропускная способность — 2664 Мбайт/с), а также на используемые модули памяти DDR SDRAM DIMM, которые поддерживают такую же пропускную способность (т.е. 2664 Мбайт/с). Также следует заметить, что большинство южных мостов включает в себя функции, свойственные микросхемам Super I/O. Эти микросхемы получили название Super South Bridge (суперъюжный мост).

Система Pentium 4 (Socket 423 или Socket 478), созданная на основе hub-архитектуры, показана на рисунке ниже. Особенностью этой конструкции является шина процессора с тактовой частотой 400/533/800 МГц и пропускной способностью соответственно 3200/4266/6400 Мбайт/с. Сегодня это самая быстродействующая шина. Также обратите внимание на двухканальные модули PC3200 (DDR400), пропускная способность которых (3200 Мбайт/с) соответствует пропускной способности шины процессора, что позволяет максимально повысить производительность системы. В более производительных системах, включающих в себя шину с пропускной способностью 6400 Мбайт/с, используются двухканальные модули DDR400 с тактовой частотой 400 МГц, благодаря чему общая пропускная способность шины памяти достигает 6400 Мбайт/с. Процессоры с частотой шины 533 МГц могут использовать парные модули памяти (PC2100/DDR266 или PC2700/DDR333) в двухканальном режиме для достижения пропускной способности шины памяти 4266 Мбайт/с. Соответствие пропускной способности шины памяти рабочим параметрам шины процессора является условием оптимальной работы.

Процессор Athlon 64, независимо от типа гнезда (Socket 754, Socket 939 или Socket 940), использует высокоскоростную архитектуру HyperTransport для взаимодействия с северным мостом или микросхемой AGP Graphics Tunnel. Первые наборы микросхем для процессоров Athlon 64 использовали версию шины HyperTransport с параметрами 16 бит/800 МГц, однако последующие модели, предназначенные для поддержки процессоров Athlon 64 и Athlon 64 FX в исполнении Socket 939, используют более быструю версию шины HyperTransport с параметрами 16 бит/1 ГГц.

Наиболее заметным отличием архитектуры Athlon 64 от всех остальных архитектур ПК является размещение контроллера памяти не в микросхеме северного моста (или микросхеме MCH/GMCH), а в самом процессоре. Процессоры Athlon 64/FX/Opteron оснащены встроенным контроллером памяти. Благодаря этому исключаются многие “узкие места”, связанные с внешним контроллером памяти, что положительно сказывается на общем быстродействии системы. Главный недостаток этого подхода состоит в том, что для добавления поддержки новых технологий, например памяти DDR2, придется изменять архитектуру процессора.

Поскольку шина процессора должна обмениваться информацией с процессором с максимально возможной скоростью, в компьютере она функционирует намного быстрее любой другой шины. Сигнальные линии (линии электрической связи), представляющие шину, предназначены для передачи данных, адресов и сигналов управления между отдельными компонентами компьютера. Большинство процессоров Pentium имеют 64-разрядную шину данных, поэтому за один цикл по шине процессора передается 64 бит данных (8 байт).

Тактовая частота, используемая для передачи данных по шине процессора, соответствует его внешней частоте. Это следует учитывать, поскольку в большинстве процессоров внутренняя тактовая частота, определяющая скорость работы внутренних блоков, может превышать внешнюю. Например, процессор AMD Athlon 64 3800+ работает с внутренней тактовой частотой 2,4 ГГц, однако внешняя частота составляет всего 400 МГц, в то время как процессор Pentium 4 с внутренней частотой 3,4 ГГц имеет внешнюю частоту, равную 800 МГц. В новых системах реальная частота процессора зависит от множителя шины процессора (2x, 2,5x, 3x и выше). Шина FSB, подключенная к процессору, по каждой линии данных может передавать один бит данных в течение одного или двух периодов тактовой частоты. Таким образом, в компьютерах с современными процессорами за один такт передается 64 бит.

Источник