CPU - Werte - Abstimmung

[Olivenbaum]

hallo,

ich arbeite mich grad in die innenwelt meines pc ein.
bin gerade bei den cpu-werten.

habe da vier fragen:

1) was heißt 'multiplikator' bei 18*133=2400mhz? es ist die anzahl von was?

was ich bereits verstanden habe, ist: referenztakt/fsb * multiplikator = realer takt der cpu.
was ist der multiplikator? es wäre hilfreich, ihr würdet auf mein beispiel eingehen, dass ich mir zur zeit bzgl. ram erstellt habe (bin da bestimmt nicht der erste):

bit = anzahl der spuren bzw. autos auf einer straße
takt = grünphase
realer takt = frequenz der grünphasen
channel faktor = kann ich noch nicht in mein bild einbauen (ist das etwa die anzahl der straßen?)


2) meine cpu hat nen effektiven takt von 266mhz, der sich aus dem quatrochannel * tatsächlicher takt ergibt.
a) wie steht nun der effektive takt zur geschwindigkeit (bei meiner cpu: 266mhz / 2400mhz)
b) wenn meine cpu mit 266mhz läuft, mein speicher aber mit 333mhz und das motherboard mit max. 533mhz bzw. 800mhz, heißt das, dass der cpu besser sein könnte (um einen flaschenhals zu vermeiden?)


3) ist eine cpu-temperatur von 68c° ok?

4) wenn bei den rams die bandbreite = tatsächliche mhz * bit, dann gilt für meine rams: 333 * 64 / 8 = ca.2700mb/s.
für meinen cpu würde es dann aber heißen: 266 * 8 / 8 = 266mb/s. ist das nicht ein bisschen wenig?
und wenn für die cpu gilt: tatsächliche mhz * multiplikator = geschwindigkeit in mhz, dann würde für meine rams gelten: 333 * 4/5 = ca. 1332/1665. wieso finde ich diese geschwindigkeitsangabe für ram niergendswo?

hier die werte, die sisoftsandra unteranderem für prozessor und speicherbänke anzeigt:

prozessor:
geschwindigkeit - 2.40ghz
eingestufte geschwindigkeit / fsb - 2.40ghz / 4x133mhz
multiplikator - 18x

logische/chipsatz speicherbänke:
speicherbusgeschwindkeit - 2x168mhz (336mhz)
maximale speichergeschwindigkeit - 2x166mhz (332mhz)
multiplikator - 5/4x
maximale speicherbandbreite - 2.63gb/s


vielen dank im voraus

dominik

 

[raubwanze]

1.
2400 Mhz ist die Taktfrequenz deiner Cpu. Diese ist über den FSB von real 133Mhz (eff. 533Mhz da QDR) an die "Außenwelt" (Northbridge) angebunden. Der Multiplikator ist dann das Verhältnis von CPU-Takt zu realem Systemtakt (FSB).

Über dein Bsp. Autobahn lässt sich das nicht gut erklären.
Sehe die CPU als z.B. Tuningwerkstatt mit mehreren eigenen Parkplätzen.
Von der Autobahn gelangen die autos erstmal auf den größten Parkplatz (L2 oder L3-cache), dieser ist allerdings noch etwas von der Tuningwerkstatt entfernt. Sobald ein Auto dran ist, wird es auf dem kleineren Innenhofparkplatz geparkt, von dort direkt in die Werkstatt, verändert und wieder zurück auf den großen Parkplatz gefahren. Es kann nun sein , dass weitere Teile des Autos verändert werden, dann gehts wieder zurück in den Innenhof und Werkstatt.
Dies passiert recht häufig, so daß der Autobetrieb innerhalb dieser Parkplätze und Werkstatt sehr viel grösser ist, als der von der Autobahn ankommende.
Ist das Auto fertig, gehts zurück auf die Autobahn (FSB), zum Autobahnkreuz (Northbridge), auf die neue Autobahn (AGP oder PCIe), und schließlich landet es auf dem Parkplatz der Lackiererei (Graka-Ram).

Nochmal zur Autobahn als FSB- oder Speicherbusvergleich.

Busbreite in bit= Anzahl der Spuren (64bit FSB; 64bit DDR)
realer Takt=Grünphasenfrequenz (133 Mhz FSB; 166 Mhz DDR)
Data-Rate (QDR,DDR)= Anzahl der Autos, die während einer Grünphase pro Spur durchkommen. (4 FSB; 2 DDR)
Anzahl der Channels(z.B. Dual-channel beim Ram)=Anzahl der Autobahnen (1 FSB; 2 DDR bzw. 1 bei dir, da SingleChannel?)

Gesamtanzahl der Autos, die pro Sekunde auf der FSB-Autobahn durchkommen:
64 bit x 133Mhz x 4 x 1 = 34133,33 Mio ; in 8er-Paketen (MByte) = 4266,67 MB/s

Gesamtanzahl der Autos, die pro Sekunde auf der DDR-Autobahn durchkommen:
64bit x 166Mhz x 2 x 1(SC?) = 21333,33 Mio; in 8er-Paketen = 2666,67 MB/s

2.
Deine CPU hat einen eff. und realen Takt von 2400 Mhz. Der ergibt sich aus Multiplikator mal realem FSB-Takt.
b) Wie oben erklärt ist auf dem Werkstattsgelände(Cpu) deutlich mehr los (2400Mhz) als auf der Zubringerautobahn (Fsb real 533mhz)

3.
Kenn mich mit p4-Temps nicht aus. Wenn es aber Last-Temp. ist, würd ich sagen "passt".

4.
Der erste Satz passt, der 2. Satz nicht (siehe werkstatt) und den Rest mit dem Ram versteh ich nicht so richtig.

EDIT: Der Multiplikator 5/4 ist das Verhältnis von realem FSB- zu realem DDR-Takt. (FSB 133 x 5/4 = 166 DDR)

Gruß
Raubwanze

 

[Freekshow]

3. Die Temperatur ist bei Idyle ziemlich hoch und bei Last ok
4. Im Bios kann man den RAM unabhängig vom FSB laufen lassen und so die Volle RAM-Leistung herausbekommen.

 

[Olivenbaum]

vielen dank für die ausführliche antwort.
nun präziser gefragt:

2400 Mhz ist die Taktfrequenz deiner Cpu. Diese ist über den FSB von real 133Mhz (eff. 533Mhz da QDR) an die "Außenwelt" (Northbridge) angebunden. Der Multiplikator ist dann das Verhältnis von CPU-Takt zu realem Systemtakt (FSB)...

(an deinem autobahnbeispiel - habe die autobahn zur 'verbindung' gemacht, den channel zur 'autobahn', da wir sonst autobahnen auf zwei ebenen hätten

a) die fsb-verbindung ist somit effizienter (datenverarbeitung insgesamt) als die ram-verbindung?

b) wem gehören die parkplätze (l2- bzw. l3-cache), der cpu (oder ram) oder motherboard oder beiden und es gibt mehr als einen parkplatz?

c) handelt es sich bei dem verkehr abseits der autobahn/en um einen verkehr zwischen den parkplätzen und werkstätten oder um einen verkehr innerhalb der parkplätze bzw. werkstätten selbst?

d) entsprechen die l2- bzw. l3-cache (in ihrer funktion) den timing-angaben auf den ram-modullen?

e) während die MB/s-angabe die autos/s (daten/s) auf einer verbindung anzeigt, so zeigt die zahl des realen takts die autos/spur/sekunde (d.h. daten pro bit pro sekunde) an?

f) bzgl. (c) müsste es heißen, dass die mhz-anzeige nicht so relevant ist, wenn es um verarbeitete daten insgesamt geht. denn während meine cpu mit 2400mhz und die fsb-verbindung mit 533mhz (also einem faktorunterschied von ca. 4) taktet, verarbeitet dieselbe cpu ca. 2400MB/s, während die fsb-verbindung 4266MB/s schafft. kann ich genau daraus schließen, dass es ratsam wäre, sich eine cpu mit höherem bit-wert bzw. mit einer höheren taktfrequenz anzuschaffen(, um die fsb-verbindung maximal bzw. optimal zu fordern)?

g) es wird zwar stets die effektive mhz-zahl der cpu angezeigt (d.h. mhz * Data Rate), niergendwo aber die mhz der cpu alleine. auch finde ich niergendwo die bandbreitenangabe der cpu. hat das einen trivialien grund?

h) die steigende anzahl der autos, die pro grünphase durchkommen (vgl. qdr im vergleich zu ddr) wird auf was zurückgeführt, auf die geschwindigkeit der autos oder die dauer der grünphase?
die dauer wohl kaum, oder?, denn dann würde doch die grünphasenfrequenz sinken.
was ist dann aber geschwindigkeit der daten?

und schließlich

i) wozu ist dann der multiplikator (hier x18) als angabe wichtig, wenn er das verhältnis zwischen grünphasenfrequenz (exkl. der anzahl der autos, die pro grünphase durchkommen) der fsb-verbindung und der grünphasenfrequenz (inkl. anzahl der autos die pro grünphase durchkommen) der cpu anzeigt?

h) wenn der multiplikator 5/4 das verhältnis von realem fsb-takt zu realem ddr-takt anzeigt, dann müsste mein ram mit 666/533mhz takten und nicht wie du meinst (FSB 133 x 5/4 = 166 DDR), oder? oder aber ich hab da was falsch verstanden mit der ddr-linie. bei dem multiplikator x18 wird ein verhältnis zw. cpu und motherboard angezeigt und bei dem mult. x5/4 ('s steht wohl in einem anderen buch, weswegen hier zwei zahlen stehen) ein verhältnis zwischen zwei linien auf dem motherboard. oder ist die ddr-linie dem ram-modul immanent und die northbridge verbindet (für dieses beispiel) system-linie mit ram-linie?


nochmals vielen dank

 

[raubwanze]

a) In deinem Falle hat die FSB-Verbindung mehr Bandbreite. Die FSB-Verbindung muß auch mehr Verkehr bewältigen als die RAM-Verbindung. Am Nordkreuz (Northbridge) treffen sich Ram-V., FSB-V., Nord-Südkreuz-V.(Südkreuz=Southbridge), Grafikk.-V.. Sämtlicher Verkehr von und zu anderen Verbindungen muß grösstenteils über den FSB.(Ausnahme z.B. DMA Direct Memory Access)

Über Effiziens der Verbindungen möchte ich nicht philosophieren, alle angegebenen, ausgerechneten Bandbreitenwerte sind rein theoretischer Natur. Effektivität wäre das Verhältnis der praktischen Auslastung zur theoretischen Bandbreite. Effiziens dagegen wäre Effektivität mit der Prämisse "sinnvoll", "System-,Programmbeschleunigend" Daten zu transportieren. Effektivität lässt sich zum Teil noch objektiv messen, Effiziens eher nicht.

Noch ein Zusatz:
Die Spuren (bit-breite) der FSB-V., Ram-V haben keine Vorzugsrichtung für den Fahrverkehr. Auf jeder Spur gibt es Hin- oder Rückverkehr.

b) Die L1, L2, L3-Parkplätze gehören der CPU. Ankommender Verkehr von der FSB-V. landet auf dem L3-Pp oder wenn dieser nicht vorhanden auf dem L2. Unterscheiden tun sich diese Pp in der Bandbreite der Verbindung untereinander und ihrer Größe.
Größe: L3 > L2 > L1
Bandbreite : (L1<->CPU) > (L2<->L1) > (L3<->L2) > (Nordkreuz<->L3)

Aber auch der Ram selbst hat einen kleinen Vorhofparkplatz (Prefetch-Cache), ebenso wie die Cpu noch weitere speziellere Pps hat, auch andere Komponenten haben solche kleinen Pps (Caches).

c) Der Verkehr findet innerhalb der CPU statt (CPU mit Werkstatt, oder 2 bei Dualcore, den 2-3 L-Caches und anderen Puffercaches ), aber zwischen den Caches und Werkstätten.

d) Nein.
Der Ram (Informationsdienst) erhält eine Anfrage der CPU auf die Information einer spezifischen Ramadresse (Informationsnummer), der Informationsdienst sucht sich dann diese Informationsnummer und je nach Organisation (DDR,DDR2,DDR3) bis zu 7 folgende Informationsnummern, sammelt diese auf dem eigenen kleinen Pp (Prefetchcache) und schickt diese dann über 1-4 Grünphasen der Ram-V. übers Nordkreuz zur CPU.
Die angegebenen Timings, im speziellen Fall hier das CL-Timing, stehen für die Anzahl der Grünphasen der Ram-V, die zwischen dem Erhalt der Anfrage und dem Losschicken der angefragten Information vergehen.
Über die Frequenz der GrünPh und den Timings lässt sich die theoretische (!) Latenzzeit (Verzögerung) bei z.B. oben beschriebenem Read-kommando (CL) errechnen. Theoretisch, da das Nordkreuz zusätzliche Latenzzeit "erzwingt".

Praktisch und auch theoretisch haben L-Caches der CPU die deutlich höhere Bandbreite und deutlich niedrigere Latenz.
Bsp. an meinem 533(real266Mhz) DDR2 DC und e4400 mit FSB800 (real200Mhz) laut Everest (Lesedurchsatz, Verzögerung)
L1: ~60000MB/s ~1,5 ns
Ram: ~5800MB/s ~80 ns

e)
Realer Takt ist die Grünphasenfrequenz und zeigt damit die durchkommende Anzahl der Autopakete pro Spur und Sekunde an. QDR,DDR oder SDR gibt die Größe der Paskete 4,2,1 an.

f) Eher andersherum. Wie oben im Bsp. können unter bestimmten , (seltenen) Umständen bis zu 60000 MB/s von meiner CPU verarbeitet werden. Theoretische Werte lassen sich bei einer cpu nicht so einfach ausrechnen und auch schlecht in Bandbreite MB/s wie bei einer Verbindung ausdrücken. Eine bessere Maßeinheit für Durchsatz,besser Geschwindigkeit der CPU ist FloatingPointOperations per second(Flops). Wobei ein Flop einer Addition entspricht.
Die Flops wiederum betreffen aber nur einen bestimmten Werkstattsteil der CPU, namentlich die FPU (FloatingPointUnit).
Eine weitere Maßeinheit wären (M)IPS, die dann den eigentlichen Prozessorkern betreffen.
Instructions per Second (IPS) sind die Maschinenbefehle (Siehe x86), die der Prozessor pro Sekunde ausführen kann.

Der Umstand, daß der FSB zu langsam ist, hat bei Intel c2d(q) größere L-Caches und stark ausgeprägtes Prefetching zur Folge, bei AMD ist schon seit längerer Zeit der Speichercontroller in der CPU, so dass der Umweg FSB/NB nicht genommen werden muss.

Die Mhz-Angabe ist für absolute Werte der Rechenpower einer CPU tatsächlich nicht sehr relevant. Innerhalb einer Architektur einer Prozessorgeneration kann über die Mhz-Angaben die Geschwindigkeit verglichen werden. Bei CPU-Limitierenden Anwendungen wird ein 2x getakterer Prozessor generel auch doppelt so schnell arbeiten, gegenüber dem 1xgetakteten Prozessor derselben Architektur.

g)
Bandbreitenangaben siehe f)
2400 Mhz ist die reale (!) Taktfrequenz deines Prozessors.
Es ist die tatsächlich physikalisch anliegende Frequenz an deinem Prozessorkern.
(Je nach Prozessorarchitektur kann es sein, dass z.B. beim p4 die FPU doppelt getaktet ist)

h) Die Dauer zw. den Grünphasen wird ja durch die Frequenz festgelegt. Die Geschwindigkeit der Autos ist halt die Ausbreitungsgeschwindigkeit des elektrischen Feldes, also annähernd c. Am ehesten könnte man sagen, die Autos haben einen geringeren Sicherheitsabstand bei QDR gegenüber DDR.

i) Als wichtig würd ich ihn nicht bezeichnen. Er bietet halt über das Bios verschiedene Möglichkeiten das Verhältnis FSBTakt-CpuTakt zu ändern, z.B. bei gleicher Taktung der CPU den FSB-Takt zu erhöhen, um den Flaschenhals FSB zu weiten.

j) (h?)
Nein, der reale Takt ist immer der tatsächlich physikalisch anliegende Takt der Verbindung.
Im Falle RAM-Northbridge-Verbindung (Speicherbus) wird er auch als IO-Takt oder Speicherbustakt bezeichnet.
Hier liegt bei dir 166 Mhz IO-Takt an, während der FSB (NB-CPU-Verbindung) mit real 133 Mhz arbeitet. CPU-Multi 18 x 133 = 2400; Ram-Multi 5/4 x 133 = 166.
Richtig ist, dass der Ram-Multi das TaktVerhältnis zweier Verbindungen (FSBtakt zu IO-Takt) anzeigt.
Die NB-RAM-Verbindung (Speicherbus) ist nicht komplett dem Ram-Modul immanent, aber die Nortbridge verbindet FSB und Speicherbus.
Der Speicherbus fängt mit dem Prefetchcache des Speicherriegels an und endet ander NB.
Alles was vor dem Prefetchcache des Ramriegels innerhalb von diesem von den Speicherzellen zum Prefetchcache an Transport stattfindet, hat nochmals eigene reale Taktungen und eigene Spuranzahlen (Busbreiten).

Ächz und gruß
Raubwanze