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Enschuldigung, nur Computerübersetzung

Overclocking — das wirksame Mittel der Vergrößerung der Produktivität der Rechner (der Teil II)

Jewgenij Rudometov, Wiktor Rudometov.
authors@rudometov.com

Der Artikel ist auf den Materialien der Bücher "PC gegründet: die Anpassung, die Optimierung und die Vertreibung" — 2 izd., pererab. Und dop. — SPb: BHV, 2000, 336 und "die Einrichtung des multimedialen Rechners".

Man muss bemerken, dass die Größe der Frequenz die Dienstgrade FSB nicht nur die Geschwindigkeit der Arbeit des Prozessors, sondern auch des Untersystemes des Gedächtnisses, des Videoadapters, der Festplatte vergrössert, da sich von vom Prozessorbus FSB die Taktgabe der Mehrheit der Busse des Rechners verwirklicht. Zu ihm verhalten sich zum Beispiel die Busse des Gedächtnisses — Memory Bus, des Videoadapters — AGP Bus, der Karten der Erweiterung — PCI Bus. So geschieht bei der Vergrößerung der Frequenz FSB die Größe der Bandweite nicht nur des vorliegenden Busses, sondern auch ist aller Hauptbusse des Rechners, sowie die Größe der Produktivität aller seiner Hauptuntersysteme praktisch. Das alles veranlasst die entsprechende Größe der allgemeinen Produktivität des ganzen Rechners.

Doch, ungeachtet der bedeutenden Vergrößerung der Produktivität, die Regimes, die mit der Notwendigkeit der Nutzung der hohen Werte der Anstrengung des Kernes des Prozessors verbunden sind, können für die Massennutzung nicht empfohlen sein. Solche Regimes sind extreme und stellen die Gefahr für die Arbeitsfähigkeit des Prozessors vor. Nichtsdestoweniger, es ist nötig zu bemerken, dass es die Beispiele der langwierigen Ausbeutung der Rechner, deren Prozessoren und bei den härteren Regimes zum Beispiel bei der Anstrengung des Kernes des Prozessors 2 V.Nos es schneller die Ausnahme arbeiten , als die Regel gibt .

Die bekommenen Ergebnisse der Prüfung beweisen das Vorhandensein des bedeutenden technologischen Vorrates, der bei den Prozessoren Intel Pentium III existiert , deren Architektur aufgrund der Anwendung des Kernes Coppermine und der Nutzung des 256.entladungscachespeichers des zweiten Niveaus, der auf der Frequenz des Kernes funktioniert aufgebaut ist. Die bedeutende Zunahme der Produktivität beweist die Möglichkeit und die Zweckmäßigkeit der Nutzung der gemässigten Regimes der Vertreibung bei den adäquaten Mitteln der Hard-Und-Softwareabkühlung, sowie der Kontrolle mit Hilfe der eingebauten Mittel des Hardwaremonitorings (http://rudteam.narod.ru).

Die ähnlichen Ergebnisse werden und für die Prozessoren der Linie Intel Celeron mit dem Kern Coppermine beobachtet, deren Vertreibung wesentlich ermöglicht, die Produktivität der Systeme, die aufgrund dieser Elemente erstellt sind zu vergrössern.

Doch werden die Möglichkeiten der Vergrößerung der Produktivität der Rechner in der angegebenen Weise von den aufgezählten Prozessoren nicht beschränkt. Wie auch wurde höher erwähnt, die technologische Ressource, die die Vertreibung der Elemente zulässt, wird für die ersten Vertreter des Lineales der Prozessoren, die nach der neuen Architektur mit der Nutzung der perspektivischen Technologien und tehprotsessov erstellt sind in vollem Grad gezeigt, dass man zum Beispiel für die Prozessoren Pentium 4 mit dem Kern Willamette beobachten kann . So sind zum Beispiel, die Fälle bekannt, wenn die Prozessoren Pentium 4 1,7 GGts die langwierige Uhrzeit auf den Frequenzen 2,2 und sogar 2,4 GGts standfest arbeiteten .

Lange Zeit verbanden sich die Erfolge in der Entwicklung der elektronischen Technologien, die die Verkörperung in den Prozessoren fanden, hauptsächlich mit der Tätigkeit der Fachkräfte der Firma Intel. Ihre Technologien und die bemerkenswerten Erzeugnisse nicht in der kleinen Stufe trugen zur Vervollkommnung der Architektur der Rechner bei, der Größe ihrer Produktivität und ihrem breiten Vertrieb ist in alle Sphären der menschlichen Tätigkeit praktisch. Doch diese Firma, einer der Gründer der Computerindustrie und ihrem unumstösslichen Führer schon im Laufe drei Dutzende der Jahre seiend, leistet den großen Einfluss auf die Entwicklung des Zweiges nicht nur durch die Hochtechnologieerzeugnisse, sondern auch durch die Entwicklung und die Einführung der zahlreichen Standards. Sie patentiert ihre Mehrheit vorsorglich, was mächtig, aber dem gesetzlichen Werkzeug im harten Konkurrenzkampf mit anderen Produzenten der Computerkomponenten ist. Die Nutzung der patentierten Entwicklungen wird von den genügend entwickelten Mechanismen der Lizenzierung reglementiert, dass die Möglichkeit der gesetzlichen Nutzung dieser Entwicklungen mit anderen Firmen gewährleistet und schützen die Rechte des Besitzers auf das Erhalten des Gewinnanteils für die Nutzung der Ideen. Es lässt  zu nicht nur, die aufgewendeten Mittel zu kompensieren, sondern auch, den Teil in die neuen Forschungen anzulegen. Doch ermöglicht dieser Mechanismus der Sicherung der Rechte, den Kreis der Benutzer zu beschränken, in ihre Zahl der unerwünschten und für den Besitzer gefährlichen Ideen der Konkurrenten nicht zulassend. Als das Beispiel der ähnlichen Entwicklungen kann man die patentierten Standards des Anschlußes der Prozessoren Slot 1 und Socket 370, sowie die Prozessorbusse GTL + und AGTL + bringen  . Ihre Nutzung wird von den existierenden Lizenzabkommen limitiert.

Die Möglichkeit nicht habend die angegebenen Entwicklungen auszunutzen, der Konkurrent des Führers hat die Firma AMD die originelle Lösung aus der ausgeprägten Sackgasse, die nicht ihr auszugeben die modernen, konkurrenzfähigen Erzeugnisse zuließ, gegründet auf der Anwendung der neuesten Computertechnologien gefunden.

Im Ergebnis der langwierigen Forschungen hat die Firma AMD nicht nur das Lineal der mächtigen Prozessoren entwickelt, sondern auch wesentlich hat die traditionelle Architektur des Rechners geändert, die perspektivischen alternativen Spezifikationen auf den Prozessorbus und den Standard des Anschlußes der Prozessoren eingeführt. Außerdem, diese Veränderungen des Stahls haben nicht nur revolutionär für die Architektur der Rechner, sondern auch den wohltuenden Einfluss auf die allgemeine Produktivität der Systeme geleistet, auf Computerolymp den Führer — die Firma Intel wesentlich zurückgedrängt .

Der neue Prozessorbus hat der Firma AMD ermöglicht, die existierenden Patentbeschränkungen nicht verletzend, den technologischen Durchbruch zu begehen. Die Berechnung war auf den Bus Alpha EV6, die seinerzeits von der Firma DEC entwickelt sind (Digital Equipment Corporation) für die hochproduktiven Prozessoren Alpha und lizenziert für die Erzeugnisse als Athlon (K7) die Firma AMD gemacht. Dieser Bus, der als der neue Bus der Prozessoren (FSB) verwendet wird, gewährleistet die Datenübertragung nach beiden Fronten der Taktimpulse (double-data-rate — DDR).

Die Abb. 8. Die Organisation der Datenübertragung durch den Prozessorbus FSB GTL +/AGTL +

Die Abb. 9. Die Organisation der Datenübertragung durch den Prozessorbus FSB Alpha EV6

 

Die Technologie DDR, die in den Prozessen der Datenübertragung verwendet werden vergrössert die Bandweite, optimiert die informativen Ströme im System, schließlich die bedeutende Größe der Produktivität des ganzen Rechners gewährleistend. Bei der Taktfrequenz die 100 MHz gewährleistet der Bus FSB Alpha EV6, die gewöhnlich FSB EV6 genannt werden, und manchmal wie DDR FSB oder FSB DDR, die Datenübertragung mit der Frequenz die 200 MHz. Es unterscheidet sie vom traditionellen Bus GTL + und ihrer verbesserten Modifikation des Busses AGTL +, verwendet mit den Prozessoren Celeron, Pentium II und Pentium III, erstellt und ausgegeben von der Firma Intel. Es ist nötig zu erinnern, dass für diese Busse die Frequenz der Datenübertragung mit der Taktfrequenz FSB übereinstimmt.

Den Vergleich der Prozessorbusse AGTL +/GTL + und Alpha EV6

Das Interface

Die Taktfrequenz, das MHz

Der Datenübertragungen für den Takt

Die Wortlänge des Busses, des Bytes

Den Pikstrom, das Megabyte pro Sekunde

FSB GTL +/AGTL +

66/100/133

1

8

533/800/1066

FSB Alpha EV6

100/133

2

8

1600/2132

So ist die Bandweite des Busses FSB EV6 als die Busse GTL + und AGTL + zweimal höher. Es verringert die Leerzeit des Prozessors, der die Befreiung des Busses erwartet, verwirklichend die Datenübertragung auf der verdoppelten Frequenz, für die Verwirklichung des neuen Zyklus der Lektüre/Aufnahme. Außerdem die Erhöhung der Übertragungsrate der Daten durch den Prozessorbus trug zur wirksameren Arbeit des Untersystemes des Arbeitsspeichers bei. Besonders betrifft es die Systeme, die mit der Nutzung des verhältnismäßig neuen Typs des Arbeitsspeichers DDR SDRAM erstellt sind. Die Datenübertragung der Bausteine des Gedächtnisses DDR SDRAM verwirklicht sich ist Alpha EV6, das heißt nach den Vorder- und hinteren Fronten der Taktimpulse ähnlich, was zur Doppelbildung des Stroms und der Erweiterung des Passbandes bringt.

Es ist offenbar, dass alle angegebenen Umstände auf der allgemeinen Produktivität des Rechners widergespiegelt werden, ihre bedeutende Zunahme beim Übergang von der Architektur des Busses GTL +/AGTL + zu Alpha EV6 gewährleistend.

In Ergänzung zum neuen Bus, in Analogie zu den Prozessoren Intel Pentium II, Celeron (den Kern Covington und Deshutes) und Pentium III (der Kern Katmai) hat die Firma AMD die Varianten der Prozessorkarte und des Prozessorsteckers, der Slot A genannt ist entwickelt . Im Folgenden  hat im Laufe der Vervollkommnung der Architektur und der Produktion Prozessoren, die mit dem Übergang von der Technologie 0,25 mkm zu 0,18 mkm verbunden ist  , die Firma AMD, wie auch die Firma Intel, den Cachespeicher des zweiten Niveaus (L2) von der Prozessorkarte auf den Kristall des Prozessors verlegt, im einheitlichen Körper des integrierten Schaltkreises des Prozessors den Cachespeicher L2 mit dem Kern vereinigt. Es trug zur Größe der Bandweite des Cachespeichers L2 und der Produktivität der Prozessoren, sowie der Selbstkostenverringerung der Produktion der Prozessoren bei. Die gegebenen Erzeugnisse werden im Unterschied zu ihren Vorgänger, die in konstruktive das Cartridge mit dem Stecker Slot A erstellt sind , in den Körper als PGA geliefert. Daraufhin enthalten die Mutterleiterplatten unter die Prozessoren dieses Typs den speziellen Stecker — PGA-socket, genannt Socket A und der enthaltenden 462 Kontakte.

Aus den Hauptbesonderheiten der angegebenen Erzeugnisse muss man bemerken, dass die mächtigen Prozessoren, die auf den Sektor High End ausgerichtet sind 128 Kbytes des Cachespeichers des ersten Niveaus (L1) und 256 Kbytes des Cachespeichers des zweiten Niveaus (L2) haben  . Die Architektur des Kernes war Thunderbird genannt. Die Prozessoren mit dem Kern der vorliegenden Architektur, wie auch ihre Vorgänger, die in konstruktive das Cartridge unter den Stecker Slot A erstellt sind , haben die Benennung Athlon bekommen. Dabei werden im Falle der Prozessoren mit dem Kern Thunderbird AMD Athlon, ausgegeben unter Socket A gemeint .

Die Prozessoren AMD Duron, die erfüllt sind, wie auch AMD Athlon mit dem Prozessorkern Thunderbird, nach 0,18 mkm der Technologie, unterscheiden sich von den mächtigeren Prototypen nur durch den Umfang des Cachespeichers des zweiten Niveaus. Für AMD Duron bildet der Umfang dieses Gedächtnisses 64 Kbytes, dass, natürlich, auf ihrer Produktivität nicht zur besten Seite widergespiegelt wurde, hat das annehmbare Niveau des Preises der Erzeugnisse dieser Klasse doch gewährleistet.

Man muss bemerken, dass die Prozessoren AMD Athlon und AMD Duron wenigstens ihre ersten Modelle tatsächlich identisch der Architektur, sowie die gleichen Frequenzen der Arbeit des Busses EV6 haben. Doch überlassen wegen des kleineren Umfanges des Cachespeichers des zweiten Niveaus (L2) nach der Produktivität die Prozessoren AMD Duron dem mächtigeren Mitmenschen wesentlich.

Die Prozessoren AMD Duron sind auf den Sektor der billigen Rechner, der mit den Rechnern mit den Prozessoren Intel Celeron traditionell eingenommen wird ausgerichtet. Doch, wie die Praxis vorführt, die Prozessoren AMD Duron, im Unterschied zu den Konkurrenten, dank der höheren Frequenz der Datenübertragung (DDR) durch den Bus des Prozessors führen die höhere Produktivität bei wesentlich dem kleineren Preis vor.

Infolge der Fixierung häufigkeits-mnozhitelja verwirklicht sich das Forcieren der Arbeit der Prozessoren gewöhnlich auf Kosten von der Vergrößerung der äusserlichen Frequenz — die Frequenz des Busses des Prozessors FSB EV6. Bei allen Vorzügen erstellt die hohe Arbeitsfrequenz des Busses des Prozessors EV6 bestimmte Schwierigkeiten für ihre weitere Erhöhung in den Regimes der Vertreibung der Prozessoren AMD.

Die Besonderheiten des Prozessorbusses EV6 und die Architektur der Mutterleiterplatten, die auf verbreiteten chipsete VIA Apollo KT133 gegründet sind, ungeachtet des existierenden bedeutenden technologischen Vorrates bei den Prozessoren AMD Duron, wie auch bei den Prozessoren AMD Athlon (Thunderbird), ermöglichen die bedeutende Vergrößerung der Taktfrequenz nicht. Diese Methode verwendend, muss man die Beschränktheit der gegebenen Ressource zu Zwecken der Vertreibung berücksichtigen. Gewöhnlich gelingt es diese Frequenz, nicht mehr als am 10-15 % bezüglich des standardmäßigen Wertes zu erhöhen. Nichtsdestoweniger, diese Vergrößerung der Frequenz wird von der äquivalenten Größe der Produktivität des Prozessors und entsprechend des ganzen Rechners begleitet. Die Ergebnisse dieser Größe sind ähnlich, was für die Prozessoren Intel beschrieben waren.

Es ist nötig zu bemerken, dass die Möglichkeit der Vertreibung ein charakteristischer Strich nicht nur der Prozessoren, die auf den Sektor Low End ausgerichtet sind, sondern auch der mächtigeren Vertreter der Prozessoren zum Beispiel solche wie AMD Athlon, erfüllt aufgrund des Kernes Thunderbird ist. Die Ergebnisse der Vertreibung der Prozessoren AMD Duron und AMD Athlon (Thunderbird) im System, das auf der Grundlage mütterlichen Karte Gigabyte GA-7ZM erstellt ist (chipset VIA Apollo KT133, den Prozessorstecker Socket A, die standardmäßige Taktfrequenz die 100 MHz FSB DDR), sind in den folgenden Tabellen vorgestellt.

Die Ergebnisse der Prüfung des Systems mit dem Prozessor AMD Duron

Den Prozessor

Die Frequenz
FSB, das MHz

Die Frequenz
CPU, das MHz

CPUmark 99

FPU WinMark

AMD Duron 650

100

650

55

3520

AMD Duron 650

105

683

58

3695

AMD Duron 650

110

715

61

3870

Die Ergebnisse der Prüfung des Systems mit dem Prozessor AMD Athlon (Thunderbird)

Den Prozessor

Die Frequenz
FSB, das MHz

Die Frequenz
CPU, das MHz

CPUmark 99

FPU WinMark

AMD Athlon 700

100

700

64

3800

AMD Athlon 700

105

735

67

3990

AMD Athlon 700

110

770

70

4180

Es sind noch ein Ergebnisse der erfüllten Forschungen, die mit der Analyse der Möglichkeit der Arbeit im forcierten Regime der Prozessoren verbunden sind niedriger vorgestellt. Doch, bevor zur Betrachtung dieser Ergebnisse überzugehen, man muss, dass die vorliegende Methode des Forcierens der Arbeit der Prozessoren AMD Duron und AMD Athlon (Thunderbird) bemerken, ist einzig nicht. Existieren die Reihe der Mutterleiterplatten, die für diese Prozessoren mit Hilfe der eingebauten Hard-Und-Softwaremittel zu verwenden die Möglichkeit der Veränderung des Häufigkeitskoeffizienten zulassen. Als das Beispiel solcher Karten kann man die Mutterleiterplatten und Soltek SL-75KV +, Abit KT7 bringen.

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