Hvad er CPU-ringforholdet, og hvordan påvirker det overclocking?

Når du ændrer CPU-kerneforholdet i dine BIOS-indstillinger for at overclocke din processor, kan du muligvis se en anden indstilling, du kan ændre: CPU-ringforhold. Det er i de samme overclocking-indstillinger, hvilket kan få dig til at spekulere på, om en ændring af dette forhold kan give bedre overclocking-ydeevne.

Men hvad er CPU-ringforholdet, og kan det hjælpe med at levere bedre ydeevne, mens du overclocker?

Hvad er overclocking?

Før du går ind i CPU-ringforhold og hvad de gør, er det vigtigt at forstå, hvad der sker med din CPU, når du overclocker den.

Som navnet antyder, øger overclocking CPU'ens klokfrekvens, men hvad er denne klokfrekvens, og hvorfor er den nødvendig?

Nå, CPU'en kører applikationer som tekstbehandlingsprogrammer og spilapplikationer. Selvom kørsel af disse applikationer kan ligne en kompleks situation, i baggrunden, CPU'en udfører simple opgaver med at tilføje, trække fra og flytte tal for at køre disse applikationer.

For at udføre disse opgaver skal CPU'en skifte millioner af switche kendt som transistorer. Ikke kun dette, men disse switche skal også arbejde synkroniseret for at udføre disse operationer, og clockfrekvensen er ansvarlig for denne synkronisering.

Så hvis du ser på det, definerer clock-frekvensen den hastighed, hvormed din CPU udfører opgaver, og overclocking øger hastigheden, hvormed din CPU knuser tal. Derfor øger overclocking den hastighed, som din CPU arbejder med, hvilket giver bedre ydeevne.

Forstå hvordan data når CPU'en

Vi ved nu, hvad CPU'ens clock-frekvens betyder, og hvordan overclocking øger hastigheden, hvormed opgaver udføres. Når det er sagt, er en anden ting, vi skal forstå, hvordan data når CPU'en.

Det er vigtigt at kende datastrømmen, fordi du kan øge hastigheden, hvormed CPU'en behandler data, men hvis systemet ikke kan sende data til CPU'en med den hastighed, får du ingen ydeevne forbedring. Dette skyldes, at CPU'en vil sidde inaktiv og vente på, at dataene bliver leveret.

Hukommelseshierarkier i computersystemer forklaret

Dataene i din computer er gemt på harddisken, men CPU'en kan ikke få direkte adgang til disse data. Hovedårsagen til, at dette ikke kan lade sig gøre, er, at harddisken ikke er hurtig nok til CPU'en.

Derfor, for at løse dette problem, har computersystemer et hukommelseshierarki, der muliggør højhastighedsdatalevering til CPU'en.

Her er, hvordan data bevæger sig gennem hukommelsessystemerne i en moderne computer.

• Lagerdrev (sekundær hukommelse): Denne enhed kan gemme data permanent, men er ikke så hurtig som CPU'en. På grund af dette kan CPU'en ikke få adgang til data direkte fra det sekundære lagersystem.
• RAM (primær hukommelse): Dette lagersystem er hurtigere end det sekundære lagersystem, men kan ikke gemme data permanent. Derfor, når du åbner en fil på dit system, flyttes den fra harddisken til RAM'en. Når det er sagt, er selv RAM ikke hurtig nok til CPU'en.
• Cache (primær hukommelse): For at få adgang til data med den hurtigst mulige hastighed er en bestemt type primær hukommelse kendt som cache-hukommelse indlejret i CPU'en og er det hurtigste hukommelsessystem på en computer. Dette hukommelsessystem er opdelt i tre dele, nemlig L1, L2 og L3 cache. L1- og L2-cachen er en del af CPU-kernerne, mens kernerne deler L3-cachen, som ligger på CPU-matricen, men ikke er en del af CPU-kernerne.

Derfor flytter alle data, der skal behandles af CPU'en, fra harddisken til RAM'en og derefter til cachen.

Men hvordan flytter data fra alle disse medier til CPU'en?

Afkodning af Memory Controller og Ring Interconnect

Hvert hukommelsessystem på din computer er forbundet ved hjælp af databusser. Hovedmålet med disse busser er at overføre data fra et system til et andet.

RAM'en er for eksempel forbundet til CPU'en ved hjælp af en databus, som er en del af bundkortet. Denne databus styres af hukommelsescontrolleren, som er en del af CPU'en. Hovedmålet med hukommelsescontrolleren er at hente data, som CPU'en har brug for, fra RAM'en. For at gøre dette udsender hukommelsescontrolleren læse-/skrivekommandoer til RAM'en. RAM'en sender på sin side data over databussen til hukommelsescontrolleren.

Når dataene har nået hukommelsescontrolleren, skal de flyttes til CPU'en. For at udføre denne opgave bruges ringforbindelsen, som forbinder CPU-kernerne og L3-cachen til hukommelsescontrolleren. Derfor, hvis du ser på det, er ringforbindelsen en datamotorvej, der flytter data mellem alle kernerne, L3-cachen og hukommelsescontrolleren.

Hvad sker der, når du øger CPU-ringforholdet?

Ringforbindelsen overfører data mellem CPU-kernerne, L3-cachen og hukommelsescontrolleren. Ligesom CPU'en fungerer ringforbindelsen ved en clockfrekvens, og overførslerne sker ved en given frekvens.

På grund af dette rejser dataene kun på ringbussen på bestemte tidsrammer, som er defineret af klokfrekvensen for ringforbindelsesbussen. Forøgelse af busfrekvensen øger hastigheden, hvormed data flyttes fra L3-cachen til CPU-kernerne.

Derfor, hvis du ser på det, øger en forøgelse af CPU-ringforholdet hastigheden, hvormed data flyttes fra L3-cachen til CPU-kernerne, hvilket giver bedre ydeevne.

Påvirker CPU-ringforholdet overclocking?

Når du øger CPU'ens klokfrekvens manuelt ved at overclocke, øges hastigheden, hvormed kernerne kan behandle data. Hastigheden på ringbussen, som er ansvarlig for at levere data til kerner, forbliver dog den samme, hvis CPU-ringforholdet ikke øges, hvilket skaber en flaskehals i ydeevnen. Derfor giver en forøgelse af CPU-ringforholdet bedre ydeevne ved overclocking.

Da Intel frigav sine nyeste Raptor Lake 13th Gen-processorer, øgede den ringefrekvensen og tilbød op til fem procent højere billedhastigheder.

Det er dog vigtigt at forstå, at forøgelse af CPU-ringforholdet øger varmen, som CPU-matricen genererer, da ringen arbejder med en højere frekvens, efterhånden som transistorerne skifter hurtigere. Da ringbussen også udfører dataoverførsler mellem alle kernerne, kan et misforhold i synkroniseringen føre til flere blå skærmbilleder af død.

Derfor, hvis du ser på det, kan en forøgelse af ringforholdet give bedre ydeevne, men det kan føre til problemer med systemets stabilitet.

Når en processors kernehastighed øges automatisk ved hjælp af turbo boost-teknologier, øges også ringehastigheden. I tilfælde af manuel overclocking skal ringforholdet øges manuelt.

Er det værd at overclocke din CPU-ringforhold?

Overclocking af ringforholdet på dit system kan give bedre ydeevne. Det kan dog være svært at få det rigtige CPU-forhold i betragtning af den komplekse karakter af at overføre data mellem alle kernerne.

Derfor, hvis du planlægger at presse dit system til det yderste, så prøv at finde det perfekte CPU-forhold, og hvis du har en stabil overclock, kan du justere CPU-ringforholdet for at få endnu bedre ydeevne.