Τι είναι η αναλογία δακτυλίου CPU και πώς επηρεάζει το Overclocking;

Όταν αλλάζετε την αναλογία πυρήνα της CPU στις ρυθμίσεις του BIOS για να υπερχρονίσετε τον επεξεργαστή σας, μπορεί να εντοπίσετε μια άλλη ρύθμιση που μπορείτε να αλλάξετε: Αναλογία κουδουνίσματος CPU. Είναι στις ίδιες ρυθμίσεις υπερχρονισμού, κάτι που μπορεί να σας κάνει να αναρωτιέστε αν η αλλαγή αυτής της αναλογίας θα μπορούσε να προσφέρει καλύτερη απόδοση υπερχρονισμού.

Ποια είναι όμως η αναλογία δακτυλίου της CPU και μπορεί να βοηθήσει στην παροχή καλύτερης απόδοσης κατά το overclocking;

Τι είναι το Overclocking;

Προτού λάβετε υπόψη τις αναλογίες δακτυλίου της CPU και τι κάνουν, είναι σημαντικό να κατανοήσετε τι συμβαίνει στην CPU σας όταν την υπερχρονίζετε.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, το overclocking αυξάνει τη συχνότητα ρολογιού της CPU, αλλά ποια είναι αυτή η συχνότητα ρολογιού και γιατί χρειάζεται;

Λοιπόν, η CPU εκτελεί εφαρμογές όπως επεξεργαστές κειμένου και εφαρμογές παιχνιδιών. Αν και η εκτέλεση αυτών των εφαρμογών μπορεί να μοιάζει με μια περίπλοκη κατάσταση, στο παρασκήνιο, η CPU εκτελεί απλές εργασίες προσθήκης, αφαίρεσης και μετακίνησης αριθμών για την εκτέλεση αυτών εφαρμογές.

Για να εκτελέσει αυτές τις εργασίες, η CPU χρειάζεται να αλλάξει εκατομμύρια διακόπτες γνωστούς ως τρανζίστορ. Όχι μόνο αυτό, αλλά αυτοί οι διακόπτες πρέπει επίσης να λειτουργούν με συγχρονισμένο τρόπο για να εκτελούν αυτές τις λειτουργίες και η συχνότητα του ρολογιού είναι υπεύθυνη για αυτόν τον συγχρονισμό.

Έτσι, αν το κοιτάξετε, η συχνότητα ρολογιού καθορίζει τον ρυθμό με τον οποίο η CPU σας εκτελεί εργασίες και το overclocking αυξάνει τον ρυθμό με τον οποίο η CPU σας θρυμματίζει τους αριθμούς. Επομένως, το overclocking αυξάνει τον ρυθμό με τον οποίο λειτουργεί η CPU σας, προσφέροντας καλύτερη απόδοση.

Κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα δεδομένα φτάνουν στην CPU

Τώρα γνωρίζουμε τι σημαίνει η συχνότητα ρολογιού της CPU και πώς το overclocking αυξάνει τον ρυθμό με τον οποίο εκτελούνται οι εργασίες. Τούτου λεχθέντος, ένα άλλο πράγμα που πρέπει να καταλάβουμε είναι πώς τα δεδομένα φτάνουν στην CPU.

Η γνώση της ροής δεδομένων είναι σημαντική γιατί μπορεί να αυξήσετε τον ρυθμό με τον οποίο επεξεργάζεται η CPU δεδομένα, αλλά εάν το σύστημα δεν μπορεί να στείλει δεδομένα στην CPU με αυτόν τον ρυθμό, δεν θα έχετε καμία απόδοση βελτίωση. Αυτό συμβαίνει επειδή η CPU θα παραμείνει σε αδράνεια, περιμένοντας να παραδοθούν τα δεδομένα.

Επεξήγηση ιεραρχιών μνήμης σε συστήματα υπολογιστών

Τα δεδομένα στον υπολογιστή σας αποθηκεύονται στον σκληρό δίσκο, αλλά η CPU δεν μπορεί να έχει απευθείας πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα. Ο κύριος λόγος για τον οποίο αυτό δεν μπορεί να γίνει είναι ότι ο σκληρός δίσκος δεν είναι αρκετά γρήγορος για την CPU.

Επομένως, για την επίλυση αυτού του προβλήματος, τα συστήματα υπολογιστών έχουν μια ιεραρχία μνήμης που επιτρέπει την παράδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας στην CPU.

Εδώ είναι πώς τα δεδομένα μετακινούνται μέσω των συστημάτων μνήμης σε έναν σύγχρονο υπολογιστή.

• Δίσκοι αποθήκευσης (Δευτερεύουσα μνήμη): Αυτή η συσκευή μπορεί να αποθηκεύει δεδομένα μόνιμα, αλλά δεν είναι τόσο γρήγορη όσο η CPU. Εξαιτίας αυτού, η CPU δεν μπορεί να έχει πρόσβαση σε δεδομένα απευθείας από το δευτερεύον σύστημα αποθήκευσης.
• RAM (Πρωτεύουσα μνήμη): Αυτό το σύστημα αποθήκευσης είναι ταχύτερο από το δευτερεύον σύστημα αποθήκευσης, αλλά δεν μπορεί να αποθηκεύσει μόνιμα δεδομένα. Επομένως, όταν ανοίγετε ένα αρχείο στο σύστημά σας, αυτό μετακινείται από τον σκληρό δίσκο στη μνήμη RAM. Τούτου λεχθέντος, ακόμη και η μνήμη RAM δεν είναι αρκετά γρήγορη για την CPU.
• Προσωρινή μνήμη (Πρωτεύουσα μνήμη): Για την πρόσβαση στα δεδομένα με τον ταχύτερο δυνατό ρυθμό, ένας συγκεκριμένος τύπος κύριας μνήμης, γνωστός ως προσωρινή μνήμη, είναι ενσωματωμένος στην CPU και είναι το ταχύτερο σύστημα μνήμης σε έναν υπολογιστή. Αυτό το σύστημα μνήμης χωρίζεται σε τρία μέρη, δηλαδή το L1, L2 και L3 cache. Οι κρυφές μνήμες L1 και L2 αποτελούν μέρος των πυρήνων της CPU, ενώ οι πυρήνες μοιράζονται τη μνήμη cache L3, η οποία βρίσκεται στο καλούπι της CPU αλλά δεν είναι μέρος των πυρήνων της CPU.

Επομένως, όλα τα δεδομένα που πρέπει να επεξεργαστούν από την CPU μετακινούνται από τον σκληρό δίσκο στη μνήμη RAM και στη συνέχεια στη μνήμη cache.

Πώς όμως μετακινούνται τα δεδομένα από όλα αυτά τα μέσα στην CPU;

Αποκωδικοποίηση του ελεγκτή μνήμης και της διασύνδεσης δακτυλίου

Κάθε σύστημα μνήμης στον υπολογιστή σας συνδέεται χρησιμοποιώντας διαύλους δεδομένων. Ο κύριος στόχος αυτών των λεωφορείων είναι η μεταφορά δεδομένων από το ένα σύστημα στο άλλο.

Η μνήμη RAM, για παράδειγμα, συνδέεται με τη CPU χρησιμοποιώντας έναν δίαυλο δεδομένων που είναι μέρος της μητρικής πλακέτας. Η διαχείριση αυτού του διαύλου δεδομένων γίνεται από τον ελεγκτή μνήμης, ο οποίος είναι μέρος της CPU. Ο κύριος στόχος του ελεγκτή μνήμης είναι να ανακτήσει δεδομένα που χρειάζεται η CPU από τη μνήμη RAM. Για να γίνει αυτό, ο ελεγκτής μνήμης εκδίδει εντολές ανάγνωσης/εγγραφής στη μνήμη RAM. Η RAM, με τη σειρά της, στέλνει δεδομένα μέσω του διαύλου δεδομένων στον ελεγκτή μνήμης.

Μόλις τα δεδομένα φτάσουν στον ελεγκτή μνήμης, πρέπει να μετακινηθούν στην CPU. Για την εκτέλεση αυτής της εργασίας, χρησιμοποιείται η διασύνδεση δακτυλίου, η οποία συνδέει τους πυρήνες της CPU και τη μνήμη cache L3 με τον ελεγκτή μνήμης. Επομένως, αν το κοιτάξετε, η διασύνδεση δακτυλίου είναι ένας αυτοκινητόδρομος δεδομένων που μετακινεί δεδομένα μεταξύ όλων των πυρήνων, της κρυφής μνήμης L3 και του ελεγκτή μνήμης.

Τι συμβαίνει όταν αυξάνετε την αναλογία δακτυλίου της CPU;

Η διασύνδεση δακτυλίου μεταφέρει δεδομένα μεταξύ των πυρήνων της CPU, της κρυφής μνήμης L3 και του ελεγκτή μνήμης. Όπως η CPU, η διασύνδεση του δακτυλίου λειτουργεί σε μια συχνότητα ρολογιού και οι μεταφορές γίνονται σε μια δεδομένη συχνότητα.

Εξαιτίας αυτού, τα δεδομένα ταξιδεύουν μόνο στον δακτυλιοειδή δίαυλο σε συγκεκριμένα χρονικά πλαίσια, τα οποία ορίζονται από τη συχνότητα ρολογιού του δακτυλίου διαύλου διασύνδεσης. Η αύξηση της συχνότητας διαύλου αυξάνει τον ρυθμό με τον οποίο τα δεδομένα μετακινούνται από την κρυφή μνήμη L3 στους πυρήνες της CPU.

Επομένως, αν το κοιτάξετε, η αύξηση της αναλογίας δακτυλίου της CPU αυξάνει τον ρυθμό με τον οποίο τα δεδομένα μετακινούνται από τη μνήμη cache L3 στους πυρήνες της CPU, προσφέροντας καλύτερη απόδοση.

Επηρεάζει η αναλογία δακτυλίου της CPU την απόδοση υπερχρονισμού;

Όταν αυξάνετε τη συχνότητα ρολογιού της CPU χειροκίνητα με overclocking, αυξάνεται η ταχύτητα με την οποία οι πυρήνες μπορούν να επεξεργαστούν δεδομένα. Ωστόσο, η ταχύτητα του ring bus, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την παράδοση δεδομένων στους πυρήνες, παραμένει η ίδια εάν δεν αυξηθεί η αναλογία δακτυλίου της CPU, δημιουργώντας μια συμφόρηση απόδοσης. Επομένως, η αύξηση της αναλογίας δακτυλίου της CPU προσφέρει καλύτερη απόδοση κατά το overclocking.

Όταν η Intel κυκλοφόρησε τους νεότερους επεξεργαστές Raptor Lake 13th Gen, αύξησε τη συχνότητα κουδουνίσματος, προσφέροντας έως και πέντε τοις εκατό υψηλότερους ρυθμούς καρέ.

Ωστόσο, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι η αύξηση της αναλογίας δακτυλίου της CPU αυξάνει τη θερμότητα που παράγει η μήτρα της CPU καθώς ο δακτύλιος λειτουργεί σε υψηλότερη συχνότητα καθώς τα τρανζίστορ αλλάζουν ταχύτερα. Επίσης, καθώς το ring bus εκτελεί μεταφορές δεδομένων μεταξύ όλων των πυρήνων, μια αναντιστοιχία συγχρονισμού θα μπορούσε να οδηγήσει σε περισσότερες μπλε οθόνες θανάτου.

Επομένως, αν το κοιτάξετε, η αύξηση της αναλογίας δακτυλίου μπορεί να προσφέρει καλύτερη απόδοση, αλλά θα μπορούσε να οδηγήσει σε προβλήματα σταθερότητας του συστήματος.

Όταν η ταχύτητα πυρήνα ενός επεξεργαστή αυξάνεται αυτόματα χρησιμοποιώντας τεχνολογίες turbo boost, η ταχύτητα του δακτυλίου είναι επίσης αυξημένη. Στην περίπτωση χειροκίνητου υπερχρονισμού, η αναλογία δακτυλίου πρέπει να αυξηθεί χειροκίνητα.

Αξίζει τον υπερχρονισμό της αναλογίας δακτυλίου της CPU;

Το overclocking της αναλογίας δακτυλίου στο σύστημά σας μπορεί να προσφέρει καλύτερη απόδοση. Ωστόσο, η λήψη της σωστής αναλογίας CPU μπορεί να είναι δύσκολη, δεδομένης της περίπλοκης φύσης της μεταφοράς δεδομένων μεταξύ όλων των πυρήνων.

Επομένως, εάν σκοπεύετε να ωθήσετε το σύστημά σας στο όριο, προσπαθήστε να βρείτε την τέλεια αναλογία CPU και εάν έχετε σταθερό overclock, μπορείτε να προσαρμόσετε την αναλογία δακτυλίου της CPU για να έχετε ακόμα καλύτερη απόδοση.