Co je to CPU Ring Ratio a jak to ovlivňuje přetaktování?

Když změníte poměr jádra CPU v nastavení systému BIOS, abyste přetaktovali procesor, můžete zaznamenat další nastavení, které můžete změnit: poměr prstenců CPU. Je ve stejném nastavení přetaktování, což by vás mohlo napadnout, zda by změna tohoto poměru mohla nabídnout lepší výkon při přetaktování.

Jaký je ale poměr prstenců CPU a může pomoci zajistit lepší výkon při přetaktování?

Co je přetaktování?

Než se dostaneme k poměrům prstenců CPU a k tomu, co dělají, je nezbytné pochopit, co se stane s vaším CPU, když jej přetaktujete.

Jak název napovídá, přetaktování zvyšuje taktovací frekvenci CPU, ale co je to taktovací frekvence a proč je to potřeba?

Na CPU běží aplikace jako textové procesory a herní aplikace. Přestože spuštění těchto aplikací může vypadat jako složitý stav věcí, na pozadí, CPU provádí jednoduché úkoly sčítání, odečítání a přesouvání čísel, aby je spustil aplikací.

K provedení těchto úkolů potřebuje CPU přepnout miliony přepínačů známých jako tranzistory. Nejen to, ale tyto přepínače také musí pracovat synchronizovaným způsobem, aby mohly provádět tyto operace, a za tuto synchronizaci je zodpovědná hodinová frekvence.

Takže, když se na to podíváte, taktovací frekvence definuje rychlost, s jakou váš CPU plní úkoly, a přetaktování zvyšuje rychlost, s jakou váš CPU drtí čísla. Proto přetaktování zvyšuje rychlost, s jakou váš CPU pracuje, a nabízí lepší výkon.

Pochopení toho, jak se data dostávají do CPU

Nyní víme, co znamená taktovací frekvence CPU a jak přetaktování zvyšuje rychlost provádění úkolů. To znamená, že další věc, kterou musíme pochopit, je to, jak se data dostávají do CPU.

Znalost toku dat je důležitá, protože můžete zvýšit rychlost, kterou CPU zpracovává data, ale pokud systém nemůže posílat data do CPU touto rychlostí, nezískáte žádný výkon zlepšení. Důvodem je, že CPU bude nečinný a čeká na doručení dat.

Vysvětlení hierarchií paměti v počítačových systémech

Data ve vašem počítači jsou uložena na pevném disku, ale CPU k těmto datům nemá přímý přístup. Hlavním důvodem, proč to nelze udělat, je, že pevný disk není dostatečně rychlý pro CPU.

K vyřešení tohoto problému mají počítačové systémy paměťovou hierarchii, která umožňuje vysokorychlostní doručování dat do CPU.

Zde je ukázka toho, jak se data pohybují paměťovými systémy v moderním počítači.

• Úložné jednotky (sekundární paměť): Toto zařízení může ukládat data trvale, ale není tak rychlé jako CPU. Kvůli tomu nemůže CPU přistupovat k datům přímo ze sekundárního úložného systému.
• RAM (primární paměť): Tento úložný systém je rychlejší než sekundární úložný systém, ale nemůže ukládat data trvale. Když tedy otevřete soubor v systému, přesune se z pevného disku do paměti RAM. To znamená, že ani RAM není dostatečně rychlá pro CPU.
• Mezipaměť (primární paměť): Pro přístup k datům nejrychlejší možnou rychlostí je v CPU zabudován konkrétní typ primární paměti známý jako mezipaměť, která je nejrychlejším paměťovým systémem v počítači. Tento paměťový systém je rozdělen do tří částí, a to na Mezipaměť L1, L2 a L3. Mezipaměti L1 a L2 jsou součástí jader CPU, zatímco jádra sdílejí mezipaměť L3, která se nachází na matrici CPU, ale není součástí jader CPU.

Veškerá data, která potřebuje procesor zpracovat, se proto přesouvají z pevného disku do RAM a poté do mezipaměti.

Jak se ale data přesouvají ze všech těchto médií do CPU?

Dekódování řadiče paměti a kruhového propojení

Každý paměťový systém ve vašem počítači je připojen pomocí datových sběrnic. Hlavním cílem těchto sběrnic je přenášet data z jednoho systému do druhého.

RAM je například připojena k CPU pomocí datové sběrnice, která je součástí základní desky. Tato datová sběrnice je řízena paměťovým řadičem, který je součástí CPU. Hlavním cílem paměťového řadiče je získat data, která CPU potřebuje, z RAM. K tomu řadič paměti vydává příkazy pro čtení/zápis do paměti RAM. RAM zase posílá data přes datovou sběrnici do paměťového řadiče.

Jakmile data dosáhnou paměťového řadiče, musí se přesunout do CPU. K provedení tohoto úkolu se používá kruhové propojení, které propojuje jádra CPU a L3 cache s paměťovým řadičem. Proto, když se na to podíváte, kruhové propojení je datová dálnice, která přesouvá data mezi všemi jádry, mezipamětí L3 a řadičem paměti.

Co se stane, když zvýšíte poměr CPU Ring Ratio?

Kruhové propojení přenáší data mezi jádry CPU, mezipamětí L3 a řadičem paměti. Stejně jako CPU funguje i kruhové propojení na hodinové frekvenci a přenosy probíhají na dané frekvenci.

Díky tomu data putují po kruhové sběrnici pouze v určitých časových rámcích, které jsou definovány hodinovou frekvencí kruhové propojovací sběrnice. Zvýšení frekvence sběrnice zvyšuje rychlost, kterou se data přesouvají z mezipaměti L3 do jader CPU.

Proto, když se na to podíváte, zvýšení poměru prstenců CPU zvyšuje rychlost, s jakou se data přesouvají z mezipaměti L3 do jader CPU nabízejících lepší výkon.

Ovlivňuje poměr prstenců CPU výkon při přetaktování?

Když ručně zvýšíte taktovací frekvenci CPU přetaktováním, zvýší se rychlost, s jakou mohou jádra zpracovávat data. Rychlost kruhové sběrnice, která je zodpovědná za doručování dat jádrům, však zůstává stejná, pokud se nezvýší poměr vyzvánění CPU, což vytváří úzké hrdlo výkonu. Zvýšení poměru prstenců CPU tedy nabízí lepší výkon při přetaktování.

Když Intel vydal své nejnovější procesory Raptor Lake 13th Gen, zvýšil vyzváněcí frekvenci a nabídl až o pět procent vyšší snímkovou frekvenci.

Je však důležité pochopit, že zvýšení poměru prstenců CPU zvyšuje teplo, které matrice CPU generuje, protože prstenec pracuje na vyšší frekvenci a tranzistory spínají rychleji. Jelikož kruhová sběrnice provádí přenosy dat mezi všemi jádry, nesoulad v synchronizaci by mohl vést k dalším modrým obrazovkám smrti.

Proto, když se na to podíváte, zvýšení poměru prstenů může nabídnout lepší výkon, ale mohlo by to vést k problémům se stabilitou systému.

Když se automaticky zvýší rychlost jádra procesoru pomocí technologií turbo boost, zvýší se také rychlost vyzvánění. V případě ručního přetaktování je potřeba zvýšit poměr prstenů ručně.

Vyplatí se přetaktování vašeho CPU Ring Ratio?

Přetaktování poměru vyzvánění ve vašem systému může nabídnout lepší výkon. Získat správný poměr CPU však může být obtížné vzhledem ke složité povaze přenosu dat mezi všemi jádry.

Proto, pokud plánujete posunout svůj systém na limit, zkuste najít perfektní poměr CPU a pokud máte stabilní přetaktování, můžete upravit poměr prstenců CPU, abyste získali ještě lepší výkon.