Wat is de CPU-ringverhouding en welke invloed heeft dit op overklokken?

Wanneer u de CPU-kernverhouding in uw BIOS-instellingen wijzigt om uw processor te overklokken, ziet u mogelijk een andere instelling die u kunt wijzigen: CPU-ringverhouding. Het bevindt zich in dezelfde overklokinstellingen, waardoor u zich misschien afvraagt ​​of het wijzigen van deze verhouding betere overklokprestaties zou kunnen opleveren.

Maar wat is de CPU-ringverhouding en kan deze helpen betere prestaties te leveren tijdens het overklokken?

Wat is overklokken?

Voordat we ingaan op CPU-ringverhoudingen en wat ze doen, is het essentieel om te begrijpen wat er met je CPU gebeurt als je hem overklokt.

Zoals de naam al doet vermoeden, verhoogt overklokken de klokfrequentie van de CPU, maar wat is deze klokfrequentie en waarom is deze nodig?

Welnu, de CPU voert toepassingen uit zoals tekstverwerkers en speltoepassingen. Hoewel het uitvoeren van deze applicaties er misschien als een complexe gang van zaken uitziet, kunnen op de achtergrond de CPU voert eenvoudige taken uit van het optellen, aftrekken en verplaatsen van getallen om deze uit te voeren toepassingen.

Om deze taken uit te voeren, moet de CPU miljoenen schakelaars, ook wel transistors genoemd, schakelen. Niet alleen dit, maar deze schakelaars moeten ook op een gesynchroniseerde manier werken om deze bewerkingen uit te voeren, en de klokfrequentie is verantwoordelijk voor deze synchronisatie.

Dus als je ernaar kijkt, bepaalt de klokfrequentie de snelheid waarmee je CPU taken uitvoert, en overklokken verhoogt de snelheid waarmee je CPU cijfers verwerkt. Daarom verhoogt overklokken de snelheid waarmee uw CPU werkt, wat betere prestaties oplevert.

Begrijpen hoe gegevens de CPU bereiken

We weten nu wat de klokfrequentie van de CPU betekent en hoe overklokken de snelheid verhoogt waarmee taken worden uitgevoerd. Dat gezegd hebbende, een ander ding dat we moeten begrijpen, is hoe gegevens de CPU bereiken.

Het kennen van de gegevensstroom is belangrijk omdat u de snelheid waarmee de CPU verwerkt zou kunnen verhogen gegevens, maar als het systeem met die snelheid geen gegevens naar de CPU kan sturen, krijgt u geen prestaties verbetering. Dit komt omdat de CPU inactief zal zijn, wachtend op de levering van de gegevens.

Geheugenhiërarchieën in computersystemen uitgelegd

De gegevens op uw computer worden opgeslagen op de harde schijf, maar de CPU heeft geen directe toegang tot deze gegevens. De belangrijkste reden waarom dit niet kan, is dat de harde schijf niet snel genoeg is voor de CPU.

Om dit probleem op te lossen, hebben computersystemen daarom een ​​geheugenhiërarchie die snelle gegevenslevering aan de CPU mogelijk maakt.

Hier ziet u hoe gegevens zich door de geheugensystemen in een moderne computer verplaatsen.

• Opslagstations (secundair geheugen): Dit apparaat kan gegevens permanent opslaan, maar is niet zo snel als de CPU. Hierdoor heeft de CPU geen rechtstreekse toegang tot gegevens van het secundaire opslagsysteem.
• RAM (primair geheugen): Dit opslagsysteem is sneller dan het secundaire opslagsysteem, maar kan geen gegevens permanent opslaan. Daarom, wanneer u een bestand op uw systeem opent, gaat het van de harde schijf naar het RAM. Dat gezegd hebbende, zelfs de RAM is niet snel genoeg voor de CPU.
• Cache (primair geheugen): Om toegang te krijgen tot gegevens met de hoogst mogelijke snelheid, is een bepaald type primair geheugen, bekend als cachegeheugen, ingebed in de CPU en is dit het snelste geheugensysteem op een computer. Dit geheugensysteem is opgedeeld in drie delen, namelijk de L1-, L2- en L3-cache. De L1- en L2-caches maken deel uit van de CPU-kernen, terwijl kernen de L3-cache delen, die zich op de CPU-chip bevindt maar geen deel uitmaakt van de CPU-kernen.

Daarom worden alle gegevens die door de CPU moeten worden verwerkt, verplaatst van de harde schijf naar het RAM en vervolgens naar de cache.

Maar hoe gaan de gegevens van al deze media naar de CPU?

De Memory Controller en de Ring Interconnect decoderen

Elk geheugensysteem op uw computer is verbonden met behulp van databussen. Het belangrijkste doel van deze bussen is het overbrengen van gegevens van het ene systeem naar het andere.

Het RAM-geheugen is bijvoorbeeld verbonden met de CPU via een databus die deel uitmaakt van het moederbord. Deze databus wordt beheerd door de geheugencontroller, die deel uitmaakt van de CPU. Het belangrijkste doel van de geheugencontroller is om gegevens op te halen die de CPU nodig heeft uit het RAM. Om dit te doen, geeft de geheugencontroller lees-/schrijfopdrachten aan het RAM. De RAM stuurt op zijn beurt gegevens over de databus naar de geheugencontroller.

Zodra de gegevens de geheugencontroller hebben bereikt, moeten ze naar de CPU worden verplaatst. Om deze taak uit te voeren, wordt de ringverbinding gebruikt, die de CPU-kernen en de L3-cache verbindt met de geheugencontroller. Daarom, als je ernaar kijkt, is de ringverbinding een gegevenssnelweg die gegevens verplaatst tussen alle kernen, de L3-cache en de geheugencontroller.

Wat gebeurt er als u de CPU-ringverhouding verhoogt?

De ringverbinding draagt ​​gegevens over tussen de CPU-kernen, L3-cache en de geheugencontroller. Net als de CPU werkt de ringverbinding met een klokfrequentie en vinden de overdrachten plaats met een bepaalde frequentie.

Hierdoor reizen de gegevens alleen op de ringbus op bepaalde tijdframes, die worden bepaald door de klokfrequentie van de ringverbindingsbus. Het verhogen van de busfrequentie verhoogt de snelheid waarmee gegevens van de L3-cache naar de CPU-kernen worden verplaatst.

Daarom, als je ernaar kijkt, verhoogt het verhogen van de CPU-ringverhouding de snelheid waarmee gegevens van de L3-cache naar de CPU-kernen gaan, wat betere prestaties oplevert.

Heeft de CPU-ringverhouding invloed op de overklokprestaties?

Wanneer je de klokfrequentie van de CPU handmatig verhoogt door te overklokken, neemt de snelheid waarmee de cores data kunnen verwerken toe. De snelheid van de ringbus, die verantwoordelijk is voor het leveren van gegevens aan kernen, blijft echter hetzelfde als de ringverhouding van de CPU niet wordt verhoogd, waardoor een knelpunt in de prestaties ontstaat. Daarom biedt het verhogen van de CPU-ringverhouding betere prestaties bij overklokken.

Toen Intel zijn nieuwste Raptor Lake 13th Gen-processors uitbracht, verhoogde het de belfrequentie, wat tot vijf procent hogere framesnelheden bood.

Het is echter belangrijk om te begrijpen dat het verhogen van de CPU-ringverhouding de warmte verhoogt die de CPU-chip genereert, aangezien de ring op een hogere frequentie werkt naarmate de transistors sneller schakelen. Aangezien de ringbus gegevensoverdracht tussen alle kernen uitvoert, kan een niet-overeenkomende synchronisatie ook leiden tot meer blauwe schermen des doods.

Daarom, als je ernaar kijkt, kan het verhogen van de ringverhouding betere prestaties opleveren, maar het kan leiden tot problemen met de systeemstabiliteit.

Wanneer de kernsnelheid van een processor automatisch toeneemt met behulp van turboboost-technologieën, wordt ook de belsnelheid verhoogd. In het geval van handmatig overklokken moet de ringverhouding handmatig worden verhoogd.

Is het overklokken van uw CPU-ringverhouding de moeite waard?

Het overklokken van de ringverhouding op uw systeem kan betere prestaties opleveren. Het kan echter moeilijk zijn om de juiste CPU-verhouding te krijgen, gezien de complexe aard van het overbrengen van gegevens tussen alle kernen.

Daarom, als je van plan bent om je systeem tot het uiterste te drijven, probeer dan de perfecte CPU-verhouding te vinden, en als je een stabiele overklok hebt, kun je de CPU-ringverhouding aanpassen om nog betere prestaties te krijgen.