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  1. #1
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    Dúvida sobre frequência e arquitetura de processadores

    Galerinha do mal, gostaria de tirar uma dúvida talvez até besta:

    Estudei um pouco mais a fundo conceitos de arquitetura de processador, todas aquelas coisas de waffers, EUVL, dopagem, deposição de ions, transistores, pipelining, etc, etc. Não sei se me confundi com os conceitos ou o que foi mas vamos lá:

    Mas tenho uma duvida sobre a frequência (clock speed em si). Peguemos um exemplo de um Core 2 Duo. Digamos que ele tenha Bus Speed de 333 MHz, FSB 1333 MT/s e Clock Speed de 3.000 MHz.

    Considerando que ele trabalhe a 3GHz / 9 = 333 MHz ou seja, executa 333 milhões de instruções por segundo, mas considerando que a tecnologia Core consegue destrinchar 4 instruções simultaneamente por núcleo, 4x 333 = 1.333 MHz.

    Agora da onde bolas vem o multiplicador? Ele se refere ao clock externo ou ele EFETIVAMENTE aumenta a taxa de processamento de instruções? Se sim isso nao causaria uma instabilidade monstruosa no pipelining? E se ele aumenta o clock interno a uma velocidade tão alta, não seria muito mais interessante aumentar vertiginosamente o FSB? Ou será que isso seria impossível por limitações do resto do sistema?

    Qualquer coisa me corrijam please


    Obrigado ^^
    Última edição por -|SLayerR|- : 06-07-2008 às 3:35

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  3. #2
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    Citação Citando -|SLayerR|- Ver mensagem
    Galerinha do mal, gostaria de tirar uma dúvida talvez até besta:

    Estudei um pouco mais a fundo conceitos de arquitetura de processador, todas aquelas coisas de waffers, EUVL, dopagem, deposição de ions, transistores, pipelining, etc, etc. Não sei se me confundi com os conceitos ou o que foi mas vamos lá:

    Mas tenho uma duvida sobre a frequência (clock speed em si). Peguemos um exemplo de um Core 2 Duo. Digamos que ele tenha Bus Speed de 333 MHz, FSB 1333 MT/s e Clock Speed de 3.000 MHz.

    Considerando que ele trabalhe a 3GHz / 9 = 333 MHz ou seja, executa 333 milhões de instruções por segundo, mas considerando que a tecnologia Core consegue destrinchar 4 instruções simultaneamente por núcleo, 4x 333 = 1.333 MHz.
    • Você não pode multiplicar esse numero assim, quando diz destrinchar 4 intruções imagino que se refira ao fsb, bem, isso é a taxa de transferência efetiva do BUS QDR (quad data rate) que como vc mencionou, roda a 333 mhz, porém, isso não está relacionado ao processamento e sim à transferência de dados

    • A quantidade de instruções por segundo é definida pela frequencia e não pelo fsb, como disse acima, ele é apenas um meio para transferir dados

    Agora da onde bolas vem o multiplicador? Ele se refere ao clock externo ou ele EFETIVAMENTE aumenta a taxa de processamento de instruções? Se sim isso nao causaria uma instabilidade monstruosa no pipelining? E se ele aumenta o clock interno a uma velocidade tão alta, não seria muito mais interessante aumentar vertiginosamente o FSB? Ou será que isso seria impossível por limitações do resto do sistema?
    • O Multiplicador é uma maneira de extrair a frequencia desejada no processador através de uma frequencia base (o fsb). Ele efetivamente aumenta a taxa de processamento, pois define a frequencia que o processador e todas as suas unidades ( a grosso modo) irão rodar
    • Não é interessante aumentar o fsb por causa do custo envolvido no design de placas-mãe, chipsets etc, por isso ele vem aumentando aos poucos vide p4 com fsb 400 e atualmente fsb 1333 ou +.
    Mas a idéia é adotar um conceito proximo ao hypertransport da amd no proximo processador ( o nehalem). Pelo que me lembro o hypertransport é serial (menos bits e + clock) conseguindo aliar custo baixo (complexidade menor da placa-mãe) à bom desempenho.

    Qualquer coisa me corrijam please

    Obrigado ^^
    Espero não ter falado nenhuma besteira
    Última edição por V1P3R_BR4Z1L14N : 06-07-2008 às 4:11

  4. #3
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    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    • Você não pode multiplicar esse numero assim, quando diz destrinchar 4 intruções imagino que se refira ao fsb, bem, isso é a taxa de transferência efetiva do BUS QDR (quad data rate) que como vc mencionou, roda a 333 mhz, porém, isso não está relacionado ao processamento e sim à transferência de dados

    • A quantidade de instruções por segundo é definida pela frequencia e não pelo fsb, como disse acima, ele é apenas um meio para transferir dados
    Realmente me referi ao processamento, mas vc tem razão, já que isso não faria sentido no caso dos Pentium D que processavam 3 instruções simultaneamente...


    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    • O Multiplicador é uma maneira de extrair a frequencia desejada no processador através de uma frequencia base (o fsb). Ele efetivamente aumenta a taxa de processamento, pois define a frequencia que o processador e todas as suas unidades ( a grosso modo) irão rodar
    • Não é interessante aumentar o fsb por causa do custo envolvido no design de placas-mãe, chipsets etc, por isso ele vem aumentando aos poucos vide p4 com fsb 400 e atualmente fsb 1333 ou +.
    Mas a idéia é adotar um conceito proximo ao hypertransport da amd no proximo processador ( o nehalem). Pelo que me lembro o hypertransport é serial (menos bits e + clock) conseguindo aliar custo baixo (complexidade menor da placa-mãe) à bom desempenho.



    Espero não ter falado nenhuma besteira
    Entendi V1P3R! Então significa que a motherboard ja traz na BIOS uma relação de modelos suportados e a frequência com que devem rodar, daí aplica o multiplicador para obter a velocidade determinada pelo fabricante, correto?

    Se isso for verdade o overclock puramente do multiplicador (capacidade de processamento) não faria o menor sentido sem um aumento do FSB (capacidade de transferência de dados)...

    Agora quanto ao HyperTransport, não seria o contrário não? Mais bits e mais clock? Afinal a frequência aliada a um canal maior ia permitir uma taxa de transferência bem mais alta, já que os valores são multiplicados...


    Obrigado pelas respostas V1P3R!

  5. #4
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    Citação Citando -|SLayerR|- Ver mensagem
    Realmente me referi ao processamento, mas vc tem razão, já que isso não faria sentido no caso dos Pentium D que processavam 3 instruções simultaneamente...
    • Como assim 3 instruções? não entendi a que você se referiu.


    Entendi V1P3R! Então significa que a motherboard ja traz na BIOS uma relação de modelos suportados e a frequência com que devem rodar, daí aplica o multiplicador para obter a velocidade determinada pelo fabricante, correto?
    • Exatamente, esse é um dos motivos de ser necessário um update de bios para rodar processadores mais novos

    Se isso for verdade o overclock puramente do multiplicador (capacidade de processamento) não faria o menor sentido sem um aumento do FSB (capacidade de transferência de dados)...
    • Em parte isso é verdade, é mto mais interessante aumentar o fsb e com isso aumentar tbm a velocidade das memórias (considerando overclock sem o uso de divisores ou travar o clock da memória), porém, tbm há um ganho expressivo de performance com o aumento puro de frequencia através de multiplicador, ora, se não houvesse esse ganho não haveria sentido em comprar um processador com frequencia maior sem aumento de fsb.

    Agora quanto ao HyperTransport, não seria o contrário não? Mais bits e mais clock? Afinal a frequência aliada a um canal maior ia permitir uma taxa de transferência bem mais alta, já que os valores são multiplicados...
    • O "segredo" da interface serial é uma qtde relativamente pequena de bits unida a um clock alto. é bem mais simples fazer um barramento com 16 bits e 200 mhz x2 (DDR) do que fazer um de 64 bits e 100 mhz x 1 (SDR)
    Se Taxa de transferência = número de bits x clock x número de dados por pulso de clock / 8
    Ambos chegam aos mesmos 800 MB/s, porém o Serial faz isso com um custo mto menor , usei 800 MB/s como exemplo, essa não é a velocidade atual do hypertransport.



    É o que ocorreu com os hds SATA ao inves de usar a interface paralela com mtos bits e pouco clock, trocamos para uma serial, com poucos bits e mais clock


    Obs: Obviamente isso só é valido até certa transferência, pq aí o clock passa a se tornar um fator limitador da performance, quando isso ocorre, devemos aumentar a quantidade de bits.



    Obrigado pelas respostas V1P3R!
    Qqer coisa só falar

    E me explica o que vc quis dizer ali em cima que eu viajei
    Última edição por V1P3R_BR4Z1L14N : 07-07-2008 às 0:34

  6. #5
    hel
    hel está offline
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    é comprovado que da uma performace semelhante
    266x10
    333x8

    subir fsb pra quem tem um extreme é bobagem, mas pra quem tem multiplicador travado, é obrigado a subir pra gerar performace melhor.

    Um processador ter acesso direto as memorias, sem passar pelo south bridge melhora bem a performace , visto que um opteron a 2.4ghz é igual um xeon 3.0ghz mas esse aumento apenas nos servidores.. um phenom apanha no mesmo clock para c2q em desktops
    Última edição por hel : 07-07-2008 às 0:35

  7. #6
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    Multiplicador dá a frequencia interna do processador. FSB é a externa. Logo a informacao deve ser acumulada em um buffer entre o processador e o barramento.

    Isso ajuda alguma coisa??hehe.

  8. #7
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    Citação Citando hel Ver mensagem
    é comprovado que da uma performace semelhante
    266x10
    333x8

    subir fsb pra quem tem um extreme é bobagem, mas pra quem tem multiplicador travado, é obrigado a subir pra gerar performace melhor.
    Não dá diferença considerando divisor nas memos e fsb baixo não? imagino q fsb @ 500 e memos @ ddr 1000 sejam bem + interessantes que divisor nas memorias e multiplicador nas alturas.

    Um processador ter acesso direto as memorias, sem passar pelo south bridge melhora bem a performace , visto que um opteron a 2.4ghz é igual um xeon 3.0ghz mas esse aumento apenas nos servidores.. um phenom apanha no mesmo clock para c2q em desktops
    Parte importante que não mencionei e vc lembrou é que o hypertransport faz a comunicação entre os componentes do pc e o processador, porém, o processador tem acesso DIRETO à memória, por meio do seu controlador de memoria integrado, o que não ocorre no FSB normal onde a coisa toda é compartilhada.
    O nehalem vai seguir os passos da amd nesse ponto e integrar um controlador de memória no processador, mas com 3 canais de ddr3, a coisa parece ficar mais interessante

  9. #8
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    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    • Como assim 3 instruções? não entendi a que você se referiu.

    Hmm cara eu me referia SS3 mas eu acho que viajei um pouco, se bem que vi a respeito e vi que isso influencia no pipelining, então não estava de todo errado se pensar pelo lado do desempenho PD x Core...




    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    • Exatamente, esse é um dos motivos de ser necessário um update de bios para rodar processadores mais novos


    • Em parte isso é verdade, é mto mais interessante aumentar o fsb e com isso aumentar tbm a velocidade das memórias (considerando overclock sem o uso de divisores ou travar o clock da memória), porém, tbm há um ganho expressivo de performance com o aumento puro de frequencia através de multiplicador, ora, se não houvesse esse ganho não haveria sentido em comprar um processador com frequencia maior sem aumento de fsb.

    Entendo V1P3R mas olha só, cheguei a um ponto bem interessante que chega até a contrariar a nossa discussão:

    se os dados sobre o multiplicador a ser aplicado no processador são armazenados na motherboard pelo fabricante, como pode então haver processadores do mesmo modelo com multiplicadores travados ou destravados???

    E uma suposição: vc esta certo nesse ponto sobre o aumento da frequencia puramente pelo multiplicador, mas tenho a impressão que o ganho de performance não vai ser linear e sim uma parábola. Afinal haverá um momento em que a taxa de processamento vai ser excedente perante a quantidade de dados que vão chegar para o processador, não acha?


    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    • O "segredo" da interface serial é uma qtde relativamente pequena de bits unida a um clock alto. é bem mais simples fazer um barramento com 16 bits e 200 mhz x2 (DDR) do que fazer um de 64 bits e 100 mhz x 1 (SDR)
    Se Taxa de transferência = número de bits x clock x número de dados por pulso de clock / 8
    Ambos chegam aos mesmos 800 MB/s, porém o Serial faz isso com um custo mto menor , usei 800 MB/s como exemplo, essa não é a velocidade atual do hypertransport.



    É o que ocorreu com os hds SATA ao inves de usar a interface paralela com mtos bits e pouco clock, trocamos para uma serial, com poucos bits e mais clock


    Obs: Obviamente isso só é valido até certa transferência, pq aí o clock passa a se tornar um fator limitador da performance, quando isso ocorre, devemos aumentar a quantidade de bits.



    Qqer coisa só falar

    E me explica o que vc quis dizer ali em cima que eu viajei
    Entendi! Valew!

  10. #9
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    Citação Citando -|SLayerR|- Ver mensagem
    Hmm cara eu me referia SS3 mas eu acho que viajei um pouco, se bem que vi a respeito e vi que isso influencia no pipelining, então não estava de todo errado se pensar pelo lado do desempenho PD x Core...
    Nem entro no mérito das instruções simd como sse e afins pq aí embola o meio de campo, tem tbm as macro ops (junta uma cacetada de coisa em uma instrução.. ), micro ops e por ae vai..

    Entendo V1P3R mas olha só, cheguei a um ponto bem interessante que chega até a contrariar a nossa discussão:

    se os dados sobre o multiplicador a ser aplicado no processador são armazenados na motherboard pelo fabricante, como pode então haver processadores do mesmo modelo com multiplicadores travados ou destravados???
    são armazenados na placa-mãe e PRINCIPALMENTE no processador , toda essa questão de mult maximo e mult minimo e tbm de destravado ou não fica no processador e a placa-mãe deve ter a capacidade de reconhecer isso corretamente (quando um processador não suportado é colocado numa placa-mãe ou ela dá boot com ele em uma frequencia/voltagem erradas ou nem chega a ligar (de forma geral, imagino que hajam exceções.. )

    E uma suposição: vc esta certo nesse ponto sobre o aumento da frequencia puramente pelo multiplicador, mas tenho a impressão que o ganho de performance não vai ser linear e sim uma parábola. Afinal haverá um momento em que a taxa de processamento vai ser excedente perante a quantidade de dados que vão chegar para o processador, não acha?
    Sim, mas imagino que antes desse gargalo encontremos outros, como por exemplo, as memórias. logicamente isso depende mto do processador e de N dados (frequencia, fsb, memorias... ).




    Entendi! Valew!
    Até que o tópico rendeu mais do que eu esperava

  11. #10
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    Citação Citando V1P3R_BR4Z1L14N Ver mensagem
    Nem entro no mérito das instruções simd como sse e afins pq aí embola o meio de campo, tem tbm as macro ops (junta uma cacetada de coisa em uma instrução.. ), micro ops e por ae vai..



    são armazenados na placa-mãe e PRINCIPALMENTE no processador , toda essa questão de mult maximo e mult minimo e tbm de destravado ou não fica no processador e a placa-mãe deve ter a capacidade de reconhecer isso corretamente (quando um processador não suportado é colocado numa placa-mãe ou ela dá boot com ele em uma frequencia/voltagem erradas ou nem chega a ligar (de forma geral, imagino que hajam exceções.. )



    Sim, mas imagino que antes desse gargalo encontremos outros, como por exemplo, as memórias. logicamente isso depende mto do processador e de N dados (frequencia, fsb, memorias... ).






    Até que o tópico rendeu mais do que eu esperava
    Rendeu mesmo heheheh... essas coisas não são tão simples quanto parecem... a arquitetura em si com todos os processos de produção e funcionamento é algo muito complexo.

    Valew V1P3R

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