Ramdurchsatz & Bandbreite
FischoderAal hat mich darauf angesprochen ob ich das mit dem theoretischen maximalen Durchsatz beim Ram und Pentium M erklären könnte. (ich versuchs mal)
Erstmal ein paar vorrausgehende Erklärungen.
1. Der Arbeitsspeicher und der Prozessor (Pentium) wird mit dem fsb (front side bus) angesteuert.
2. DDR -> double data rate
Das bedeutet soviel das der Arbeitsspeicher mit der aufsteigenden und abfallenden Taktflanke "Daten" bearbeiten kann.
Der effektive Takt des DDR1 ist wird also errechnet mit fsb multipliziert mit dem Faktor 2.
3.
Pentium M Architektur:
Der Pentium M hat eine internen "Bearbeitungstakt" (Futter vom Ram zuständig) der aus dem angesteuertem fsb und dem internen Multiplikator hervorgeht.
Der Multiplikator beläuft sich auf den Fakter 4 ,deshalb redet man auch von "quadpumpt". (bsw. 100Mhz fsbx4= 400Mhz quadpumpt usw.)
Bei A64 Prozessoren gibt es diesen internen Takt ,dort wird er Hypertransporttakt genannt und der Hypertransporlink ist sozusagen das Äquivalent zu der Quadpumpt Angelegenheit beim P-M. (<- Multiplikator)
Nun zum Zusammenhang von internen Prozessortakt und Ramtakt:
Der Prozessor braucht ja bekanntlich Daten aus dem Ram,ohne die Daten hat er nichts zum Bearbeiten.
Wenn der Ram aber zu langsam ist wartet somit der Prozessor auf diese Daten und kann auch nicht sein ganzes Leistungspotential entfalten.
Ziel ist es ein Gleichgewicht zu schaffen von Ramdurchsatz und internen Prozessordurchsatz.
Wann das Gleichgewicht geschaffen ist:
Der Ramdurchsatz wird beim DDR1 Ram wie folgt berechnet.
single channel Modus:
fsb * 2 (wegen double Data) * 8 (bzw. 64bit) = Ramdurchsatz in MB/S ( das ist auch die andere Rambezeichnug eines DDR1 Ram bsw. PC3200 -> 3200MB/s )
Beispiel: 200Mhz * 2 * 8 = 3200MB/S (das wäre somit PC3200er Ram oder anders ausgedrückt DDR400Mhz)
dual channel Modus:
fsb * 2 (wegen double Data) * 16 (bzw. 128bit, wegen dual channel) = Ramdurchsatz in MB/S mit zwei identischen DDR400Mhz Modulen.
Wie es in der Realität tatsächlich aussieht:
Die 3200MB/S werden in der Realität von einem einzigen PC3200er/400MHz DDR1 Modul nie erreicht weil auch die Zugriffszeiten und die Controllertimings eine Rolle spielen. Die Cas/Ras und Ras to Cas Werte.
Cas bedeutet column adress strobe und ras row adress strobe. (soweit ich mich zurückerrinern kann)
Cas ist für die Spaltenadressierung und Ras für die Zeilenadressierung zuständig.
Deshalb ist der Ras-Zugriffswert viel wichtiger wenn es um die Zugriffszeiten beim Ram geht.
Somit ""kann"" bei gut eingestellten RAS Werten (und auch Cas) der Ramdurchsatz an die Nähe des theoretischen Ramdurchsatzes gebracht werden.
Interne Prozessortakt (Bandbreite für den Ramdurchsatz):
Der interne Prozessortakt also 400Mhz quadpumpt ist für den Ramdurchsatz (Futter) zuständig die der Prozessor an sich ran lässt.
Ist dieser sehr gering kann noch soviel Ramdurchsatz erzeugt werden wie man will,bringt nix.
Der Prozessor "Bandbreite" errechnet sich wie oben beschrieben mit fsb Ansteuerung * Multi (Pentium Architektur -> quadpumpt) * 8 (64bit) = Bandbreite.
Die Latenzen sind bei einem Prozessor im einstelligen nano-Bereich und somit "fast" zu vernachlässigen.
Erkenntnisse und das Ziel:
Wer aufgepasst hat wird merken was mehr Sinn macht.
Ob man 200Mhz fsb mit 1:1 Ramteiler oder doch eher 190MHz mit 4:5 Ramteiler fährt ist gleich ersichtlich.
Bis zu einem gewissen Punkt ist es nur von Vorteil ,die interne Bandbreite darf natürlich auch nicht zu gering werden.
Für diejenigen die es nicht verstanden haben bisschen weniger interne Prozessor Bandbreite aber mehr Ramdurchsatz ist besser. (aber auch gute Timings sind dann von Belangen)
Zusatz: Damals gab es aber bei diversen athlon Chipsätzen (Prozessoren ?! ) Probleme so daß der memory controller bei asynchronen fsb- und Ramtakt immense Leistungseinbrüche zu buche schlug.
Das ist aber wieder eine andere Geschichte und liegt nur an den (ehemaligen) schlechten Chipsätzen für Athlon Prozessoren.
Update:
Der Vollständigkeit halber...
Der Prozessor muss auch genug Power haben um die Daten die er vom Ram bekommt zu bearbeiten.
Die Bandbreite sollte wie auch der Ramtakt hoch sein damit es nicht an den beiden Faktoren scheitert wenn der Prozessor nicht seine volle Geschwindigkeit entfalten kann.
Noch was...
Der Pentium M enftaltet jetzt erst seine Power (zumindest im Integer Bereich) dank dual channel ,höheren fsbs mit Hilfe des Asus C479 Adapters ,den ich für eine Errungenschaft halte. (vielleicht sehen das auch mehrere so ,weiss ich nicht
)
Fin
... die 33 sek im ersten post sind nicht zu realisieren ... da kommt was besseres raus, ich wollte nur mal zeigen was alleine mit so nem niedirgen Takt drinnen ist
)
