Verzadiging van de FSB door de CPU

[Verwijderd]

Verzadiging van de FSB door de CPU

Doelstelling:
De bedoeling van deze thread is om zelf beter inzicht te krijgen tussen de verhouding van de bandbreedte en de verwerkingssnelheid van een processor.

Probleem:
Stel een Athlon XP cpu met een variabele cpu-clock en een vaste FSB van 200Mhz (400Mhz DDR), 64 bit breed.

* Er komt 6,4GB data per seconde toe naar de processor. Als we de clock zo hoog kunnen zetten zal de cpu op een bepaald moment de data zo snel kunnen verwerken dat de bus verzadigd geraakt. Van iedere opdracht die toekomt, wordt het resultaat al op de volgende puls (FSB clock) terug op de bus gezet.

> Gevolg: een verdere verhoging van CPU-clock is zinloos. De bottleneck = FSB.

Vraag 1:
- Wat zou die frequentie moeten zijn in het best case scenario in het geval van de XP?
(geen pipeline flushes, alle data in L1 cache, ...)

- Is er een verzadingspunt door de FSB? Een Athlon XP 4Ghz zou dan even goed presteren als een Athlon XP 10Ghz (fictieve getallen natuurlijk ;-) )

- Stel: de Athlon werkt op 2Ghz en benchmarken* die. We doen er 33% bij in cpu-clock. We benchmarken terug.
Vervolgens doen we hetzelfde voor de Athlon op 3Ghz, benchmarken en terug de clock 33% verhogen.

Zal de prestatiewinst gelijk zijn voor beide cpu's?

- Hoeveel bedraagt de huidige verzadiging van de FSB dan?


Vraag 2:
We stappen over naar het A64 platform. We werken nu wel met een HT-bus, maar voor het gemak stellen we dat de bandbreedte gelijk is (HT-bus op 800Mhz).

- Zal het verzadigingspunt zakken als we overstappen van 32-bit naar 64-bit mode? Indien wel, welke parameters zouden van belang zijn om te bepalen hoe hoog onze cpu-clock terug verlaagd moet zijn om ons verzadigingspunt op dezelfde hoogte te brengen?

Vraag 3:
Wat gebeurt er als we een multiplier van 1 hebben? FSB van 200Mhz en de CPU werkt ook aan 200Mhz.

offtopic:
Benchmarken wordt zo gedaan dat de overige onderdelen geen bottleneck vormen. Graka/Mem/HD/... worden als ideale componenten voorgesteld

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 06-09-2004 13:13 ]

[Verwijderd]

Ik zelf loop vaak zat tegen die barriere aan.

Ik heb dan ook een maffa mobo/cpu combo: een 2200(20x110) Mhz T-bred B op een Abit kt7-a (kt133a chipset), en maf genoeg kan ik met deze proc + mods om het te laten werken geen fsb boven de 112 meer instellen. (met de oude T-bird 1333@1628, draaide ik 155Mhz fsb) Alles met SDRam natuurlijk.

100% load haal ik alleen met pure rekenopdrachten(encoden/zippen dat soort)

vraag 3: dat was vroeger heel normaal (lees 286 en 386), er gebeurt niets spannends. In theorie is het wel wat sneller omdat er nooit gewacht hoeft te worden. Moderne cpu hebben echter een dergelijke lange pipelines, dat zelf al moet een resultaat 10 clockpulsen overslaan, dan nog word er weinig aan snelheid ingeboet(omdat de pipeline zo lang is, kunnen meerder bewerkingen achter elkaar aan, en hoeft er niet zo lang gewacht te worden totdat dat eerste resultaat weg is)

[ Voor 37% gewijzigd door Verwijderd op 06-09-2004 13:30 ]

[martijn_tje]

Ik had met mijn helaas overleden ECS K7S5A moederbord meer als 2,2gig nodig om een bus snelheid te "vullen"

Op 2,2 gig haalde ik in sisoft sandra een efficientie van ongeveer 90% waar dit op 1,6 gig nog maar 75% was. Op een geheugensnelhied van 147 kwam ik nooit aan een efficientie van 90% en voor een efficientie van 75% had ik 1.76 gig nodig. De fsb/mem speed 10% om hoog betekend voor de zelfde efficientie ook de cpu clock 10% omhoog.

Het is dus zo dat hoe hoger je cpu snelheid is bij gelijke bus snelheid hoe hoger de efficientie. Maar de 100% gaat ie nooit halen. Zelfs niet op 10gig... cpu moet altijd wachten op de latency van het geheugen en z'n pipeline leeg maken in het geval van een foute prefatch, dit kost allemaal bandbreedte.

Op welke efficientie je komt is naast de bussnelheid ook erg afhankelijk van je moederbord. Een ECS K7S5A bord zit met een barton op 2,5 gig en een bus van 133 op ongeveer 92% terwijl een NForce 2 bord dan waarschijnlijk boven de 95% zit.

Dat sommige moederborden met een hoge cpu speed geen hoge fsb's meer halen kan zijn omdat de geheugencontroler of het geheugen dan "te" zwaar belast worden.

Het is veel efficienter om te overclocken doot de fsb op te schroeven en het geheugen 1:1 te houden. Als de cloch van het geheugen omhoog gaat neemt de bandbreedte dat het geheugen kan leveren toe en de latency bij gelijke timings af.