De beer is los, de race
is begonnen. Intel en AMD proberen elkaar af te troeven met processoren met
een zo hoog mogelijke kloksnelheid. De winst, wat betreft hoogste kloksnelheid
tenminste, is op dit moment aan Intel, maar is dit wel zo'n belangrijke factor?
Dit artikel gaat over de redenen waardoor de processor-snelheid relatief onbelangrijk
is en welke factoren dan wel van belang zijn. Hierbij kijken we naar het gehele
systeem en dus niet alleen naar de processor.
Om te beginnen de manier waarop de kloksnelheid van een processor is samengesteld
en hoe deze naar de rest van het systeem wordt vertaald. Het moederbord zelf
loopt lang niet zo hard als de processor, het moederbord wordt aangestuurd met
een deel van de snelheid van de processor. In de tijd van de eerste Pentium
processoren lag deze snelheid zo rond de 60 of 66 Mhz. Dit betekent het volgende:
als je een Pentium 100 processor bezat, dan werd de snelheid hiervan vertaald
naar: 1,5 x 66 = 100. Dus het moederbord van deze processor en daarmee dus ook
het geheugen, had een snelheid van 66 Mhz. Bezitters van een Pentium 120 waren
niet altijd in het bezit van een snellere machine, aangezien hier de factoren
er als volgt uitzien: 2 x 60 = 120. Hierbij was dus de processor weliswaar sneller
dan bij de Pentium 100, maar het geheugen was 10% !!! trager, dat draaide nl.
op slechts 60 Mhz. Bij nieuwere processoren werd de snelheid waarmee het moederbord
en het geheugen werden aangestuurd, verhoogd, in eerste instantie naar 100 Mhz
en met de Pentium 3 en de AMD Athlon C-series zelfs naar 133 Mhz. Hierbij draaide
het moederbord en daarmee het geheugen dus op 100 respectievelijk 133 Mhz. Dit
is meteen de uitleg voor de verschillende typen geheugen die beschikbaar zijn.
De getallen staan dus voor de snelheid waarmee ze aangestuurd kunnen worden.
Een voorbeeld: Een AMD Athlon met een kloksnelheid van 1Ghz. is in 2 varianten
te verkrijgen, met een bussnelheid van 100 Mhz en met een bussnelheid van 133
Mhz, deze zijn dus als volgt geklokt:
10 x 100 = 1000 Mhz (1 Ghz) en 7,5 x 133 = 1000 Mhz (1 Ghz). Het moge duidelijk
zijn dat de laatste versie per definitie een snellere pc oplevert, aangezien
gegevens door de hogere bussnelheid sneller kunnen worden geschreven en gelezen.
Maar nu het lastige deel. AMD prijst haar processoren namelijk niet aan alsof
ze een bussnelheid van 133 Mhz hebben, maar 266 Mhz (het dubbele dus!) De reden
hiervoor is de volgende: stel deze kloksnelheid voor als een golfpatroon met
toppen en dalen. Een “gewone” 133 bus geeft hier bij dus 133 pieken
in 1 seconde. Op deze pieken wordt de informatie vervoerd. Bij AMD maken ze
echter gebruik van een techniek die “flanking” genoemd wordt, waarbij
informatie niet via de pieken wordt overgedragen, maar via de flanken van deze
golven. Hierdoor kunnen diezelfde 133 golven per seconde dus 266 blokken met
gegevens doorgeven, iedere golf heeft immers 2 flanken! Effectief gezien is
de winst van het systeem van AMD echter zo hoog niet dat een AMD systeem tweemaal
zo snel is als een Pentium 3 systeem met een bus van 133 Mhz, het verschil is
veel kleiner en er zijn nog veel meer factoren die de snelheid beinvloeden.
Met de Pentium IV maakt Intel gebruik van een zogenaamd “quad-pumped”
systeem, hierbij de bus niet alleen op de piek en op de flanken informatie doorgeeft,
maar ook via de dalen! Zo krijg je dus systemen met een geheugenbus van 4 x
100 = 400 Mhz of zelfs 4 x 133 = 533 Mhz. Om deze snelheden aan te kunnen, moet
er ook geheugen komen dat hiermee om kan gaan, het “oude” SDRam kan
namelijk niet zulke snelheden aan, maar is beperkt tot 133 Mhz. AMD heeft dit
probleem opgelost door over te stappen op DDR-Ram (Double Data Ram), dat snelheden
aankan van ruim 2 maal zo hoog als gewoon SDRam (266 Mhz dus!!). Intel had echter
niet genoeg aan deze snelheid dankzij hun snelle bus. Hun oplossing was het
zogenaamde Rdram ( Rambus geheugen). Rdram geheugen is echter een zeer dure
oplossing, gemiddeld is Rdram nog altijd 3 tot 5 maal zo duur als
DDR-ram. En wat betreft snelheid blijkt het verschil tussen deze 2 types in
praktijktesten vrijwel nihil te zijn!
Een andere plaats waarop uw pc wordt afgeremd is op de PCI-bus. De PCI-bus is
de koppeling naar uw insteekkaarten (geluidskaart, netwerkkaart etc.) en het
moederbord. Ook de harde schijven zijn gekoppeld via deze bus, maar de zogenaamde
IDE-controller waar de harde schijf aan zit is geen losse insteekkaart, maar
een geintegreerd component op het moederbord. Deze PCI-bus draait altijd op
een kloksnelheid van 33 Mhz (de helft (bij een bus van 66Mhz), 1/3e(bij een
bus van 100Mhz), of 1/4e (bij een bus van 133 Mhz) van de snelheid van het moederbord.
Let op, op een Pentium 120 draait deze dus op 30 Mhz!!!). Deze snelheid ligt
vast, dus per definitie ligt daarmee ook de snelheid waarmee gegevens van de
PCI-bus overgedragen worden naar het geheugen en de processor dus vast! Het
maakt hierbij dus niet uit of u een oude Pentium 100 Mhz of een Intel Pentium
III met 933 Mhz heeft staan! De snelheid waarmee gegevens vanaf de PCI-bus worden
overgedragen, is op het moment al wel degelijk een probleem! Een van de manieren
waarop men heeft geprobeerd dit probleem te omzeilen is de AGP-bus. De AGP-bus
is de aansluiting voor uw videokaart. Deze heeft een kloksnelheid die gelijk
ligt aan de dubbele PCI-bus snelheid, 66 Mhz dus. Deze AGP-bus is uitgevonden
omdat vooral voor 3D applicaties, zoals spellen (Quake, Soldier of Fortune etc.)
veel meer data van en naar de videokaart versturen dan de PCI-bus aankan.
Harde schijven hebben nog niet direct last van deze bottleneck, omdat er nog
te weinig gegevens kunnen worden overgedragen naar de rest van het systeem.
SCSI-harde schijven kunnen echter, vooral in RAID-configuratie (hierbij leveren
2 schijven tegelijk en na elkaar data, waardoor de 2 schijven, die als eenheid
worden gezien, bijna 2 maal zoveel gegevens per seconde kunnen leveren als wanneer
het om 1 schijf gaat), al meer gegevens aanleveren dan een standaard PCI-bus
aankan. Op de servermarkt is ook hiervoor een nieuw model PCI-bus te krijgen.
Deze PCI64-bus maakt ook gebruik van een 33 Mhz klok, maar verzendt per klokpuls
geen 32 bits aan data, zoals de standaard PCI-bus, maar 64 bits. Op de lange
termijn meent men echter dat dit alles geen oplossing is. De nieuw voorgestelde
standaarden stappen geheel af van de PCI-bus en gaan uit van een systeem dat
niet afhankelijk is van de kloksnelheid van het moederbord. Dit systeem is gebaseerd
op de USB-bus.
Wat betekent kloksnelheid nu eigenlijk voor de prestaties van een systeem? Zoals
hiervoor al is vastgesteld, liggen veel kloksnelheden al vast, er zijn alleen
wat instelmogenlijk op de bus naar het geheugen (100 of 133) en voor de rest
is er een keuze te maken in processoren. Helaas is het hierbij echter niet zo
dat een hogere kloksnelheid automatisch ook een sneller systeem inhoudt. Een
voorbeeld: Intel heeft de Pentium IV 2 Ghz (2000 Mhz) geintroduceerd. Deze processor
is echter trager dan de Xeon 866 Mhz ( dit is een speciale versie van de Pentium
III voor servers) van dezelfde fabrikant! Ook de processoren die Apple gebruikt
hebben een lagere kloksnelheid, maar effectief ontlopen ze Intel en AMD niet
veel in hoe snel ze in de praktijk zijn. AMD heeft, om Intel “bij te houden”
de XP-waarde aangegeven op hun processoren. Echter een AMD XP 1500 draait dus
niet op 1500 Mhz, maar slechts op 1333 Mhz! Dit maakt het er dus allemaal niet
duidelijker op! Om de pure processorsnelheid te kunnen meten bestaat er slechts
1 benchmark: de SPEC. Dus, als u wilt weten hoe snel een processor echt is in
verhouding tot een andere processor, dan moet u op zoek naar de SPEC-waarde.
Echter, als u wilt weten welk complete systeem het beste / het snelste is, dan
zult u op zoek moeten naar de ideale combinatie van onderdelen. Hierbij kan
het zelfs afhangen van hetgeen u met uw pc gaat doen, wat het beste / snelste
systeem is!
En dan nu, voor de liefhebbers nog een klein stukje over overklokken: Overklokken
is niets vreemds of bijzonders, in principe doen ook de processor-fabrikanten
dit, zij noemen dit echter “increasing the yield” Processoren uit
een serie zijn in feite precies hetzelfde, het enige verschil is de kloksnelheid
die ze aankunnen, op basis hiervan krijgen ze dan ook de waarde die ze volgens
de fabrikant aankunnen. Er zijn 2 manieren om over te klokken: op de vermenigvuldigingsfactor
en op de bus. Overklokken op de vermenigvuldigingsfactor is de “veiligste”
manier, omdat je hierbij de bussnelheden gelijk houd en daardoor puur de processor
overklokt en niet de rest van het systeem. Bij Intel processoren is dit helaas
onmogelijk, omdat Intel de vermenigvuldigingsfactor heeft vastgezet. AMD processoren
kunnen wel overgeklokt worden op de vermenigvuldigingsfactor via de zogenaamde
“golden bridges-methode”, waarbij de contactpunten tussen op de locatie
L1 op de processor met elkaar verbonden worden en daardoor de vermenigvuldigingsfactor
vrij in te stellen is. De procedure is niet gegarandeerd en u kan uw processor
ermee kapot maken!!!!
Overklokken op de bus kan bij alle processoren. Dit doet u door bijvoorbeeld
een processor met een bus van 100 Mhz, op een bus van 110 Mhz te zetten, dit
betekent het volgende: was uw systeem een Pentium II 500 Mhz, dan was deze dus:
5 x 100 = 500, en overgeklokt heeft u dan: 5 x 110 = 550! Uw processor draait
dus 10% sneller! Er is echter een bijkomend “voordeel” (dit voordeel
kan ook een nadeel zijn, wanneer er enig component in uw systeem is dat deze
snelheid niet aan kan!): ook de PCI-bus wordt overgeklokt, immers: 100 x 1/3
= 33 Mhz, maar nu: 110 x 1/3 = 37 Mhz! Hierdoor is ook de gegevensoverdracht
van en naar de PCI-bus dus versneld! In de praktijk blijkt echter dat de PCI-bus
nogal slecht tegen overklokken kan en een systeem met deze methode veel minder
ver kan worden overgeklokt dan met de vermenigvuldigingsfactor-methode. Overklokken
blijft echter altijd een risico!!! Vaak gaat het goed, maar soms kan u ook uw
complete systeem ermee “roosteren” en dan heeft u geen garantie!
Passys aanvaard dan ook geen enkele aansprakelijkheid omtrend dit artikel, overklokken
is altijd geheel op eigen risico!
Mocht u nog vragen hebben, mail ons dan!