Leistungsdaten PC

Ich hätte einige Fragen zu PC-Daten, die man immer wieder liest, deren Bedeutung ich jedoch nicht wirklich kenne.

1.) Wenn es heißt, ein SDRAM hat 100 MHz bzw. 133 Mhz., bedeutet das, dass der Speicherbaustein mit 100 bzw 133 Mhz getaktet ist oder dass der Bus von der CPU zum RAM entsprechend getaktet ist?

2.) Der Bus von der CPU zum RAM sollte bestimmte Leistungskriterien aufweisen - auf welche sollte man achten?

3.) Beim Bus liest man einerseits von der Busbreite (z.B. 32 Bit), andererseits aber auch vom Bustakt. Was bedeutet das und welche Leistungsdaten sind derzeit aktuell?

3.) Dass L1-Cache und L2-Cache wichtig sind, weiß ich. Aber was bewirken sie eigentlich und wie groß/stark sollten sie sein?

Vielen Dank für Ihre Antwort.

Franz Maier

1.) Wenn es heißt, ein SDRAM hat 100 MHz bzw. 133 Mhz.,
bedeutet das, dass der Speicherbaustein mit 100 bzw 133 Mhz
getaktet ist oder dass der Bus von der CPU zum RAM
entsprechend getaktet ist?

Es gibt in einem PC verschiedene Werte in MHz, die miteinander verstrickt sind. Die CPU läuft mit, sagen wir mal, 800MHz bei 100MHz FSB (Front Side Bus, auch Bustakt oder Systemtakt genannt). In diesem Fall hat die CPU einen Multiplikator 8.

Das bedeutet, dass Dein System (RAM, PCI-Slots etc.) mit 100MHz angesprochen wird. Nur die CPU rechnet, dank Multiplikator, mit 800MHz.

Wenn Du irgendwann die CPU aufrüstest und ein Modell nimmst, das mit 133MHz FSB arbeitet, dann musst Du RAM haben, der mit 133MHz funktioniert. Ein 133er-Modul läuft auch mit 100MHz. Aber umgekehrt sollte man 100er RAM nicht mit 133MHz FSB laufen lassen. Meistens funktioniert das gar nicht.

3.) Beim Bus liest man einerseits von der Busbreite (z.B. 32
Bit), andererseits aber auch vom Bustakt. Was bedeutet das und
welche Leistungsdaten sind derzeit aktuell?

Derzeit sind 32 Bit mit 133MHz FSB aktuell. 64 Bit-CPUs sind noch in Entwicklung, ein passendes Windows gibts auch noch nicht.

3.) Dass L1-Cache und L2-Cache wichtig sind, weiß ich. Aber
was bewirken sie eigentlich und wie groß/stark sollten sie
sein?

In diesen Cache-Speichern werden Daten von der CPU zwischengespeichert. Damit kann die CPU schneller arbeiten. Daher ist ein relativ grosser Cache gut. Vorausgesetzt, die Anwendung ist entsprechend programmiert und nutzt den Cache.

Als Beispiel nutzen Spiele den Cache weniger gut. Sie profitieren weniger von der Grösse des Cache, dagegen mehr von dessen Geschwindigkeit. Daher liefen Spiele auf einem Pentium-II weniger gut als auf einem Celeron. Der Celeron hatte zwar einen kleineren Cache als der P-II, dafür wurde der mit vollem CPU-Takt angesprochen. Beim P-II wars nur halber CPU-Takt.

Umgekehrt profitiert eine Software, die viele Daten zu berechnen hat, wie etwa ein 3D Renderingprogramm, eher von der Grösse des Cache.

CU
Peter

Ich hätte einige Fragen zu PC-Daten, die man immer wieder
liest, deren Bedeutung ich jedoch nicht wirklich kenne.

Um es vorweg zu nehmen: Du findest Informationen zu dem Thema z.B. unter

http://www.tomshardware.de

1.) Wenn es heißt, ein SDRAM hat 100 MHz bzw. 133 Mhz.,
bedeutet das, dass der Speicherbaustein mit 100 bzw 133 Mhz
getaktet ist oder dass der Bus von der CPU zum RAM
entsprechend getaktet ist?

Beides. Der „Systemtakt“ (FSB) liegt aussen an der CPU, dem Speicher-BUS, dem Level-2 Cache und dem Chipsatz an. CPU-Intern wird der Takt dann vervielfacht, um den CPU-Takt und den Level-1 Cache Takt zu erzeugen.

Der Chipsatz ist dann z.B. zur Ansteuerung des PCI-Bus (der nicht wirklich ein Bus im eigentlichen Sinne ist, eher eine Brücke um langsame Peripherie von der schnellen CPU zu entkoppeln) und des AGP zuständig. Der PCI-Bus wird immer mit 33 MHz betrieben, der AGP mit 66 MHz.

Sehr schön kann man die Einteilung und Taktung in der technischen Dokumentation zu bekannten Chipsätzen sehen. Siehe dazu z.B.

http://www.amd.com/products/cpg/athlon/techdocs/pdf/…

auf Seite 6.

2.) Der Bus von der CPU zum RAM sollte bestimmte
Leistungskriterien aufweisen - auf welche sollte man achten?

Zur Zeit ist S-DRAM der gerade aussterbende Standard. Das „S“ steht für „synchron“. Es bedeutet, dass es ein extra Taktsignal gibt und dadurch ein effizienterer Speicherzugriff möglich ist – sogenannter „burst access mode“, wo über mit Hilfe des Taktes eine ganze Serie von Bits ausgelesen wird.

Das ist aber kalter Kaffee. Aktueller sind die DDR-SDRAM Module, wobei DDR nicht für den ruinösen Arbeiter- und Bauernstaat sondern für „Double Data Rate“ steht. Hier bedient man sich eines kleinen Tricks bei der Ausnutzung der Taktsignale. Meistens sind die Chips heute Flankengesteuert, d.h. sie reagieren nicht auf einen bestimmten Pegel (high oder low) sondern auf den Übergang von High zu Low (abfallende Flanke) oder Low zu High (steigende Flanke). Bei denn DDR-SDRAMs wird einfach auf beide Flanken reagiert, so dass die Geschwindigkeit effektiv verdoppelt wird.

AMD tut nun so, als wäre das der tatsächliche Systemtakt und spricht gerne von 266 MHz CPUs. Das ist streng genommen Quatsch. Der generierte Takt ist nach wie vor 133 MHz.

Rambus DRAM ist hingegen eine ganz andere Entwicklung, bei der theoretisch eine sehr viel höhere Geschwindigkeit des Bus-Taktes möglich ist. Zur Zeit wird dieser Speicher aber von keinem Chipsatz effektiv unterstützt und ist ausserdem extrem teuer. Daher ist es zur Zeit fraglich, ob sich dieser Speicher durchsetzen wird.

Er wird allerdings in eingien Spielekonsolen und teureren Grafikkarten bereits sehr erfolgreich eingesetzt.

3.) Beim Bus liest man einerseits von der Busbreite (z.B. 32
Bit), andererseits aber auch vom Bustakt. Was bedeutet das und
welche Leistungsdaten sind derzeit aktuell?

Das ist doch offensichtlich. Aktuell (beim PCI-Bus) sind 33 MHz und 32 Bit Wortbreite. 66 MHz PCI-Bus mit 64 Bit Wortbreite ist wohl „in Arbeit“ :smile:

3.) Dass L1-Cache und L2-Cache wichtig sind, weiß ich. Aber
was bewirken sie eigentlich und wie groß/stark sollten sie
sein?

Wie gesagt ist der Zugriff auf den Speicher (egal nach welcher Methode) stets sehr viel langsamer, als der CPU-Takt. Daher führt man einen sehr schnellen Level-1 Cache ein (der mit dem vollen CPU-Takt arbeitet) in dem die letzten Speicherzugriffe nach ausgeklügelten Algorithmen gepuffert werden. Wenn jetzt ein weiterer Zugriff auf den selben Speicherbereich erfolgen soll, dann kann die CPU direkt auf den Cache zugreifen (cache hit), anstelle eines langsamen echten Speicherzugriffs.

Der Level-2 Cache dient dem Level-1 Cache als ein ebensolcher Puffer.

Generell gilt: Je schneller und größer dieser Cache (insbesondere Level 1), desto besser.

So. Weitere Fragen richtest Du am besten an ein Buch über Mikroprozessoren und Bus-Systeme, das Du mit Sicherheit in Deiner örtlichen Bibliothek finden kannst. Alternativ kannst Du Dein Glück mit einer Suchmaschine versuchen und die die Informationen aus dem Internet fischen.

Gruß

Jens

3.) Beim Bus liest man einerseits von der Busbreite (z.B. 32
Bit), andererseits aber auch vom Bustakt. Was bedeutet das und
welche Leistungsdaten sind derzeit aktuell?

Derzeit sind 32 Bit mit 133MHz FSB aktuell. 64 Bit-CPUs sind
noch in Entwicklung, ein passendes Windows gibts auch noch
nicht.

Es gibt selbstverstädnlich schon länger 64 Bit CPUs. Nur nicht von Intel. Desweiteren gibt es selbstverständlich 64 Bit Betriebssysteme. Nur nicht von Micorsoft.

http://www.alphapowered.com/
http://www.alphalinux.org/

Gruß

Jens