Một số vấn đề liên quan đến tốc độ xung nhịp ( Clock ) của bộ vi xử lí và bộ nhớ

Hầu hết các thiết bị số bao giờ cũng có tín hiệu Xung nhịp ( Clock ) .

Xung nhịp này có nhiệm vụ đồng bộ quá trình thực hiện trong mạch Logic . Chính vì thế mà đối với các linh kiện bên trong máy vi tính bao giờ cũng có Clock . Mỗi một bộ phận như : Chipset , CPU , RAM , GPU ... đều có Clock của mình và có tần số khác nhau . Ví dụ Tốc độ xung nhịp CPU là 3.0GHz , tốc độ GPU 1GHz , tốc độ xung nhịp bộ nhớ DDR 133MHz ....

Điều mong ước nhất đối với nhà sản xuất hệ thống là các thiết bị có cùng tốc độ xung nhịp , nhưng công nghệ với các thiết bị ngoại vi , với các linh kiện đi kèm không cho phép làm điều đó . Ví dụ tốc độ xung nhịp của CPU dễ dàng thiết kế cao hơn so với tốc độ xung nhịp của bộ nhớ bởi vì công nghệ sản xuất mạch Logic CPU cho phép làm điều đó , trong khi đó công nghệ sản xuất mạch Logic của bộ nhớ không đạt được như vậy .

 

Các nhà sản xuất máy tính nghĩ gì ?

 

Họ tạo ra một Clock chuẩn , dựa vào Clock này mà dùng cho những mạch Logic khác của hệ thống .

Ví dụ dưới đây cho thấy rõ ràng về điều đó . Hình dưới là chương trình CPU Z chạy kiểm tra các thông số liên quan tới CPU .

 

 

Hình 1 : CPU Z

 

Dựa vào hình trên cho thấy Bus Speed chính là tốc độ chuẩn và là 133MHz .

Tốc độ của CPU được ghi ở Core Speed có giá trị bằng Bus Speed x Multiplier , đó là 133 x 23 = 3059 và có thể được tính là 3.0GHz và ý nghĩa của số 3.0+ cũng xuất phát từ đó , có nghĩa là cao hơn 3.0 GHz một chút .

Đối với một số bộ vi xử lí khi bạn thấy phần Multiplier có ghi như x10.0 ( 6-12 ) như hình dưới đây :

 

 

 

Hình 2

 

Điều đó có nghĩa là nó phần Multiplier không bị khoá , nó đang được đặt ở x10 và có thể thay đổi từ 6 cho tới 12 và cũng đồng nghĩa với nó là bộ vi xử lí này có thể chạy được chế độ Overclock .

Từ Hình 2 cho thấy tốc độ hiện nay của CPU là 200.6 x 10 = 2006 MHz ( 200.6 là tốc độ của Bus Speed chính là tốc độ chuẩn ) . Nếu trong BIOS của Mainboard mà cho phép Overclock và bạn đặt là Multiplier là 12 thì lúc đó nếu với Bus Speed là 200 MHz thì tốc độ bộ vi xử lí là 200 x 12 = 2.4GHz .

Trong nhiều Mainboard cao cấp người ta cho phép Overclock cả tốc độ chuẩn ban đầu tức là tốc độ của Bus Speed . Như hình 2 , bạn có thể đặt Bus Speed trong BIOS là 300 MHz và chỉ số Multiplier là 10 thì bộ vi xử lí này được chạy Overclock với tốc độ 3.0GHz .

Những điều chúng tôi đề cập bên trên liên quan tới tốc độ xung nhịp của bộ vi xử lí . Tiếp theo chúng tôi đề cập tới tốc độ của FSB ( Frontside System Bus )  .

Trong cấu trúc của những Mainboard sử dụng bộ vi xử lí của Intel , theo hình 3 dưới đây ( mang tính chất tham khảo )

 FSB chính Bus hệ thống nối từ bộ vi xử lí với các Chipset và phần điều khiển bộ nhớ , nó truyền dữ liệu từ Chipset và bộ nhớ hệ thống ( RAM )  này tới CPU

 

 

 

Hình 3

 

Dựa vào hình 1 , chúng ta thấy có Rated FSB bằng 532.0 MHz , đó chính là FSB là 533 như các bạn đã từng nghe thấy . Theo hình 2 , Rated FSB bằng 802.5 MHz , và cũng chính là FSB 800 .

Như vậy tốc độ chuẩn Bus Speed liên quan thế nào với FSB mà chúng ta cứ hay nói đến FSB 533 , FSB 800 , FSB 1066 ...

Đối với những Mainboard dựa trên bộ vi xử lí của Intel , để giảm tốc độ xung nhịp đồng hồ chuẩn người ta thiết kế sao cho mỗi xung nhịp truyền được số dữ liệu tăng lên . Với thiết kế hiện nay mỗi xung nhịp đồng hồ truyền được 4 dữ liệu , như vậy với tốc độ Bus chuẩn ( Bus Speed - tốc độ xung nhịp đồng hồ chuẩn ) nhân với 4 chính là số FSB . Ví dụ trong hình 2

 

Rated FSB = Bus Speed x 4

 

Như vậy với FSB là 533 thì tốc độ xung nhịp chuẩn là 133 MHz , FSB 800 tốc độ xung nhịp chuẩn là 200 MHz , với FSB 1066 có tốc độ xung nhịp chuẩn là 266 MHz ....

Tại sao người ta không nói rõ ràng về điều này , câu trả lời đó là quảng cáo . Người ta luôn luôn đưa ra một con số để dễ làm cho người đọc trở nên nhầm lẫn , vì thế mà họ cứ mập mờ về chuyện đó .

Về sau có thể họ thiết kế ra kỹ thuật để truyền 8 dữ liệu trong một xung nhịp hoặc 16 dữ liệu trong một xung nhịp thì người ta vẫn ghi FSB tăng lên mà không nói cho người dùng rõ ràng về điều này .

Cũng tương tự như vậy đối với bộ nhớ DDR ( Double Data Rate ) – Tốc độ dữ liệu gấp đôi . Nó truyền 02 dữ liệu trông một xung nhịp .

Ví dụ DDR266 có nghĩa là tốc độ xung nhịp bằng 133 MHz , DDR400 có nghĩa là tốc độ xung nhịp là 200 MHz .  Như hình 4 , bằng chương trình CPU Z trong tab Memory có phần Type là DDR , Frequency có giá trị 166.3 MHz thì đó chính là DDR333 ( 166.3 x 2 ) .

Điều này cũng đúng với bộ nhớ DDR2 , DDR3 . Ví dụ DDR2-1066 có nghĩa là tốc độ xung nhịp làm việc với nó là 800 MHz .

 

 

 

Hình 4 :

 

Cũng tương tự như vậy đối với những bộ vi xử lí của AMD , như hình 5 . Bus Speed cũng chính là tốc độ xung nhịp chuẩn . HT Link là tốc độ của Bus HyperTransport .

 

 

 

Hình 5.