Wie hängen die verschiedenen Taktfrequenzen beim Athlon 64 zusammen?
Es gibt vier relevante Frequenzen, die direkt mit dem Prozessor zusammenhängen.
1. Der Referenztakt (oftmals fälschlich als FSB bezeichnet, und manchmal völlig falsch als HT- Link)
Dieses Taktsignal wird vom Mainboard an den Prozessor angelegt. Es überträgt keinerlei Daten und hat standardmäßig eine Frequenz von 200 MHz.
2. Der Kerntakt
Dies ist der Takt mit dem der Prozessor seine Berechnungen anstellt. Er wird über einen Multiplikator aus dem Referenztakt ermittelt. Bei einem 3200+ Newcastle wäre der Multiplikator 11, sodass der Prozessor mit 2200MHz Kerntakt läuft. Der Multiplikator des Athlon 64 ist nach oben nicht veränderbar (gelockt). Allerdings kann er im laufenden Betrieb gesenkt werden, das nennt man dann Cool'n'Quiet .
3. Der Hypertransport-Link (HT-Link)
Der HT- Link stellt die Datenverbindung zum Chipsatz dar. Hypertransport ist eine Punkt zu Punkt Verbindung die mit bis zu 1000MHz physikalisch (z.Z. vieleicht kommt da noch was) betrieben wird und eine beliebige Breite haben kann. Der Athlon 64 hat einen 16 Bit breiten HT-Link, der bei den So 754 CPUs standardmäßig mit maximal 800MHz bei den So 939 CPUs mit maximal 1000MHz getaktet ist. Der Nforce 3 150 kann den HT sogar nur mit 600 MHz betreiben. Die Frequenz des HT wird im Prozessor ebenfalls über einen Multiplikator aus dem Referenztakt ermittelt. In vielen BIOS's wird allerdings direkt die Frequenz eingestellt.
4. Das Speicherinterface
Eines der wichtigsten Features des Athlon 64 ist das, in den Prozessor integrierte Speicherinterface. Der Athlon kann DDR SDRAM der Standards PC1600 (DDR200), PC2100 (DDR266), PC2700 (DDR333) und PC3200 (DDR400) betreiben. Die nötige Taktfrequenz von 100MHz, 133 MHz, 166 MHz oder 200 MHz für den Speicher wird aus dem Kerntakt des Prozessors über einen Teiler ermittelt. Das führt dazu, daß die Frequenzen in den "krumen" Betriebsmodi 133MHz und 166MHz nicht ganz genau stimmen. Wir errinern uns, der Kerntakt wird über den Referenztakt mittels Multiplikator ermittelt.
Die einzige Möglichkeit einen Athlon 64 zu übertakten ist der Referenztakt. wie die anderen Frequenzen damit zusammenhängen sollte ja geklärt sein.
Und zum Speichertakt das noch hinterher:
Nehmen wir als Beispiel einen So754 Newcastle 3200+.
Der läuft ja bekantlich mit einer Kernfrequenz von 2200MHz. Nutzt man nun PC3200 (DDR400) benötigt man bekanntlich einen physikalischen Speichertakt von 200MHz, d.h. einen Teiler von 2200MHz (Kerntakt) / 200MHz (Speichertakt) = 11.
Nutzt man nun PC 2700 (DDR333) benötigt man einen physikalischen Takt von 166 MHz. Unsere Rechnung ergibt nun 2200 MHz / 166 MHz = 13,253.
Nanu, ein Teiler mit drei Stellen hinter dem Komma?
Das ist natürlich völliger Blödsin!
Erstens ist es mit E-Technischen Mitteln sehr aufwändig einen solchen Teiler zu erstellen und zweitens würden die Daten des Speichers ja ständig zwischen zwei CPU Takten einlaufen und müßten gepuffert werden, was wiederum Latenzen mit sich brächte, was wiederum einen großen Vorteil des integrierten Speicherinterfaces zunichte machen würde.
Also wird ein Ganzzahliger Teiler gewählt. Und da man den Speicher ja nicht übertakten will, wird auf die nächste ganze Zahl aufgerundet in diesem Fall also 14. Das bedeutet wiederum, dass der Speicher "nur" mit 2200 MHz (Kerntakt) / 14 (Teiler) = 157.143 MHz betrieben wird.
Wie sieht es nun aus, wenn ich den Prozessor über den Referenztakt übertakte?
Nehmen wir an, ich erhöhe den Referenztakt auf 250 MHz (Liebe Kinder, bitte nicht zu Hause machen, außer ihr wisst was ihr tut!).
Damit erhalte ich eine Kernfrequenz von 250MHz (Refernztakt) * 11 (Multiplikator des 3200+ Newcastle) = 2750 MHz.
Wenn nun manuell als Speichereinstellung PC2700 (DDR333) gewählt ist, ergibt sich ein Speichertakt von 2750MHz / 14 = 196,429 MHz, der Prozessor "glaubt" ja immer noch, der Referenztekt liefe auf 200 MHz.
Würde man also bei dieser Übertaktungsvariante PC3200 (DDR400) nutzen, liefe der Speicher innerhalb seiner Spezifikationen.
Natürlich müßte man evtl. den Multi des HT-Links anpassen um diesen nicht zu übertakten, aber das führt jetzt zu weit.
Ach, ja alle Rechnungen beziehen sich auf einen So754 3200+ Newcastle und sehen bei anderen Prozessoren evtl. anders aus.
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