El bus de procesador (Front Side Bus)

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El bus del procesador (también llamado el bus frontal o FSB) es la vía de comunicación entre la CPU y el chipset de la placa base, más concretamente, el North Bridge o concentrador controlador de memoria. Este autobús funciona a la placa base completa speedtypically entre 66 MHz y 800 MHz en los sistemas modernos, dependiendo de la tarjeta en particular y el diseño conjunto de chips. Este mismo autobús también las transferencias de datos entre la CPU y una externa (L2) de memoria en Socket-7 (Pentium) sistemas.

Socket 7 sistemas tienen una externa (L2) para la CPU, la memoria caché L2 se monta en la placa base y se conecta al bus del procesador principal que corre a la velocidad de la placa base (generalmente entre 66 MHz y 100 MHz). Así, como el los procesadores Socket 7 estuvo disponible en las versiones más y más rápido (a través de aumentar el multiplicador de reloj en el chip), la caché L2 por desgracia quedó atascado en la placa base funciona a la velocidad de la placa base relativamente lento (en comparación). Por ejemplo, el más rápido de Intel Socket 7 sistemas de la CPU corriendo a 233 MHz, que fue 3.5 la velocidad del bus de la CPU de 66MHz. Por lo tanto, la caché L2 corriendo a 66MHz solamente. El más rápido del zócalo 7 sistemas que se utilizan el procesador AMD K6-2 550 del procesador, que se desarrolló en 550MHz5.5x una velocidad de bus de CPU de 100MHz. En esos sistemas, la caché L2 corriendo a 100MHz solamente.

El problema de la caché L2 lenta se resolvió por primera vez en la clase de procesadores P6, como el Athlon Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Pentium III y AMD y Duron. Estos procesadores que se utilizan o zócalo 8, Slot 1, Slot 2, una ranura, un zócalo, o socket 370. Se trasladó la caché L2 de la placa base y directamente sobre la CPU y se conecta a la CPU a través de un autobús de vuelta del lado del chip. Debido a que el bus de memoria caché L2 se llamaba el autobús de regreso a lado, algunos en la industria comenzó a llamar el autobús de la CPU principal del bus frontal. Todavía lo general se refieren a ella simplemente como el autobús de la CPU.

Mediante la incorporación de la caché L2 en la CPU, puede funcionar a velocidades de hasta la misma velocidad que el propio procesador. La mayoría de los procesadores incorporan ahora la caché L2 directamente en el dado de la CPU, por lo que la caché L2 funciona a la misma velocidad que el resto de la CPU. Otros (en su mayoría versiones antiguas) utiliza mueren por separado para la memoria caché integrada en el paquete de la CPU, que se desarrolló la caché L2 a un múltiplo más bajo (la mitad, dos de sesiones, o un tercio) de la CPU principal. Incluso si la L2 funcionó en la mitad o un tercio de la velocidad del procesador, todavía fue significativamente más rápido que el caché de placa base con destino en el zócalo 7 sistemas.

En un sistema de tipo Slot-1 la caché L2 está integrado en la CPU, pero funcionando a la mitad de la velocidad del procesador. Una ranura de los sistemas de ejecutar el caché a la mitad o la velocidad de un tercio. La velocidad del bus de la CPU se incrementó de 66 MHz (utilizado principalmente en los sistemas del zócalo 7) a 100MHz, lo que permite un ancho de banda de 800Mbps. Tenga en cuenta que la mayoría de estos sistemas incluyen soporte para AGP. Básicos AGP fue 66 MHz (el doble de la velocidad de PCI), pero la mayoría de estos sistemas incorporados AGP 2x, que operaba dos veces la velocidad del estándar AGP y ha permitido un ancho de banda de 533MBps. Estos sistemas también suelen utilizar PC-100 SDRAM DIMM, que tienen un ancho de banda de 800Mbps, igualando el ancho de banda del bus del procesador para el mejor desempeño.

Slot 1 fue abandonado en favor de zócalo 370 para el Pentium III y Celeron sistemas. Esto fue principalmente debido a que estos nuevos procesadores incorporan la memoria caché L2 directamente en el dado de la CPU (que se ejecuta en la velocidad de núcleo del procesador) y un cartucho de cara con las virutas múltiples ya no era necesario. Al mismo tiempo, mayor velocidad del bus del procesador a 133MHz, lo que permitió un rendimiento de 1066MBps.

los sistemas de procesador AMD Socket A ha adoptado un diseño, que es similar al Socket 370, excepto que utiliza un procesador más rápido y buses de memoria. Aunque las primeras versiones conservado los antiguos Norte / Sur de diseño del puente, las versiones más recientes utilizan un diseño similar a la arquitectura de centro de Intel. Tenga en cuenta el autobús de la CPU de alta velocidad de marcha de hasta 333MHz (rendimiento 2667MBps) y el uso de los módulos DDR SDRAM DIMM que admiten un ancho de banda se pongan en venta de 2667MBps. Siempre es mejor para el rendimiento cuando el ancho de banda de memoria coincide con el del procesador. Por último, tenga en cuenta cómo la mayoría de los componentes del Sur Puente incluyen funciones de otro modo se encuentran en el Super I / O fichas, cuando estas funciones se incluyen el chip se llama Super South Bridge.

El Pentium 4 utiliza un Socket 423 Socket 478 o el diseño con la arquitectura del cubo. Este diseño es más notable la inclusión de un 400MHz, 533MHz, o 800MHz CPU bus con un ancho de banda de 3200MBps, 4266MBps o 6400MBps. La 533MHz y 800MHz modelos son actualmente más rápido que cualquier otra cosa en el mercado. En este ejemplo, observe el uso de doble canal PC3200 (DDR400) SDRAM. Una sola PC-3200 DIMM tiene una anchura de banda de 3200MBps, pero cuando se ejecuta de dos canales (pares idénticos de la memoria), el modo que tiene un ancho de banda de 6400MBpswhich coincide con el ancho de banda del bus de 800MHz CPU modelos del Pentium 4 para un mejor rendimiento. Los procesadores con el autobús de la CPU de 533MHz puede utilizar pares de PC2100 (DDR266) o PC2700 (DDR333) módulos de memoria en modo de doble canal para que coincida con el rendimiento 4266MBps de este bus de memoria. Siempre es mejor cuando el rendimiento del bus de memoria coincide con el del bus del procesador

El Athlon 64 utiliza la arquitectura de alta velocidad HyperTransport para conectar el puente norte o el chip de gráficos AGP túnel al procesador (Socket 754, 939 o 940). La mayoría de conjuntos de chips Athlon 64 utiliza la versión 16-bit/800MHz, pero los últimos chipsets diseñados para el nuevo Socket 939 Athlon 64 FX-53 utiliza la versión más rápida 16-bit/1GHz para apoyar más rápida memoria DDR-2.

Sin embargo, el Athlon 64 es la salida más importante de la arquitectura de computadora convencional es la ubicación del controlador de memoria. En lugar de estar ubicado en el North Bridge / MCH / GMCH chip, la arquitectura Athlon 64/FX/Opteron coloca el controlador de memoria en el propio procesador. Esto elimina ralentizaciones causadas por el uso de un controlador de memoria externa y ayuda a mejorar el rendimiento.

Un inconveniente con el diseño, sin embargo, es que las tecnologías de nueva memoria, como DDR-2, supone que el propio procesador de ser rediseñado.

Debido a que el propósito del bus del procesador es obtener información hacia y desde la CPU a la mayor velocidad posible, este autobús funciona habitualmente a un ritmo más rápido que cualquier otro autobús en el sistema. El bus consta de circuitos eléctricos para datos, con fines de control electrónico (el autobús de dirección, que se discute en la siguiente sección), y. La mayoría de los procesadores ya que el original Pentium tienen un bus de 64-bit de datos, por lo que la transferencia de 64 bits (8 bytes) en un momento en el bus de la CPU.

El bus del procesador funciona a la tasa base de reloj que la CPU no externamente. Esto puede ser engañoso porque la mayoría de las CPU en estos días funcionan a una frecuencia más alta internos que lo hacen externamente. Por ejemplo, un procesador AMD Athlon 64 3800 + sistema tiene un procesador de 2.4GHz internamente pero externamente sólo 400 MHz, mientras que un Pentium 4 de 3,4 GHz a 3,4 GHz se ejecuta internamente a 800 MHz, pero sólo externamente. En sistemas más nuevos, la velocidad real del procesador es un múltiplo (2x, 2.5x, 3x, y superior) del bus del procesador.

El bus del procesador está ligado a las conexiones de pin externo del procesador y puede transferir un bit de datos por línea de datos en cada ciclo. La mayoría de los procesadores modernos de transferencia de 64 bits (8 bytes) de datos a la vez.

Para determinar la tasa de transferencia para el autobús del procesador, se multiplica la anchura de datos (64 bits o 8 bytes para un Celeron / Pentium III / 4 o Athlon / Duron / Athlon XP / Athlon 64) por la velocidad de reloj del bus (el mismo como la base o la velocidad no multiplicados reloj de la CPU).

Por ejemplo, si usted está usando un procesador Pentium 4 a 3.6 GHz de procesador que se ejecuta en un bus de procesador de 800 MHz, tiene una velocidad máxima de transferencia instantánea de aproximadamente 6400MBps. Usted recibe este resultado utilizando la siguiente fórmula:

800MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 6400MBps

Con más lento versiones del Pentium 4, se obtiene ya sea

533.33MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 4266MBps

o

400MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 3200MBps

Con Socket A (Athlon XP), se obtiene

333.33MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 2667MBps

o

266.66MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 2133MBps

o

200MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 1600MBps

Con el zócalo 370 (Pentium III), se obtiene

133.33MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 1066MBps

o

100MHz x 8 octetos (64 pedacitos) = 800Mbps

Esta velocidad de transferencia, a menudo llamado el ancho de banda del bus del procesador, representa la velocidad máxima a la que los datos se pueden mover.

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