O que é a taxa de anel da CPU e como ela afeta o overclock?

Ao alterar a taxa de núcleo da CPU nas configurações do BIOS para fazer overclock do processador, você pode identificar outra configuração que pode alterar: taxa de anel da CPU. Está nas mesmas configurações de overclock, o que pode fazer você se perguntar se alterar essa proporção pode oferecer melhor desempenho de overclock.

Mas qual é a taxa de anel da CPU e ela pode ajudar a oferecer melhor desempenho durante o overclock?

O que é overclock?

Antes de entrar nas taxas de anel da CPU e o que elas fazem, é essencial entender o que acontece com sua CPU quando você faz overclock.

Como o nome sugere, o overclocking aumenta a frequência de clock da CPU, mas qual é essa frequência de clock e por que ela é necessária?

Bem, a CPU executa aplicativos como processadores de texto e aplicativos de jogos. Embora a execução desses aplicativos possa parecer uma situação complexa, em segundo plano, a CPU está executando tarefas simples de adicionar, subtrair e mover números para executar esses formulários.

Para executar essas tarefas, a CPU precisa alternar milhões de chaves conhecidas como transistores. Não só isso, mas esses switches também precisam trabalhar de maneira sincronizada para realizar essas operações, e a frequência do clock é responsável por essa sincronização.

Portanto, se você observar, a frequência do clock define a taxa na qual sua CPU executa tarefas e o overclocking aumenta a taxa na qual sua CPU processa números. Portanto, o overclocking aumenta a velocidade com que sua CPU trabalha, oferecendo melhor desempenho.

Entendendo como os dados chegam à CPU

Agora sabemos o que a frequência do clock da CPU significa e como o overclock aumenta a taxa na qual as tarefas são executadas. Dito isso, outra coisa que precisamos entender é como os dados chegam à CPU.

Conhecer o fluxo de dados é importante porque você pode aumentar a taxa na qual a CPU processa dados, mas se o sistema não puder enviar dados para a CPU nessa taxa, você não obterá nenhum desempenho melhoria. Isso ocorre porque a CPU ficará ociosa, esperando que os dados sejam entregues.

Hierarquias de memória em sistemas de computador explicadas

Os dados do seu computador são armazenados no disco rígido, mas a CPU não pode acessar esses dados diretamente. A principal razão pela qual isso não pode ser feito é que o disco rígido não é rápido o suficiente para a CPU.

Portanto, para resolver esse problema, os sistemas de computador possuem uma hierarquia de memória que permite a entrega de dados em alta velocidade para a CPU.

Aqui está como os dados se movem através dos sistemas de memória em um computador moderno.

• Unidades de armazenamento (memória secundária): Este dispositivo pode armazenar dados permanentemente, mas não é tão rápido quanto a CPU. Devido a isso, a CPU não pode acessar os dados diretamente do sistema de armazenamento secundário.
• RAM (memória primária): Este sistema de armazenamento é mais rápido que o sistema de armazenamento secundário, mas não pode armazenar dados permanentemente. Portanto, quando você abre um arquivo em seu sistema, ele se move do disco rígido para a RAM. Dito isso, nem mesmo a RAM é rápida o suficiente para a CPU.
• Cache (memória primária): Para acessar os dados na velocidade mais rápida possível, um tipo específico de memória primária, conhecido como memória cache, está embutido na CPU e é o sistema de memória mais rápido em um computador. Este sistema de memória é dividido em três partes, a saber, o Cache L1, L2 e L3. Os caches L1 e L2 fazem parte dos núcleos da CPU, enquanto os núcleos compartilham o cache L3, que reside na matriz da CPU, mas não faz parte dos núcleos da CPU.

Portanto, todos os dados que precisam ser processados ​​pela CPU são movidos do disco rígido para a RAM e depois para o cache.

Mas como os dados se movem de todas essas mídias para a CPU?

Decodificando o controlador de memória e a interconexão em anel

Cada sistema de memória em seu computador é conectado usando barramentos de dados. O principal objetivo desses barramentos é transferir dados de um sistema para outro.

A RAM, por exemplo, é conectada à CPU por meio de um barramento de dados que faz parte da placa-mãe. Este barramento de dados é gerenciado pelo controlador de memória, que faz parte da CPU. O principal objetivo do controlador de memória é buscar os dados que a CPU precisa da RAM. Para fazer isso, o controlador de memória emite comandos de leitura/gravação para a RAM. A RAM, por sua vez, envia dados pelo barramento de dados para o controlador de memória.

Depois que os dados chegam ao controlador de memória, eles devem passar para a CPU. Para realizar esta tarefa, é utilizada a interconexão em anel, que conecta os núcleos da CPU e o cache L3 ao controlador de memória. Portanto, se você observar, a interconexão em anel é uma rodovia de dados que move dados entre todos os núcleos, o cache L3 e o controlador de memória.

O que acontece quando você aumenta a taxa de anel da CPU?

A interconexão em anel transfere dados entre os núcleos da CPU, o cache L3 e o controlador de memória. Como a CPU, a interconexão em anel funciona em uma frequência de clock e as transferências acontecem em uma determinada frequência.

Devido a isso, os dados só trafegam no barramento em anel em intervalos de tempo específicos, que são definidos pela frequência do relógio do barramento de interconexão em anel. Aumentar a frequência do barramento aumenta a taxa na qual os dados se movem do cache L3 para os núcleos da CPU.

Portanto, se você observar, aumentar a taxa de anel da CPU aumenta a taxa na qual os dados se movem do cache L3 para os núcleos da CPU, oferecendo melhor desempenho.

A taxa de anel da CPU afeta o desempenho do overclock?

Quando você aumenta a frequência do clock da CPU manualmente por meio de overclock, a velocidade na qual os núcleos podem processar os dados aumenta. No entanto, a velocidade do barramento de anel, que é responsável por entregar dados aos núcleos, permanece a mesma se a taxa de anel da CPU não for aumentada, criando um gargalo de desempenho. Portanto, aumentar a taxa de anel da CPU oferece melhor desempenho ao fazer overclock.

Quando a Intel lançou seus mais novos processadores Raptor Lake de 13ª geração, aumentou a frequência de toque, oferecendo taxas de quadros até cinco por cento mais altas.

No entanto, é importante entender que o aumento da taxa de anel da CPU aumenta o calor gerado pela matriz da CPU, pois o anel opera em uma frequência mais alta à medida que os transistores comutam mais rapidamente. Além disso, como o barramento de anel realiza transferências de dados entre todos os núcleos, uma incompatibilidade na sincronização pode levar a mais telas azuis da morte.

Portanto, se você observar, aumentar a proporção do anel pode oferecer melhor desempenho, mas pode levar a problemas de estabilidade do sistema.

Quando a velocidade do núcleo de um processador aumenta automaticamente usando tecnologias turbo boost, a velocidade do anel também é aumentada. No caso de overclocking manual, a taxa de anel precisa ser aumentada manualmente.

Vale a pena fazer overclock na taxa de anel da CPU?

O overclock da taxa de anel em seu sistema pode oferecer melhor desempenho. No entanto, pode ser difícil obter a taxa correta de CPU devido à natureza complexa da transferência de dados entre todos os núcleos.

Portanto, se você planeja levar seu sistema ao limite, tente encontrar a taxa de CPU perfeita e, se tiver um overclock estável, pode ajustar a taxa de anel da CPU para obter um desempenho ainda melhor.