Чем больше разрядность шины данных тем

В предыдущей главе я рассказывал про цифровую электронику и общее устройство микроконтроллера (МК). А также, что он состоит из процессора, устройств ввода-вывода (УВВ) и устройства памяти. Но я практически ничего не сказал о том, как они общаются между собой. А это весьма важная тема, в которую я и посвящу тебя в этот раз.

Видео:Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительностьСкачать

Шины и разряды

Как ты уже знаешь, вся информация в цифровой технике стараниями инженеров и математиков представляется в виде двоичных чисел, которые записываются с помощью всего двух цифр: «0» и «1». Обычное десятичное число «3» в двоичной записи будет выглядеть как «11», т.е. 3₁₀ = 11₂. Нижние индексы указывают в какой системе счисления записано число, т.е. 10 – десятичная, а 2 – двоичная. Одна цифра в двоичном числе называется разрядом. У разрядов есть старшинство. Самый правый разряд называется младшим, а самый левый – старшим. Старшинство разряда растет справа налево:

Двоичное число, состоящее из 8 разрядов называется 8-ми разрядным, из 16 – шестнадцатиразрядным и т.д. Разрядность двоичного числа имеет самое прямое отношение к взаимодействию между процессором, памятью и устройствами ввода-вывода.

Дело в том, что в твоем МК бегают такие же двоичные числа. Они ходят от памяти к процессору, от процессора назад к памяти или УВВ, а от последних к процессору. Бегают они естественно по проводам (в МК эти шины спрятаны внутри микросхемы). Каждый провод в определённый момент времени может передавать только один разряд со значением «0» или «1». Поэтому, чтобы передать, к примеру, 8-ми разрядное число от процессора к памяти или назад понадобится минимум 8 таких поводов.

Несколько таких проводов, объединенных вместе называются шиной. Шины бывают нескольких видов: шина адреса, шина данных и шина управления. По шине адреса бегают числа, которые обозначают адрес ячейки памяти или устройства ввода-вывода, откуда ты хочешь получить или куда хочешь записать данные. А сами данные будут передаваться уже по шине данных. Это похоже на почтовую посылку. У посылки есть адрес и есть содержание. Так вот в микропроцессорной системе, каковой МК также является, адрес и данные передаются по разным путям, именуемым шинами.

Сколько проводов должно быть в шине?

Это напрямую зависит от конструкции процессора. Процессор может иметь 32-разрядную шину данных и 16-ти разрядное АЛУ. Такие случаи в истории процессоров и МК встречаются многократно. Поэтому разрядность процессора не определяет 100% разрядность шин данных и шин адреса. Всё зависит от конкретной конструкции.

На что влияет разрядность шины адреса

Самым главным, на что она влияет, является количество адресов, которые можно по ней передавать. Например, в 4-разрядной системе это будет всего 2 4 = 16 адресов, в 64-разрядной числов сдресов будет уже 2 64 =18 446 744 073 709 551 616. Таким образом, чем выше разрядность шины адреса, тем к больше объем памяти и больше устройств ввода-вывода, с которыми может работать процессор. Это важно.

На что влияет разрядность шины данных

Её разрядность определяет сколько данных процессор может считать за один раз. Чем выше разрядность, тем больше данных можно считывать за один раз. Её разрядность, как и разрядность шины адреса целиком определяется конструкцией конкретного процессора или МК. Но при этом всегда кратна восьми. Связано это с тем, что практически во всех устройствах памяти минимальной единицей информации является байт, т.е. двоичное число из 8-ми разрядов.

Зачем было нужно вводить ещё одно название: байт? Оно служит для обозначения количества информации. Если количество разрядов говорит просто о длине двоичного числа, то битность говорит о количестве информации, которую это число несет. Считается, что один разряд двоичного числа может передавать 1 бит информации. При этом биты группируются в байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и т.д.

Читайте также: Дэу матиз максимальный размер шин

Кстати, 1 байт = 8 бит, 1 килобайт = 1024 байтам, 1 мегабайт = 1024 килобайтам и т.д. Почему именно 1024? Все это связано с тем, что размер памяти всегда кратен степени двойки: 2 3 = 8, 2 10 =1024. В свою очередь кратность двойке была выбрана благодаря тому, что она упрощает техническую реализацию устройств памяти. Устройство памяти представляет.

Видео:Виды видеопамяти и сколько её нужно? Какая нужна шина?Скачать

Алгоритм работы микроконтроллера

Давай теперь попробуем посмотреть как взаимодействует процессор с памятью и разберёмся зачем нужна шина управления. Любой процессор помимо выполнения арифметических и логических команд умеет делать ещё несколько важных операций: чтение из ячейки памяти, запись в ячейку памяти, чтение из порта ВВ, запись в порт ВВ:

• чтение из ячейки памяти
• запись в ячейку памяти
• чтение из порта ВВ
• запись в порта ВВ

Для того, чтобы указывать какую из этих операций производить используется шина управления. По этой шине от процессора к памяти или портам ввода-вывода передаются сигналы:

Когда процессору требуется обратиться к памяти он выставляет на шине управления сигнал MREQ, при этом будет выставлен одновременно с ним сигнал RD/WR. Если процессор будет писать в память, то выставляется сигнал WR, если чтение – RD. Тоже самое происходит, если процессор обращается к портам ввода-вывода.

А вот сигнал READY нужен для того, чтобы сообщить процессору, что чтение/запись завершены. Всё довольно просто. Если тебя одолевают вопросы почему несмотря на то, что и память и порты ввода-вывода, через которые подключены внешние устройства, не конфликтуют, то разгадка будет довольно простой. В каждый момент времени процессор обращается только к одному конкретному устройству: либо памяти, либо через порты к портам ввода-вывода. И шина управления обеспечивает правильное разделение доступа.

Все описанное – упрощенная модель микропроцессорной системы, каковой является и персональный компьютер, и микроконтроллер.

Теперь вырисовывается уточнение к алгоритму работу микроконтроллера, который я описывал в прошлой главе. Когда ты подаёшь питание на МК, то он выставляет сигнал на шине управления MREQ, RD, а на шине адреса адрес, по которому в ячейке памяти программ должна находиться первая команда его программы (чаще всего это нулевой адрес памяти программ). Затем МК её выполнит и в зависимости от этой и последующих команд на шине управления, адреса и данных будут появляться соответствующие сигналы и данные.

Видео:Всё о видеокартах за 11 минутСкачать

Подведу итоги:

1. Процессор, память и порты ввода-вывода общаются между собой с помощью шин.
2. Основные шины бывают нескольких видов: шина данных, шина адреса, шина управления
3. Разрядность шины адреса и шины данных определяется конструкцией процессора

Теперь ты продвинулся ещё на шаг в понимании того, как работает цифровая техника и в частности микропроцессорные системы. В следующий раз мы продвинемся еще на шаг к нашей цели — пониманию как устроен мир электроники

Видео:Почему видеокарты стали такими плохими? Куда дели шину? Что вместо нее и Тест 4060, 4060Ti, 7600Скачать

Пропускная способность памяти видеокарты и ее зависимость от «битности»

Мы продолжаем серию статей по разбору основных характеристик видеокарты, и на очереди у нас: пропускная способность памяти, а также прямо влияющий на неё показатель – ширина шины памяти видеокарты.

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

Ширина шины или сколько бит «нужно»

Ширина шины памяти – важнейший параметр, который косвенно влияет на общую производительность видеокарты. Сама по себе шина – это канал, соединяющий память и графический процессор видеокарты. А от ширины шины зависит количество данных, которое может быть передано графическому процессору и обратно в память за единицу времени. Соответственно, чем больше ширина шины видеопамяти, тем лучше. Рост производительности особенно заметен в требовательных играх, которые подкреплены утяжелением в виде максимального сглаживания и анизотропной фильтрации .

Читайте также: Давление в шинах автомобиля mazda cx 5

Теперь, давайте рассмотрим несколько популярных классов «битности» шин памяти:

64 бита — довольно популярный класс видеокарт бюджетного сегмента рынка. Видеокарты с такой шиной позиционируются для «облагораживания» бюджетных систем (но и то, там зачастую царят интегрированные решения), а также домашних ПК с нетребовательными задачами к графической производительности системы. Особенно смешно смотрятся такие видеокарты с большим объёмом видеопамяти на борту.

128 бит – средний класс. Изредка, можно увидеть в бюджетных видеокартах, и очень часто в видеокартах middle-сегмента. Зачастую, такие видеокарты пригодны для полноценных домашних систем, с довольно широкими игровыми задачами, но часть игр всё равно будет «неподъёмной» для данного класса.

256 и 384 бит – топовый класс. Зачастую, «идёт» в сочетании с отменными частотными показателями, как памяти, так и ядра, безусловно, – это максимальная игровая производительность для всего и сразу.

Но, хотелось бы подчеркнуть, что данная классификация является очень и очень условной, потому что нельзя оценивать видеокарту по одной лишь ширине шины памяти. К тому же, сама по себе «битность», влияет на производительность лишь с жёсткой зависимостью от частоты видеопамяти. Эти два параметра рассчитывают пропускную способность памяти видеокарты (ПСП).

Поэтому, чтобы уверенно говорить относительно оптимальной величины шины, нужно рассматривать всё в комплексе, то есть, саму ПСП. Чем мы сейчас и займёмся.

Видео:Очень важные параметры видеокарты, на которые редко обращают внимание при покупке!Скачать

Пропускная способность памяти

Как уже говорилось выше, данный показатель зависит от двух параметров: частоты памяти и ширины шины.
С помощью нехитрой формулы можно найти пропускную способность памяти, к примеру, какой-нибудь из видюшек на чипе Radeon HD 7970.
Возьмем модель с эффективной частотой памяти 6000 МГц и шириной шины 384 бита (48 байт если перевести). ПСП= эффективная частота памяти х ширину шины памяти = 6000 х 48 = 288 Гбайт/с. Величину ПСП также можно посмотреть с помощью специальных программ, к примеру, GPU-z.

Также, предлагаю ознакомиться с довольно интересной шкалой актуальности ПСП современных видеокарт. Конечно, тут тоже всё очень неоднозначно — ведь «не одной лишь ПСП живём», но всё же, вполне логичную зависимость можно отследить:

Какая же ширина шины оптимальна? Ответ на данный вопрос для каждого случая будет отличаться. Во-первых, нужно отталкиваться от задач, которые будут выполняться с помощью будущей системки. Во-вторых, необходимо помнить про баланс в параметрах видеокарты. Поэтому для определенной конфигурации, должна быть подобрана видеокарта с определенной шириной шины и другими показателями. И зависят они от задач и только от них.

ПСП на пару с шириной шины, не сделают «погоды», если видюшка укомплектована слабым графическим процессором , с плохими частотными показателями. GPU просто не сможет «переваривать» те объёмы данных, которые буду поступать по более быстрой шине.

Поэтому, как итог, можно еще раз смело напомнить: баланс и еще раз баланс!

Видео:5 признаков того, что ваша видеокарта скоро умретСкачать

Разрядность шины или битность: что это и на что влияет в видеокарте?

Приветствую, дорогие друзья! А вы уже читали публикацию о том, из чего состоит современная видеокарта для ПК? Если еще нет, советую незамедлительно ознакомиться для более глубокого понимания сегодняшней темы.

Читайте также: Какое цветовое обозначение установлено для шин электроустановки переменного однофазного тока

Вероятно, вы уже слышали о таком параметре, как разрядность шины памяти на видеокарте, что это такое, на что влияет, как узнать или посмотреть и можно ли ее как-нибудь изменить, вы узнаете из этой статьи.

Видео:Как выбрать видеокарту. Или почему шина 256 бит - не рулит. (см. описание)Скачать

Понятие разрядности

Вероятно, вы уже знаете, как устроена видеокарта, поэтому сильно углубляться в эту тематику я не буду. Графический процессор и видеопамять – отдельные блоки, каждый из которых выполняет свою задачу. Для обмена данных они связаны между собой специальной шиной. Естественно, как любая электроника, у этого компонента есть определенные ограничения.

В этом случае производительность видеокарты в целом, ограничена пропускной способностью канала, или битностью. Чаще всего в продаже можно найти графические ускорители со следующей производительностью:

• Бюджетные – 64 бит;
• Среднего класса – 128, 192 или 256 бит;
• Топовые – 256 бит или 512 бит.

От разрядности, как и от некоторых прочих показателей, зависит конечная стоимость видеокарты. При прочих равных параметрах модель с большей битностью обойдется дороже, однако и производительность ее будут выше.

Можно компенсировать недостаток пропускной способности повышением частоты ядра и видеопамяти, для чего придется использовать более качественные компоненты. В итоге цена будет все равно выше.

Такое решение впервые применила компания AMD в линейке Radeon HD 5xxx (вероятно, вы о них слышали и раньше), которые на момент выпуска, продемонстрировали очень неплохие результаты.

Хочу также отметить, что по производительности видеокарта с памятью DDR5 и шириной канала 128 бит, не уступает устройству с шириной канала 256 бит, где используется память DDR3.

Самыми популярными сегодня являются карты среднего класса, с шириной канала 128 бит и 192 – их больше всего представлено на рынке. И да, можно собрать средний по параметрам игровой компьютер и на такой видеокарте, если на эту затею не хочется тратить слишком много денег.

Видео:Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!Скачать

Как узнать разрядность

Этот параметр указан в спецификации на видеокарту, которую всегда можно найти на сайте производителя. Кроме того, характеристику указывают в интернет-магазинах, да и на ценнике в оффлайновом магазине обычно тоже.

Если же вы хотите узнать разрядность, которая уже используется на вашем компьютере, самый простой способ – установить бесплатную утилиту GPU-Z. Интересующую характеристику можно найти во вкладке «Видеокарта», напротив пункта «Ширина шины».

Учитывайте, что программа не предназначена для разгона или проведения тестов – она только определяет заводские характеристики устройства.

Видео:😱Что делать если не хватает видеопамяти?Скачать

Можно ли повысить эту характеристику

Увы, нет. Ширина шины – фиксированная величина, которая зависит от конструкции графического ускорителя. Но это совсем не означает, что нельзя разогнать по другим параметрам – многие модели поддерживают повышение частоты ядра и видеопамяти.

Для чего это делать? Рано или поздно наступает момент, когда видеокарта, которая прекрасно запускала любимые игры и необходимые программы, не вытягивает очередную новинку игропрома.

Вот, собственно, и все на эту тему. Теперь вы знаете, что значит понятие разрядности шины и за что отвечает эта характеристика. Тем, кто всерьез заинтересовался видеокартами. Также советую почитать статьи моего блога «Техпроцесс: его влияние и что это такое» и «Дискретная карта в ПК и что это такое».

А тем, кто уже направляется в магазин, с целью приобретения нового девайса, советую обратить внимание на Asus PCI-Ex GeForce GTX 1060 Dual 3GB (DUAL-GTX1060-O3G), с помощью которой можно комфортно поиграть во все современные игры.

Спасибо за внимание и до следующих встреч, друзья! Не забудьте поделиться этой публикацией в социальных сетях и подписаться на новостную рассылку.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/chem-bolshe-razryadnost-shiny-dannyh-tem

  🎥 Видео

  РАЗРУШИТЕЛЬ МИФОВ / СКОЛЬКО НУЖНО ВИДЕОПАМЯТИ В ИГРОВОМ ПК?Скачать

  

  Отключаем поэтапно память у RTX 3090 и 3060 и измеряем разницу в производительности.Скачать

  

  КАК ВЫБРАТЬ ВИДЕОКАРТУ?Скачать

  

  Разгон кольцевой шины и кэша L3 процессораСкачать

  

  Восстановил кучу данных с рандомных HDD / Показываю как / Рассказываю зачемСкачать

  

  КАК работает ПРОЦЕССОР? ОБЪЯСНЯЕМСкачать

  

  Просто о сложном - тактовая частота процессора (CPU Clock)Скачать

  

  Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать

  

  Вместо новой аккумуляторной батареи для шуруповёрта [начало]...Скачать

  

  Разные планки оперативной памяти. Можно ли совмещать в одном ПК?Скачать