En informática , el multiplicador de reloj (o multiplicador de CPU o relación bus / núcleo ) establece la relación entre la frecuencia de reloj interna de la CPU y el reloj suministrado externamente . Una CPU con un multiplicador de 10x verá 10 ciclos internos (producidos por circuitos multiplicadores de frecuencia basados en PLL ) para cada ciclo de reloj externo . Por ejemplo, un sistema con un reloj externo de 100 MHz y un multiplicador de reloj de 36x tendrá un reloj de CPU interno de 3.6 GHz. La dirección externa y los buses de datos de la CPU (a menudo denominados colectivamente bus frontal (FSB) enContextos de PC ) también utilizan el reloj externo como una base de tiempo fundamental; sin embargo, también podrían emplear un múltiplo (pequeño) de esta frecuencia base (normalmente dos o cuatro) para transferir datos más rápidamente.
La frecuencia interna de los microprocesadores generalmente se basa en la frecuencia FSB. Para calcular la frecuencia interna, la CPU multiplica la frecuencia del bus por un número llamado multiplicador de reloj. Para el cálculo, la CPU utiliza la frecuencia de bus real y no la frecuencia de bus efectiva. Para determinar la frecuencia de bus real para los procesadores que utilizan buses de velocidad de datos dual (DDR) (AMD Athlon y Duron) y buses de tasa de datos cuádruple (todos los microprocesadores Intel a partir de Pentium 4), la velocidad de bus efectiva debe dividirse por 2 para AMD o 4 para Intel.
Los multiplicadores de reloj en muchos procesadores modernos son fijos; normalmente no es posible cambiarlos. Algunas versiones de procesadores tienen multiplicadores de reloj desbloqueados; es decir, se pueden "overclockear" aumentando la configuración del multiplicador de reloj en el programa de configuración del BIOS de la placa base. Algunas muestras de ingeniería de CPU también pueden tener el multiplicador de reloj desbloqueado. Muchas muestras de calificación de Intel tienen bloqueado el multiplicador de reloj máximo: estas CPU pueden estar subbloqueadas (ejecutadas a una frecuencia más baja), pero no se pueden overclockear aumentando el multiplicador de reloj más alto de lo previsto por el diseño de la CPU. Si bien estas muestras de calificación y la mayoría de los microprocesadores de producción no se pueden overclockear aumentando su multiplicador de reloj, aún se pueden overclockear utilizando una técnica diferente: aumentando la frecuencia FSB.
Estructura básica del sistema
A partir de 2009[actualizar], las computadoras tienen varios dispositivos interconectados (CPU, RAM, periféricos, etc. - vea el diagrama) que generalmente funcionan a diferentes velocidades. Por lo tanto, utilizan búferes y cachés internos cuando se comunican entre sí a través de los buses compartidos del sistema. En las PC, la dirección externa de la CPU y los buses de datos conectan la CPU con el resto del sistema a través del " puente norte ". Casi todas las CPU de escritorio producidas desde la introducción de la 486DX2 en 1992 han empleado un multiplicador de reloj para ejecutar su lógica interna a una frecuencia más alta que su bus externo, pero aún permanecen sincronizados con él. Esto mejora el rendimiento de la CPU al depender de memorias caché internas o buses anchos (a menudo también capaces de más de una transferencia por ciclo de reloj) para compensar la diferencia de frecuencia.
Variantes
Algunas CPU, como Athlon 64 y Opteron , manejan la memoria principal usando un bus de memoria de bajo nivel dedicado y separado . Estos procesadores se comunican con otros dispositivos del sistema (incluidas otras CPU) mediante uno o más enlaces HyperTransport de nivel ligeramente superior ; al igual que los buses de datos y direcciones en otros diseños, estos enlaces emplean el reloj externo para la sincronización de la transferencia de datos (normalmente 800 MHz o 1 GHz, a partir de 2007).
Configuración de BIOS
Algunos sistemas permiten a los propietarios cambiar el multiplicador de reloj en el menú de la BIOS . Aumentar el multiplicador de reloj aumentará la velocidad del reloj de la CPU sin afectar la velocidad del reloj de otros componentes. El aumento del reloj externo (y la velocidad del bus) afectará tanto a la CPU como a la RAM y otros componentes.
Estos ajustes proporcionan los dos métodos comunes de overclocking y underclocking de una computadora, quizás combinados con algún ajuste de la CPU o los voltajes de la memoria (el cambio de los cristales del oscilador ocurre raramente); tenga en cuenta que el overclocking descuidado puede causar daños a una CPU u otro componente debido al sobrecalentamiento o incluso a la ruptura del voltaje. Las CPU más nuevas a menudo tienen un multiplicador de reloj bloqueado , lo que significa que la velocidad del bus o el multiplicador de reloj no se pueden cambiar en el BIOS a menos que el usuario piratee la CPU para desbloquear el multiplicador. Sin embargo, las CPU de gama alta normalmente tienen un multiplicador de reloj desbloqueado.
Doblar el reloj
La frase duplicación del reloj implica un multiplicador de reloj de dos.
Ejemplos de CPU con reloj duplicado incluyen:
- el Intel 80486DX2 , que funcionaba a 50 o 66 MHz en un bus de 25 o 33 MHz
- el Weitek SPARC POWER µP, una versión de 80 MHz con reloj duplicado del procesador SPARC que se podría colocar en la SPARCStation 2 de 40 MHz de otro modo
En ambos casos, la velocidad general de los sistemas aumentó en aproximadamente un 75%. [ cita requerida ]
A fines de la década de 1990, casi todos los procesadores de alto rendimiento (excluidos los sistemas integrados típicos ) funcionan a velocidades más altas que sus buses externos, por lo que el término "duplicación del reloj" ha perdido gran parte de su impacto.
Para las aplicaciones vinculadas a la CPU, la duplicación del reloj teóricamente mejorará sustancialmente el rendimiento general de la máquina, siempre que la obtención de datos de la memoria no demuestre un cuello de botella. En los procesadores más modernos en los que el multiplicador supera en gran medida a dos, el ancho de banda y la latencia de determinados circuitos integrados de memoria (o el bus o controlador de memoria) suelen convertirse en un factor limitante.