Le coin Tech : la fréquence d’horloge ne fait pas tout !

Publié à 5:00 par - Dans Portables4gamers - 2 réactions.

Nous parlons toujours que ce soit pour nos processeurs, nos chères cartes ou encore notre RAM de fréquence d’horloge… C’est ce que nous modifions d’ailleurs lors d’une session d’overclocking. Le but étant d’augmenter sensiblement les performances de la puce. À travers ce dossier, nous allons tâcher de définir plus précisément ce qui se cache derrière ce terme.

Le coin Tech

Zahnräder 2

Si vous vous êtes déjà essayé aux joies de l’overclocking vous vous êtes peut déjà posé cette question.  Pourquoi l’augmentation des performances n’est absolument pas proportionnelle à l’augmentation de la fréquence? Eh bien voici quelques éléments de réponse et explications.

Pour commencer la fréquence d’horloge n’a de sens que pour des systèmes synchrones. Tous les traitements/calculs sont découpés et chaque étape doit prendre moins de temps qu’une période d’horloge. Donc pour commencer contrairement à ce que l’on peut parfois lire cela ne correspond pas du tout au nombre d’opérations réalisables par seconde.

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A chaque tic d’horloge (à chaque front montant) le processeur exécute une action qui va correspondre à une instruction ou une partie d’instruction. On peut alors définir une unité qui caractérise bien mieux la puissance du processeur le MIPS (Millions d’Instructions Par Seconde) correspondant à la fréquence divisée par le nombre de cycles par instruction (combien de front montant avant de réaliser l’instruction).

Tout ça c’est très bien me diriez vous mais il y a un soucis notable, car comme on l’a dit le travail du processeur est découpé en séquence. La durée de ces séquences est imposée par l’horloge et (point très important pour bien comprendre le problème) est calibrée en fonction de la tâche la plus longue qu’un bloc du composant puisse rencontrer. Donc le processeur va passer le plus clair de son temps à attendre lorsqu’il éxécute des opérations plus courts. Et on touche là le cœur du problème.

Donnons un exemple simple le lavage/séchage/repassage du linge pour bien comprendre :

L’horloge maximale est donc de 1/30min soit 0.56mHz (oui ça fait pas beaucoup on est d’accord) et le lavage complet se fait en 90 minutes. Découpons maintenant l’étape la plus longue on augmentera donc la fréquence d’horloge

L’horloge maximale est donc de 1/25min soit 0.67mHz et le lavage complet a duré… 100 minutes. Eh oui c’est plus long, le caractère synchrone du processeur est donc un facteur limitant.  Et en plus cela a un coût matériel la division d’une instruction et un nouveau registre.

Ne soyons pas trop mauvaise langue l’augmentation de la fréquence d’horloge est très utile cela dit si on répète plein de fois l’instruction lavage car on sortira une nouvelle machine toutes les 25 minutes. Au bout de trois machines on aura donc 100+25+25=150minutes et 90+30+30=150 minutes dans les deux cas.

Voilà pourquoi la montée en fréquence pure (comme on a pu la connaitre à l’époque des premiers pentium) est relativement limitée. La solution trouvée pour continuer à améliorer les performances? bah achetez deux machines et lancez les en même temps, ça s’appelle du dual core enfin du dual machine à laver… Une autre solution, c’est de se débarrasser de la fréquence d’horloge et utiliser des processeurs asynchrones très prometteurs, mais ça ce n’est pas encore pour demain dans nos ordinateurs.

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2 Réactions

  1. Du-du-du-du-dual machine à laver! L’idée me plaît ^^ (et la comparaison est sympa). Article vraiment intéressant!

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