← Område 2 Uppslag · Bussarna och processorerna Mbit och MB

Dator- och nätverksteknik · område 2 · lektion 7 och 8

Bussarna och processorerna

Delarna har namn sedan lektion 5. Här får vägarna mellan dem namn — och en hastighet. Räkningen i avsnitt 5 är den enda på den här sidan du kommer att använda igen varje gång ett nätverk mäts, hela våren.

1. Vad en buss är

En buss är en väg som data färdas på, med en bestämd bredd och en bestämd hastighet. Det är hela begreppet. Två egenskaper räcker för att beskriva vilken buss som helst:

  1. Vad den förbinder — vilka två saker sitter i var sin ände?
  2. Hur mycket som får plats per sekund — bandbredden.
SortVar den gårExempel
Intern bussStannar inne på moderkortet. Binder ihop sockel, minnesplatser och expansionsplatserPCIe, SATA
Extern bussLämnar kortet, i praktiken genom bakre I/O-panelenUSB, Ethernet

2. PCIe

PCI Express, i dagligt tal PCIe, är kortets viktigaste interna buss och den grafikkortet sitter på. Två ord förklarar hela bandbredden:

GenerationUngefär per laneEn x16-plats
PCIe 3.01 GB/s~16 GB/s
PCIe 4.02 GB/s~32 GB/s
PCIe 5.04 GB/s~64 GB/s

Siffrorna är avrundade. Det du ska bära med dig är storleksordningen och fördubblingen, inte decimalerna.

Antalet lanes står inte alltid på platsen

Den andra x16-platsen kan vara kopplad med bara fyra lanes trots att kontakten är lika lång. Vilket som gäller står i moderkortets manual. Skriver du ut det förbehållet i labbrapporten har du visat A-nivåns nyansering.

3. SATA

SATA binder lagringsenheter till kortet — en kabel per enhet, och kontakterna sitter i kortets nedre högra hörn.

Den vanliga versionen heter SATA 6G, och siffran är bokstavligen hastigheten: 6 Gbit/s. Titta på kortet — kontakterna är märkta SATA6G. Det är ovanligt att en buss bär sin egen bandbredd i namnet på kretskortet.

Räknat i byte blir det omkring 600 MB/s i praktiken.

Bussens tak är inte diskens fart

6 Gbit/s är vad bussen klarar, inte vad disken klarar. En långsam hårddisk mättar den aldrig. Hur snabba enheterna faktiskt är mäter du själv i område 3 — det är hela labb 3.

4. USB och Ethernet

BussHastighetKänns igen på
USB 2.0480 Mbit/sSvart plast inne i porten
USB 3.x5–20 Gbit/s beroende på generationBlå plast inne i porten
Ethernet genom RJ451 Gbit/s i skolan och hemmaFyrkantig kontakt med klämma

Minns du baksidesbilden från den diagnostiska övningen i område 1? Där räknade du svarta och blå USB-portar utan att veta varför färgen fanns. Färgen är hastighetsmärkningen.

5. Mbit och MB

Den enda formeln du behöver

Bussar mäts i bitar. Filer mäts i byte. En byte är åtta bitar.
För att gå från det ena till det andra: dela med 8.

BussI bitarI byte
USB 2.0480 Mbit/s60 MB/s
SATA 6G6000 Mbit/s~600 MB/s (750 i teorin)
Ethernet1000 Mbit/s125 MB/s

Det är därför en fil på 1 GB inte kommer över på en sekund på ett gigabitnät — den tar omkring åtta.

Vill du testa dig själv: hur lång tid tar en fil på 4 GB över de olika bussarna?

BussHastighet4 GB tar
PCIe 4.0 x16~32 GB/sen åttondels sekund
SATA 6G~600 MB/s~7 sekunder
Ethernet 1 Gbit/s125 MB/s~32 sekunder
USB 2.060 MB/sdrygt en minut

Spannet är ungefär femhundra gånger mellan snabbast och långsammast — och den långsammaste är den du använder oftast.

6. Fyra processortyper

Processorer delas in efter vad de ska användas till, inte efter hur snabba de är.

TypByggd förVad som får väga tyngst
StationärSkrivbordsdatornHög klockfrekvens och många kärnor. Ström och värme begränsar inte
BärbarLaptopenStrömförbrukning och värme väger lika tungt som hastighet. Batteritid är en del av kravet
ServerMaskiner som går dygnet runt i åratalFler kärnor, och ofta ECC — minne som upptäcker och rättar bitfel
InbyggdTelefoner och surfplattorExtremt låg strömförbrukning. Bygger på ARM-arkitekturen
En bärbar processor är inte en sämre stationär

Den är byggd mot ett annat krav. Samma sak med serverprocessorn: fler kärnor men ofta lägre klockfrekvens, för att klara många samtidiga uppgifter i åratal utan att gå sönder. Att jämföra dem rakt av är som att jämföra en lastbil med en sportbil.

7. Vad som gör en processor snabb

Fyra faktorer. De två första känner de flesta till, de två sista är de som ger nyansen.

FaktorVad den gör
Klockfrekvensen, i GHzHur många takter per sekund
Antalet kärnorHur många saker den kan räkna på samtidigt
CachestorlekenDet lilla snabbminnet inuti processorn
Arkitekturens ålderHur mycket arbete den hinner per takt
Fler GHz betyder inte alltid snabbare

En modern processor på 3 GHz slår en tio år gammal på 4 GHz, eftersom den hinner mer arbete per takt. Klockfrekvens går bara att jämföra rakt av inom samma generation.

8. Processor och sockel

En processor passar i exakt en sockeltyp. Det finns ingen adapter, ingen mellanlösning. Väljer du fel processor till ditt moderkort är kortet fel köpt — och det är precis det felet du ska undvika när du bygger en dator i lektion 13.

Ofta går det att lista ut sockeln ur namnet:

SockelTypHur du ser det
LGA 2011LGAStår i namnet. Och siffran är antalet stift: 2011 stycken
LGA 1150LGASamma sak, 1150 stift
AM3+PGAAMD. Alla AMD-socklar före AM5 är PGA — stiften sitter på processorn
AM5LGAHär bytte AMD. AM5 heter LGA1718 hos Intel-namngivningen

9. E, C och A

Det här hör till labb 2 och till prov 1 i november. Kryssa av när du kan.

Ska-krav — nivå E

Bör-krav — nivå C

Utmaning — nivå A

Kryssen sparas i din webbläsare.

10. Missuppfattningar

7 rader

Man tror oftaMen
Mbit/s och MB/s är samma sakÅtta gånger fel. Bussar mäts i bitar, filer i byte
En gigabitanslutning flyttar 1 GB på en sekundDen flyttar 125 MB på en sekund. 1 GB tar omkring åtta
Disken är lika snabb som SATA-bussenBussen är vägen, disken är fordonet. En långsam disk mättar aldrig bussen
Fler GHz är alltid snabbareBara inom samma generation. En nyare arkitektur hinner mer per takt
Bärbara processorer är sämre versionerDe är byggda mot ett annat krav. Batteritid ingår i kravet
Två lika långa PCIe-platser är lika snabbaAntalet lanes bakom kan skilja. Manualen har svaret
Alla AMD-socklar har stift på processornStämde före AM5. AM5 är LGA, med stiften i sockeln

11. Ordlista

Ordträning

OrdBetyder
BussEn väg som data färdas på, med bestämd bredd och hastighet
BandbreddHur mycket data som får plats per sekund
LaneEn enskild bana i en PCIe-buss. x16 har sexton
Gbit/sGigabit per sekund. Mäts i bitar — dela med 8 för byte
ECCMinne som upptäcker och rättar bitfel. Vanligt i servrar
ARMProcessorarkitektur i telefoner och surfplattor, byggd för låg strömförbrukning
KärnaEn räknedel i processorn. Fler kärnor = fler saker samtidigt
CacheLitet, mycket snabbt minne inuti processorn
KlockfrekvensAntal takter per sekund, mätt i GHz