Pitanje oko funkcioniranja procesora i memorije

[d^_^b]

Imam par pitanja, pa ako bi se nasla koja dobra dusa da mi pojasni.
Naime, u skoli smo se dokopali procesora, nakon izucavanja onih dinosaura poceli smo sa ovim savremenijim postignucima. Nazalost, zbog povrsnog objasnjavanja mojih prijatelja (ja nisam bio u skoli, bolest) i proucavanja skripte, neke stvari su mi ostale nejasne.
Vidim da se sve svodi na komunikaciju memorije sa procesorom. Tj. u RAM se memorise, a u procesoru se obradjuje. U procesoru imamo cache memoriju koja je kao neki "mini" RAM i sluzi za (privremenu) pohranu podataka i postoji zato sto se neki podatci ne mogu tako brzo upisati u RAM.
Volio bih da me ispravite i pojasnite u cemu sam pogrijesio i da mi pojasnite jos jednu stvarcicu:
Sada imamo DDR III koji postize brzine i preko 2000 MHz. Da li bi zbog toga bilo efikasnije imati procesor sa 8 jezgri koji ima istu radnu frekvenciju kao i RAM ili bi bilo efikasnije imati procesor sa 3-4x vecom radnom frekvencijom od RAM-a i 4 jezgre? To pitam jer mi se cini, kada se vodim ovom logikom gradiva koji ucimo u skoli da u ovom drugom slucaju ta velika radna frekvencija procesora ostaje neiskoristena zbog visestruko manje radne frekvencije RAM-a...
Hvala, nadam se da ne smaram. Nisam googlao zato sto sam zelio saznati ono sto me zanima od ljudi znaju o cemu pricaju

[cccp]

CPU ne komunicira u svakom taktu sa memorijom, zato tu i je cache koji je višestruko brži i bliži. Tako da brzina memorije i CPU-a ne moraju biti jednakih brzina. Ipak CPU često "čeka" na neki podatak iz memorije, brža memorija bi svakako dobro došla. Tu je i problem latencija. Problem procesora sa manje/više jezgri je uglavnom softwareski problem, to je neka druga priča.
Ispravite me ako griješim

[pocketGM]

Cache memorija koja se nalazi na samoj jezgri procesora ima daleko veći bandwidth i uglavnom radi više r/w ciklusa po clock-u od RAM-a.
Također je potrebno razumjeti kako sam CPU radi i da se nad podacima koje CPU obrađuje najčešće vrši više uzastopnih operacija prije nego li se rezultati pohrane u RAM. Jednako kao što nema smisla dok piješ kavu svako malo ići u frižider i uzeti mlijeko, malo si nadolit u šalicu i vratit mlijeko u frižider pa opet tako, a pije se džezma od litre , tako nema smisla da se podaci vraćaju u ram ako će se već za takt-dva ponovno morati povući u cache radi obrade.

CPU / CPU-Z Latency	L1 Cache	L2 Cache	L3 Cache
Nehalem (2.66GHz)	4 cycles	11 cycles	39 cycles
Core 2 Quad Q9450 - Penryn - (2.66GHz)	3 cycles	15 cycles	N/A

Još jednu stvar bih te ispravio - frekvencija nije brzina. Brzina prijenosa podataka zavisi i od frekvencije i od širine sabirnice i o drugim čimbenicima, a najčešće se označava kao bandwidth. Mjerna jedinica frekvencije je Hertz, a brzine prijenosa podataka [bita/po sekundi].
Recimo, imaš 32-bitnu sabirnicu koja radi na frekvenciji od 100Mhz. Dakle ona može u sekundi prenijeti 32*100 000 000 bita podataka. Ako može obaviti 2 r/w ciklusa po clocku, tada se ta brojka udvostručuje itd.
Ako imaš sabirnicu širine 64bita, tada će pri radu na jednakoj frekvenciji prenijeti dvostruko više podataka po ciklusu od sabirnice širine 32bita.

Još k tome kada je riječ o procesorima, treba znati da u recimo 32bita koliko iznosi jedan "paket" informacija koje 32-bitnom procesoru šaljemo, jedan dio bitova otpada na tzv. zastavice (bitove koji označavaju razna stanja, prijenose, overflowe, greške, interrupt requestove, specijalne switcheve za određene naredbe), jedan dio otpada na kod naredbe (binarni broj od nekoliko bita koji označava operaciju koja se vrši nad podacima - npr. zbrajanje, rotaciju, komplementiranje...), a jedan, najčešće najveći dio 32bitnog kolača otpada na podatke nad kojim će se izvršiti operacija.
To je najjednostavniji slučaj Može biti da se operacija izvodi nad podacima kojih ima više nego li stane u šanžer od 32bita, pa se stvar malo komplicira ali svodi na isto.