Номинальная частота процессора

Тактовая частота – что это, для чего нужна и в чем измеряется!

Номинальная частота процессора

Наверняка каждый пользователь ПК сталкивался с таким понятием как тактовая частота (frequency). Несмотря на это многие юзеры не знают значение данного термина. Если вы относитесь к их числу и хотите заполнить пробел в знаниях, то в таком случае добро пожаловать! В статье мы обсудим такое понятие как тактовая частота процессора: что это такое и на что влияет.

Что такое тактовая частота?

Процессор – это сердце любого компьютера. Именно данный аппаратный модуль отвечает за производительность вычислительной машины. И важнейшая характеристика любого CPU – тактовая частота.

Но что это за параметр? Если рассматривать вопрос с технической точки зрения, то тактовая частота – это количество операций, которые может выполнить процессор за определенное количество времени (секунду). В компьютерной технике такую операцию называют тактом.

Именно из-за этого показатель производительности процессора и получил такое название.

В чем измеряется частота процессора? Единицей измерения производительности CPU являются герцы (сокращенный вариант – Гц), которые хорошо знакомы нам еще со школьного курса физики. Однако, что означают обозначения по типу 1,8 ГГц или 2МГц?

Все довольно-таки просто. Современные компьютеры обладают просто огромной мощностью. Вычислительные машины способны выполнять миллионы операций за секунду. Поэтому измерять производительность в герцах не особо удобно.

Именно по этой причине к характеристике прибавляется приставка М (мега – 10 в степени 6) или же Г (гига – 10 в степени 9).

То есть обозначение 1,8 ГГц говорит о том, что производительность устройства составляет 1,8 миллиардов герц, а 2 МГц – 2 миллиона герц.

На что влияет?

Появляется вполне логичный вопрос: на что же влияет частота процессора? И стоит ли опираться на эту характеристику при выборе ноутбука или персонального компьютера? Как упоминалось выше, frequency характеризует количество операций, которые компьютер выполняет за единицу времени. То есть чем больше мощность процессора, тем быстрее он будет обрабатывать информацию, вследствие чего ПК будет работать лучше.

Тактовая частота, безусловно, важная характеристика. Однако опираться лишь на нее при выборе компьютера не стоит. Вычислительная машина – это сложная система, компоненты которой взаимосвязаны.

Если в вашем компьютере стоит мощный процессор с высокой частотой, но другие аппаратные модули слабенькие, то это вовсе не значит что, ПК сможет запускать «тяжелые» игры и программы.

Чтобы компьютер работал хорошо, нужен не только мощный CPU, но и хорошая видеокарта, винчестер, большое количество оперативной памяти и пр.

Как измерить?

Необходимость проверить производительность процессора возникает при установке нового программного обеспечения. Ведь софт имеет рекомендованные системные требования. И чтобы убедиться в том, что компьютер потянет программу, необходимо знать тактовую частоту процессора. Благо, проверить данный параметр очень просто. Необходимо всего лишь руководствоваться следующей инструкцией:

  1. Откройте диалог под названием «Свойства системы». Сделать это можно, зажав на клавиатуре кнопки Windows и Pause.
  2. Запустится окно, в котором отображены все самые важные характеристики компьютера. Именно там и отображена частота CPU.

К сожалению, вышеописанный способ поможет узнать только штатную частоту. То есть мощность CPU по документации. Реальная производительность процессора может отличаться от эталонного показателя. Подобное происходит из-за перегрева или же износа оборудования.

Так как же все-таки узнать действующую частоту CPU? Для этой цели нужно установить специализированное программное обеспечение. На просторах Всемирной паутины существует с десяток программ, которые позволяют получить детальную информацию об аппаратных компонентах ПК и их характеристиках.

Однако мы воспользуемся бесплатной утилитой под названием CPU-Z.

Загрузите программу с официального сайта разработчика и установите ее на свой ПК. Затем запустите софт и вуаля – перед вами исчерпывающая информация касательно вашего процессора.

Такой параметр как frequency находится в левом нижнем углу диалогового окна.

Реальная производительность значительно ниже штатной? Или тактовой частоты недостаточно, чтобы установить какую-то игру или программу? Тогда читайте следующий раздел.

Как повысить частоту?

Мало кто знает, но мощность процессора можно повысить. Как увеличить производительность CPU? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять от чего она зависит.

Тактовая частота прямо пропорциональна произведению множителя, который закладывается при проектировании, на частоту шины. Причем встречаются два вида множителей – заблокированные и открытые.

Не трудно понять, что первые не поддаются разгону.

Процедура увеличения тактовой частоты проводится на устройствах с разблокированным множителем. Для того, чтобы произвести разгон необходимо обладать специальными знаниями, уметь работать с БИОС и знать английский язык (хотя бы уметь читать).

Процедура увеличения частоты довольно-таки сложна и неопытные пользователи вряд ли смогут ее произвести без негативных последствий для ПК.

Если вкратце, то суть разгона в том, чтобы постепенно увеличивать частоту шины процессора через вышеупомянутый множитель.

Важно! Разгон CPU – опасная процедура, которая может негативно сказаться на компьютере, а то и вовсе вывести его из строя. Это связано с тем, что при повышении частоты процессор начинает сильнее нагреваться. Соответственно, если у вас слабая система охлаждения, то CPU может попросту сгореть.

Вывод

Тактовая частота – характеристика процессора, численно характеризующая количество операций, который может произвести CPU за секунду. От данного параметра зависит мощность ПК. Тем не менее стоит помнить, что частота – далеко не единственная характеристика, которая влияет на общую производительность ПК.

Если частоты процессора не хватает для удовлетворения ваших потребностей, то стоит либо приобрести новую видеокарту, либо разогнать старый процессор. Если вы выбрали второй вариант, то будьте предельно осторожны. Процедура разгона может привести к сгоранию CPU.

Поэтому неопытным пользователям лучше этим не заниматься.

Источник: http://droidov.com/chto-takoe-taktovaya-chastota

Частота процессора: тактовая, максимальная. Тактовая частота процессора какая лучше

Номинальная частота процессора

ПроцессорТактовая частота процессора какая лучше

Из всех технических характеристик процессора наиболее известной среди пользователей является тактовая частота. Но, мало кто из неспециалистов до конца понимает, что это такое.

Более подробная информация об этом поможет лучше понимать работу вычислительных систем.

Особенно при использовании многоядерных процессоров, имеющих определенные особенности работы, которые далеко не всем известны, но которые следует учитывать при работе компьютера.

В течение длительного времени основные усилия разработчиков были направлены именно на повышение тактовой частоты. Лишь в последнее время наметилась тенденция развития и совершенствования компьютерной архитектуры, увеличения объема кэш памяти, количества ядер процессора. Однако и тактовая частота процессора не остается без внимания.

Что это за параметр — тактовая частота процессора?

Попробуем разобраться, что такое «тактовая частота процессора». Эта величина характеризует количество вычислений, которые процессор может выполнить за одну секунду. Следовательно, процессор с более высокой тактовой частотой обладает и более высокой производительностью, т.е. способен выполнить за определенный промежуток времени большее количество операций.

Большинство современных процессоров имеют тактовую частоту от 1 до 4 ГГц. Эта величина определяется, как произведение базовой частоты и некоторого коэффициента. В частности процессор Intel Core i7 920 имеет собственную тактовую частоту 2660 Гц, которая получается за счет базовой частоты шины 133 МГц и коэффициента 20.

Некоторые производители выпускают процессоры, способные разгоняться до большей производительности. Например, Black Edition у AMD и линейка К-серии компании Intel. Стоит отметить, что, не смотря на важность этой характеристики, она не является решающей при выборе компьютера.

Тактовая частота лишь частично влияет на производительность процессора.

Одноядерные процессоры практически канули в Лету, и достаточно редко используются в современных вычислительных устройствах. Это вызвано развитием IT-индустрии, прогресс которой не перестает удивлять.

Как же рассчитывается тактовая частота многоядерных процессоров? Даже у специалистов иногда можно встретить ошибочное мнение о том, как вычислить тактовую частоту процессора с двумя и более ядрами. Распространенным заблуждением является, что тактовую частоту надо умножить на количество ядер.

Например, 4-ядерный процессор при тактовой частоте 3 ГГц будет иметь интегрированную частоту 12 ГГц, т.е. 4х3=12. Но это не соответствует истине.

Объясним это на простом примере. Возьмем пешехода, идущего со скоростью 4 км/час – это одноядерный процессор с частотой 4 ГГц. А 4-ядерный процессор с тактовой 4 ГГц – это уже 4 пешехода, идущие с той же скоростью 4 км/час.

Ведь в этом случае скорость пешеходов не суммируется, и мы не можем говорить, что они перемещаются со скоростью 16 км/час. Мы просто говорим о том, что четыре пешехода идут вместе со скоростью 4 км/час каждый. Эту же аналогию можно отнести и к многоядерному процессору.

Таким образом, можно сказать, что 4-ядерный процессор с тактовой частотой 4 ГГц просто обладает четырьмя ядрами, каждое из которых имеет одну и ту же частоту – 4 ГГц.

Из этого следует простой и логичный вывод количество ядер процессор влияет только на его производительность, а не увеличивает суммарную тактовую частоту вычислительного устройства.

gooosha.ru

Как выбрать процессор?

Процессор является одним из основных и важных компонентов современных ПК, ноутбуков, нетбуков и планшетов предназначенных для выполнения задач, полученных от различных программ. Совсем недавно при выборе процессора покупатели сначала обращали внимание на производителя и тактовую частоту.

Эта ситуация не изменилась и в настоящее время, однако помимо выбора одного из двух мировых брендов AMD и Intel, вам стоит обратить внимание и на другие не менее важные показатели процессоров.

Итак, давайте попытаемся ответить на такой важный вопрос – как выбрать процессор?При выборе процессора, необходимо рассмотреть следующие основные технические характеристики: тактовая частота, кэш, количество ядер, тепловыделение, сокет, частота шины и технический процесс.

Тактовая частота

Важный показатель, определяющий число операций, которые производятся процессором в единицу времени (за 1 секунду). Тактовая частота измеряется в ГГц (гигагерцы).

Например, процессор с частотой в 1,8 ГГц способен обработать 1 миллиард и 800 миллионов операций в 1 секунду. Это значит, чем выше частота, тем мощнее процессор вы получите.

Поэтому советуем при выборе в первую очередь ориентироваться на данную характеристику.

Кэш-память

Кэш является еще одной важной технической характеристикой процессора, определяющая скорость, с которой микропроцессор обращается к ОЗУ. Кэш-память помогает улучшать производительность процессора, благодаря быстрой обработке необходимых данных, загружаемых из кэша, а не из оперативной памяти компьютера.

Кэш-память может иметь три уровня:

  1. Первый уровень (L1). Это самый начальный уровень кэша, который имеет небольшой объем, но высокую скорость. Размер кэш-памяти может составлять 8 – 128 Кб.
  2. Второй уровень (L2). Это средний уровень кэша, более объемный и менее скоростной.

    Размер кэша составляет 128 Кб – 12,28 Мб.

  3. Третий уровень (L3). Это последний уровень кэша, наиболее медленный и объемный. Размер такой памяти составляет 0 Кб – 16,38 Мб.

    Третий уровень кэша может содержаться только в определенных моделях процессоров, а может и вовсе отсутствовать.

Количество ядер

Несмотря на количество ядер, некоторые программы работают быстрее с обычным процессором. Если развитие тактовой частоты имеет определенные рамки, то увеличение количества ядер процессора происходит постоянно.

Что определяет количество ядер в процессоре? Оно влияет на быстродействие ПК в целом, иными словами, показывает, какое количество программ может работать одновременно в определенный промежуток времени.

Однако стоит помнить, что некоторые программы могут быть ориентированы только на конкретное количество ядер, а это значит, что если процессор имеет 2 ядра, а программа использует только 1 ядро, тогда другое ядро задействовано не будет.

Если вы используете ПК, ноутбук, нетбук, а также планшет для работы, учебы, а также для выхода в интернет, в таком случае 2-х ядерного процессора вполне достаточно. Если вы планируете устанавливать на компьютер игры или обрабатывать объемные видео- и фотофайлы, в таком случае выбирайте 4-х ядерные и выше процессоры.Выбирайте процессоры, которые построены на современных ядрах. Они более оптимизированы и поэтому работают быстрее. Кроме того они не нагреваются и обладают другими плюсами.

Тепловыделение

Параметр тепловыделения определяет уровень нагрева процессора в рабочем состоянии, а также необходимую систему охлаждения. Единицы измерения тепловыделения – Вт (ваты). Показатель тепловыделения может составить от 10 до 160 Вт.

Это небольшой разъем, предназначенный для монтажа процессора в материнской плате. Поэтому при выборе процессора, ориентируйтесь на этот параметр. Он должен быть идентичным сокету материнской платы.

Частота шины

Это показатель скорости, определяющий быстроту обмена информации с видеоускорителем, оперативной памятью и периферийным оборудованием. Кроме того вы должны учитывать пропускную способность, которая влияет на скорость. Единицы измерения частоты шины — ГГц (гигагерцы).

Технический процесс

Данный параметр показывает габариты элементов-полупроводников, которые входят в состав внутренних схем процессора. Чем менее габаритные транзисторные соединения используются в схемах, тем мощнее процессор вы получите. К сожалению, данная характеристика не маркируется в прайсовых листах для рядовых потребителей, поэтому ее следует уточнять отдельно у продавца-консультанта.

При выборе процессора стоит учитывать не только основные технические характеристики, предложенные производителями, но и результаты тестов, проводимых независимыми экспертами.

Например, одинаковые процессоры могут выдавать разные результаты тестирования, с применением различных типов нагрузок при работе с одинаковыми программами.

Чтобы определить, какой процессор станет лучшим вариантом именно для вас, стоит решить для каких целей он будет использован.

Процессоры для рабочих домашних и офисных ПК, ноутбуков и нетбуков должны быть оснащены 2-мя ядрами, а также иметь высокую тактовую частоту. Для геймерских ПК стоит выбирать процессоры, имеющие самую современную архитектуру, высокопроизводительный объем кэша, хорошую тактовую частоту и большое количество ядер.

Мы искренне надеемся, что изложенная нами информация о том, как выбрать процессор, поможет вам определиться с правильной покупкой!

Источник: https://dilios.ru/processor/taktovaya-chastota-processora-kakaya-luchshe.html

Почему не растет частота?

Номинальная частота процессора
Многие, наверное, помнят, какими темпами увеличивалась тактовая частота микропроцессора в 90-х и начале 2000-х годов. Десятки мегагерц стремительно переросли в сотни, сотни мегагерц почти мгновенно сменились цельным гигагерцем, затем гигагерцем с долями, двумя гигагерцами и т.д.

Но последние несколько лет частота уже не растет так быстро. От десятка гигагерц мы сейчас почти так же далеки, как и 5 лет назад. Так куда же исчез прежний темп? Что препятствует, как и раньше, «задирать» частоту вверх?

Текст ниже ориентирован на людей, не знакомых или слабо знакомых с архитектурой микропроцессора.

Для подкованных читателей рекомендуются соответствующие посты yurav

Бытует мнение, что дальнейший рост тактовой частоты непременно связан с увеличением тепловыделения. То есть, вроде как, ничего не мешает просто повернуть в нужную сторону некоторый «рубильник», отвечающий за увеличение частоты, – и частота пойдет вверх. Но процессор при этом нагреется настолько, что расплавится.

Это мнение поддерживается множеством людей, имеющих какое-то отношение к компьютерной технике. К тому же подтверждается успехами оверклокеров, разгоняющих процессоры в два и более раз. Главное – поставить систему охлаждения помощнее.

Хотя упомянутый «рубильник» и связанная с ним проблема тепловыделения действительно существуют, — это только часть битвы за гигагерцы…
У различных микропроцессорных архитектур могут быть различные сложности с «разгоном». Для определенности, мы здесь будем говорить о суперскалярных архитектурах. К таковым относится, например, архитектура x86 – самая популярная среди разработок компании Интел.

Чтобы понять проблемы, связанные с подъемом тактовой частоты, необходимо сначала определить, во что упирается ее рост.

На разных уровнях рассмотрения архитектуры можно выделить различные наборы параметров, ограничивающих частоту. Однако оказывается, что существует такой уровень, на котором есть только один такой параметр.

То есть можно выделить всего один тормоз, который надо дополнительно приотпускать каждый раз, когда охота разогнаться.

Главный тормоз лежит на уровне конвейера. Конвейер – это сердце суперскалярной архитектуры. Его суть состоит в том, что исполнение каждой инструкции микропроцессора разбивается на стадии (см. рисунок). Стадии следуют друг за другом во времени, причем каждая из них исполняется на отдельном вычислительном устройстве. Как только исполнение некоторой стадии завершается, освободившееся вычислительное устройство может быть задействовано для исполнения аналогичной стадии, но уже другой инструкции.

На рисунке показано, как в период времени t1 на первом вычислительном устройстве исполняется первая стадия первой инструкции.

К началу периода t2 первая стадия уже выполнена, и поэтому можно переходить к исполнению второй стадии на втором устройстве. Первое устройство при этом освобождается, и его можно отдать под первую стадию уже другой инструкции. И так далее.

В период времени t4 на конвейере одновременно будут исполняться различные стадии четырех инструкций.

Но какое отношение все это имеет к частоте? Оказывается, что самое непосредственное. В действительности различные стадии могут отличаться по длительности исполнения. При этом разные стадии одной и той же инструкции исполняются в отдельных тактах. Продолжительность такта (а с ней и частота) микропроцессора должна быть такой, чтобы в него уместилась самая длинная стадия. На рисунке, приведенном ниже, самой длинной изображена стадия 3. Делать такт короче самой долгой стадии не имеет смысла. Технически это возможно, однако не приведет к реальному ускорению работы микропроцессора. Предположим, что самая длинная стадия требует для исполнения 500пс (пикосекунд) времени. Это длительность такта в машине с частотой 2ГГц. Допустим теперь, что мы хотим сделать такт в два раза короче – 250пс. Просто так… Ничего, кроме частоты, менять не собираемся. Такой ход приведет только к тому, что проблемная стадия будет исполняться два такта, но по времени это будут все те же 500пс. К тому же значительно возрастут сложности проектирования и увеличится тепловыделение процессора. Можно было бы возразить, что благодаря более короткому такту, быстрее начнут «пролетать» короткие стадии, и значит, возрастет средняя скорость вычислений. Однако это не так (см. рисунок). Поначалу вычисления действительно пойдут быстрее. Но уже с четвертого такта третья стадия и любые следующие за ней (в нашем примере – только четвертая) начнут задерживаться. Это произойдет из-за того, что третье вычислительное устройство будет освобождаться не каждый такт, а каждые два такта. Пока оно занято третьей стадией одной инструкции, аналогичная стадия другой инструкции не может быть исполнена. Таким образом, наш гипотетичский процессор с длиной такта в 250пс эффективно будет работать как процессор с тактом в 500пс, хотя формально его частота будет в два раза выше. Итак, с точки зрения конвейера, тактовая частота может быть повышена только одним способом – за счет уменьшения длительности самой долгой стадии. Если удается сократить самую долгую стадию, появляется возможность уменьшить такт до размера той стадии, которая станет самой длинной после проведенного сокращения. А чем короче такт, тем выше частота. В рамках современных технологий, существует не так много способов, которыми можно воздействовать на размер стадии. Один из таких способов – переход к более совершенному технологическому процессу. Грубо говоря, очередное уменьшение количества нанометров. Чем мельче составные части процессора, тем быстрее он работает. Происходит это за счет того, что сокращаются расстояния, которые необходимо преодолевать электрическим импульсам, сокращается время переключения транзисторов и пр. Упрощенно можно считать, что всё равномерно ускоряется. Примерно равномерно сокращаются длительности всех стадий, в том числе и самой долгой. Частоту после этого можно поднять. Звучит довольно просто, однако продвижение вниз по шкале нанометров – процесс очень непростой. Он очень сильно зависит от современного уровня технологий, и дальше, чем позволяет этот уровень, шагнуть нельзя. Тем не менее, производители микропроцессоров постоянно совершенствуют технологический процесс, и частота за счет этого постепенно ползет вверх. Другой способ поднять частоту – это «порезать» самую проблемную стадию на более мелкие. Ведь когда-то инструкции уже удавалось мельчить на стадии. И удавалось многократно. Почему бы не продолжить нарезку? Процессор после этого будет работать только быстрее! Будет. Однако резать очень сложно. Приведем аналогию со строительством домов. Дома строятся этаж за этажом. Пусть этаж будет аналогией инструкции. Мы хотим разбить строительство этажа на стадии. Для начала, пусть это будут две стадии: собственно строительство и отделка. Пока происходит отделка на последнем построенном этаже, ничто не мешает приступить к строительству нового этажа. Главное, чтобы строительством и отделкой занимались две разные бригады. Вроде, все хорошо. Теперь мы хотим пойти дальше и помельчить уже имеющиеся две стадии. Отделку, допустим, можно разбить на поклейку обоев и покраску потолков. С таким разделением нет никаких проблем. После того, как маляры покрасили один этаж, они могут идти на следующий, даже если на предыдущем все еще идет поклейка обоев. А что со строительством? Допустим, мы хотим разбить строительство на возведение стен и укладывание перекрытий. Такое разделение можно сделать, но толку от него не будет. После того, как на одном этаже возведены стены, вы не можете отправить бригаду возводить их на следующем этаже, пока не будет перекрытий. Несмотря на то, что формально нам удалось разбить строительство на две стадии, нам не удалось полностью занять отдельные бригады, специализирующиеся на стенах и потолках. В любой момент времени будет работать только одна из них! Та же самая проблема имеется и в микропроцессорах. Существуют стадии, которые цепляют инструкции друг за друга. Дробить такие стадии на более мелкие очень тяжело. Для этого нужны очень серьезные изменения в архитектуре процессора. Точно так же, как серьезные изменения нужны в строительстве для того, чтобы одновременно строить несколько этажей одного дома. Вот мы и добрались до того, чем занимаются оверклокеры. Они поднимают напряжение, под которым работает процессор. За счет этого быстрее начинают переключаться транзисторы (основные элементы, из которых состоит процессор), и длины всех стадий более-менее равномерно сокращаются. Появляется возможность поднять частоту. Очень просто! Но есть большие проблемы с тепловыделением. Упрощенно, выделяемая процессором мощность описывается следующим образом:

P ~ Cdyn*V2*f

Здесь Cdyn – динамическая емкость, V – напряжение, f – частота процессора. Неважно, если вы не знаете, что такое динамическая емкость. Главное здесь – напряжение. Оно в квадрате! Выглядит ужасно… На самом деле, все еще хуже. Как я уже сказал, напряжение нужно, чтобы заставить быстрее работать транзисторы. Транзистор – это своеобразный переключатель. Для того, чтобы переключиться, ему необходимо накопить достаточный заряд. Время такого накопления пропорционально току: чем он больше, тем быстрее на транзистор приходит заряд. Ток, в свою очередь, пропорционален напряжению. Таким образом, скорость срабатывания транзистора пропорциональна напряжению. Теперь обратим внимание на то, что частоту процессора мы можем увеличить лишь пропорционально увеличению скорости срабатывания транзисторов. Суммируя сказанное, имеем:

f ~ V и P ~ Cdyn*V3

С линейным ростом частоты тепловыделение будет увеличиваться по кубическому закону! При увеличении частоты в 2 раза, необходимо будет отвести от процессора в 8 раз больше тепла. Иначе он расплавится. Очевидно, такой способ увеличения частоты не очень подходит для производителей процессоров из-за низкой энергоэффективности, хотя и используется разгонщиками-экстремалами. И это все. Ну или почти все. Кто-то мог бы вспомнить, что ему удавалось слегка увеличить тактовую частоту микропроцессора даже без поднятия напряжения. Такое тоже возможно, однако в очень ограниченных пределах. Процессоры рассчитаны производителем на то, чтобы эксплуатироваться в широком диапазоне внешних условий (которые влияют на длину стадии), поэтому производятся с некоторым запасом по частоте. Например, самая длинная стадия может занимать не целый такт работы процессора, а скажем, 95% такта. Отсюда и возможность незначительно повысить частоту. Кстати, я ни в коем случае не призываю никого заниматься самостоятельным разгоном процессоров. Все, кто им занимается, делают это на свой страх и риск. Неправильно проводимый разгон опасен не только для ваших процессоров, но и для вас лично! Отмечу также, что помимо описанных, существуют и другие способы воздействовать на длину стадии. Но они гораздо менее существенны, чем представленные здесь. Например, изменение температуры влияет на работу электроники в целом. Однако серьезные эффекты достигаются только при очень низких температурах.

В общем и целом, получается, что за повышение частоты бороться очень тяжело… Тем не менее, эта битва постепенно ведется, и частота потихонечку ползет вверх. При этом грустить из-за того, что процесс замедлился, не приходится.

Ведь появилась такая штука как многоядерность.

И какая, в сущности, нам разница, стал наш компьютер работать быстрее из-за того, что поднялась его частота, или потому, что задачи стали исполняться в параллель? Тем более что во втором случае мы получаем дополнительные возможности и бОльшую гибкость…

Источник: https://habr.com/ru/company/intel/blog/194836/

Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет

Номинальная частота процессора

Каждому пользователю хочется обзавестись компьютером, способным быстро выполнять любые задачи. Для любителей игр и программистов важно, чтобы персональный компьютер был еще и производительным. Во время выбора подходящей модели ПК опытные и неопытные пользователи первым делом смотрят на характеристики центрального процессора – «мозгового» центра любой электронной вычислительной машины.

Важным показателем ЦП выступает тактовая частота, которая характеризует способность компьютера производить определенное количество вычислительных операций за одну единицу времени.

Раньше производители делали ставку на увеличение частоты, но в последнее время принципы IT-индустрии изменились, ровно как стали другими принципы создания современных микропроцессоров.

В этой статье расскажем о тактовой частоте процессора и ее влиянии на производительность процессора.

Что такое тактовая частота процессора

Тактовая частота процессора – это количество тактов или операций, которые он выполняет за 1 секунду. Она измеряется в герцах – единицах измерения, обозначаемых как ГЦ или HZ в англоязычном варианте. Чем больше операций или тактов процессор выполняет за одну секунду, тем выше его производительность. Логично, что чем больше тактовая частота CPU, тем мощнее и продуктивнее ПК.

Рассчитать частоту любого ЦП можно путем произведения показателя частоты шины и специального коэффициента, который называют множителем.

Например, рабочая частота шины топового процессора Intel i7-8700K составляет 100 МГц, а свободный множитель (определяется изготовителем) равняется 37. Путем умножения получаем показатель тактовой частоты CPU – 3.7 ГГц (или 3700 МГц).

Частота последних моделей ЦП от передовых изготовителей варьируется в пределах от 1 до 4 ГГц.

сложность в расчете и понимании тактовой частоты процессора заключается в том, что одинаковые задачи могут исполняться за совершенно разное количество тактов. Под тактом принято понимать электрический импульс, который проходит через все составляющие персонального компьютера с целью синхронизации их работы.

Получается, что один CPU может справиться с поставленной задачей за один такт, когда другой процессор выполнит эту же команду только за четыре такта. При этом частота первого ЦП – 400 МГц, а второго целых 800 МГц. Почему так происходит? Показатель производительности к тому же напрямую зависит от архитектуры и устройства «мозга» компьютера.

Первый чип с меньшей частотой во время работы окажется производительнее второго.

Конечно, чем выше значение рабочей частоты процессора, тем лучше. Но думать, что только эта характеристика отображает скорость работы «мозгов» компьютера или ноутбука, не совсем правильно. Сейчас на рынке IT фактически не осталось CPU с одним.

Компании производители в лице Intel и AMD делают ставку на выпуск процессоров с двумя, четырьмя, шестью и большим количеством ядер. Важно помнить, что в многоядерном CPU показатели отдельных ядер не складываются.

Если перед вами процессор Intel Core i3-2100 с двумя ядрами и тактовой частотой 3100 МГц, это не будет значить, что в сумме он обладает 6200 МГц.

В такой архитектуре ядра выполняют задачи параллельно: они разбивают одну команду на несколько частей, обрабатывают их, и в заключительной стадии формируют общий ответ. В результате команды обрабатываются быстрее, а это значит, что процессор с двумя ядрами работает производительнее одноядерного. Однако двукратного прироста не происходит.

Как посмотреть тактовую частоту процессора

Известно несколько способов, как узнать частоту процессора на своем персональном компьютере. Самый простой – заглянуть в свойства ПК. Если возникла необходимость узнать тактовую частоту, выполните следующие действия:

  1. Перейдите в «Мой Компьютер», путем открытия ярлыка на рабочем столе.
  2. В открывшемся окне нажмите правой кнопкой мыши на пустой области.
  3. Выберите пункт «Свойства».
  4. В следующем окне обратите внимание на центральную область экрана, а именно на блок «Система».
  5. В строке «Процессор» отображены все важные характеристики ЦП.

Кроме стандартных методов есть еще и обширные способы проверки – с помощью стороннего софта. Лучшей утилитой, отображающей характеристики ключевых компонентов компьютера, считается CPU-Z.

Достаточно выполнить её установку на ПК и запустить. В окошке «Тактовая частота» она отображает то, что нужно.

Как увеличить тактовую частоту процессора

Перед выпуском продукции каждый уважающий себя производитель тестирует её и определяет функциональные возможности. Что касается процессоров, то, прежде чем попасть на прилавок магазина, они проходят экстремальные испытания в условиях с повышенным напряжением и температурой.

По окончанию теста производитель определяет максимальные частоты. Однако в ходе испытания не все кристаллы тестируются, а сам изготовитель оставляет запас прочности, равный 10-15% от возможностей изделия.

Поэтому по тактовой частоте у большинства процессоров есть запас, который составляет 15% и даже больше.

Увеличение тактовой частоты, в рамках возможностей процессора, называют разгоном. Популярность этой процедуры полностью обоснована: у пользователя есть возможность «заставить» работать процессор быстрее и сделать компьютер мощнее и продуктивнее без затрат.

Если множитель разблокирован заводом-изготовителем, то разгон выполняется путем его увеличения. Изменяя значение множителя, пользователь воздействует на тактовую частоту ЦП без влияния на работу других компонентов.

Если множитель заблокирован, то разгон может выполняться путем повышения частоты шины процессора, но такой способ доступен не всегда.

Обычно разгон выполняется через настройки BIOS. Например, на картинке внизу показаны настройки BIOS, в которых можно изменить частоту шины процессора и его множитель. Редактируя эти параметры, пользователь может управлять итоговой частотой CPU.

Но, у разгона есть и ряд недостатков. Так, с увеличением частоты процессора растет его температура и снижается стабильность работы.

Если за этими параметрами не следить, то процессор может перегреваться и вызывать перезагрузку компьютера.

Поэтому при выполнении разгона необходимо выполнять тщательное тестирование, для того чтобы определить с какими настройками компьютер сможет работать длительное время без перегрева или вылетов.

Источник: https://comp-security.net/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80/

Что нужно знать о процессорах?

Номинальная частота процессора

Бывает довольно сложно объяснить старшему поколению, почему современные смартфоны стоят очень дорого. Наши гаджеты настолько эволюционировали, что функционал телефона в современных устройствах стал придаточным. По сути, мы пользуемся маленьким компьютером, который, как и раньше может осуществлять звонки.

Наши стационарные компьютеры, мобильные компьютеры, ноутбуки выполняют огромное количество задач, но разве вы не задумывались, что происходит внутри этих устройств? Что выполняет роль «мозга» системы? Конечно процессор.

Давайте разберёмся в основных понятиях и терминах современных процессоров.

Существуют разные архитектуры процессоров. Более того, большинство программ заточено под определённую архитектуру – 64Bit или 32Bit. Такие программы поддерживают определённую архитектуру процессора.

Процессор, имеющий 32-битную архитектуру, может обрабатывать 32 бита информации за один цикл. Аналогично и с 64-битными процессорами.

Кроме того, количество поддерживаемой оперативной памяти (RAM) так же зависит от архитектуры процессора.

Процессорам с 16-разрядной архитектурой доступны смехотворные по современным меркам 64 КБ оперативной памяти. 32-битному процессору доступны 4 ГБ памяти (существуют серверные версии Windows с возможностью использования большего количества памяти). А для 64-битного процессора это 16 эксабайт.

Ядра это обрабатывающие ячейки процессора. Они получают инструкции и действуют на их основе. В упрощённом понимании, чем больше у вас ядер, тем лучше скорость обработки. Представьте рабочих фабрики. Чем больше рабочих, тем быстрее обрабатываются материалы.

Но большое количество рабочих потребует больших средств на зарплату. Большое количество ядер, однозначно, увеличит скорость обработки, но одновременно потребуется больше энергии, а также процессор будет существенно сильнее нагреваться.

Часто мы слышим, что процессор имеет 3,2 ГГц или 3,6 ГГц или 4,0 ГГц. Что вообще такое ГГЦ?

ГГц это аббревиатура от слова Гигагерц. Приставка «гига» означает «миллиард», а герцы – это стандартная единица измерения частоты в микроэлектронике, в аббревиатуре ГГЦ обозначающая «цикл в секунду». Таким образом, процессор с частотой 2 ГГц может выполнять 2 миллиарда циклов за одну секунду.

Этот термин иногда заменяют аналогичным «частота» или «тактовая частота» вашего процессора. Чем выше число, тем лучше выбранный процессор.

Кэш микропроцессора – это маленький блок внутри процессора, который хранит немного памяти. Каждый раз, когда нам нужно выполнить какую-то задачу поток данных должен перейти из ОЗУ в процессор.

Процессор работает гораздо быстрее, чем оперативная память, поэтому большую часть времени процессор находится в режиме ожидания и ждёт данные из ОЗУ.

Чтобы этот процесс выполнялся эффективно, ОЗУ постоянно пересылает данные в кэш процессора.

В обыкновенных десктопных процессорах среднего класса в вашем распоряжении порядка 2-3 Мб кэша. В процессорах high-end уровня и специализированных решениях для «тяжёлых» задач – от 6 Мб и выше. Чем больше кэш вашего процессора, тем лучше.

Литография процессора или техпроцесс, по которому изготовлен кристалл, связаны с размерами используемых транзисторов. Обычно техпроцесс измеряется в нанометрах, и чем меньше число, тем компактнее и энергоэффективнее ваш процессор. Современная высокотехнологичная литография позволяет увеличить количество ядер в одном слоте и снизить потребление энергии.

Средний показатель литографии актуальных процессоров колеблется в пределах 14-32 нм.

Этот показатель представляет собой мощность в ваттах, которую рассеивает процессор во время загрузки всех ядер и базовой частоте. Чем ниже этот показатель, тем лучше для процессора. Более низкий TDP позволяет разгонять процессор до более высоких частот, и означает, что выделяется меньше тепла для рассеивания.

Стандартные десктопные процессоры обычно потребляют больше энергии и имеют TDP в районе 40 Вт и выше, в то время как их мобильные аналоги в 3 раза меньше энергии и почти на столько же холоднее.

В рамках разбора термина архитектура мы уже упоминали поддержку оперативной памяти. Но это справедливо только для теории. Максимальное количество поддерживаемой памяти как правило оговорено производителем в характеристиках процессора. В них так же содержится информация о поддерживаемой версии DDR.

Мы уже говорили о тактовой частоте, так вот, разгон, это увеличение тактовой частоты процессора для более высокой производительности. Как правило, разгоном занимаются геймеры, пользователи, использующие тяжёлые программы для обработки видео или фотографий, и просто энтузиасты компьютерного железа в виде своего рода развлечения/соревнования.

Разгон доступен большинству высокопроизводительных процессоров, нужен лишь разблокированный множитель (коэффициент умножения).

Опытные оверклокеры знают, что даже если множитель заблокирован, то разгон (повышение частоты) возможен по шине, за счёт увеличения её частоты.

Но! Если вы плохо знакомы с точной настройкой показателей процессора и не разбираетесь в настройках BIOS своей материнской платы, делать разгон процессора вам не стоит. Это не безопасно и может привести к поломке.

Когда стало очевидно, что добавление ядер не может оставаться лучшим решением для удовлетворения потребности в ускоренной обработке, был изобретена технология Hyper-Threading – виртуальные ядра процессора, позволяющие воплотить идею мультипоточности.

В итоге, когда мы говорим о двухъядерном процессоре с технологией Hyper-Threading это значит, что он имеет 2 физических ядра и 2 виртуальных ядра. Таким образом, технически вы получаете четырехъядерный процессор в корпусе двухъядерного процессора.

Процессоры имею множество характеристик и переменных, связанных с ними. Мы знаем, что процессор это ключевая часть любого современного цифрового устройства. Поэтому перед выбором устройства очень важно изучить характеристики его процессора и учесть все вышеперечисленные свойства.

Для лучшей производительности такие вещи как частота, количество ядер, кэш процессора должны быть выше, в то время как техпроцесс, TDP должны быть, чем ниже, тем лучше.

Выставляйте правильные характеристики в системе фильтров buyon.ru и выбирайте лучший процессор для своей системы.

Источник: https://hitech.buyon.ru/pages/new-article-8067/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.