Hogere klokfrequentie daarvan. Wat is CPU-kloksnelheid?

Frequentie? GHz? 2.6? Ghz?

Technisch gezien klinkt de definitie als volgt:

Kloksnelheid is het aantal klokcycli dat in een bepaalde tijd wordt geproduceerd.

Voor mij was het ook een donker bos, toen ik dit in mijn eerste jaar in een notitieboekje schreef, studerend voor programmeur. Toen begreep ik, zoals velen nu, helemaal niet wat dit betekent en waarom is het nodig?

Laat het me uitleggen met voorbeelden, het zal gemakkelijker zijn om erachter te komen hoe het ermee werkt. Laten we beginnen.

Uitleg per voorbeeld

Laten we ons voorstellen dat 1 beat van de muzikale trommel 1 beat van de processor is. Ter vergelijking nemen we twee trommels, één wordt 120 keer per minuut geslagen, de tweede wordt 80 keer per minuut geslagen, het zal duidelijk zijn dat de frequentie van het geluid van de eerste trommel hoger en luider is dan die van de tweede.

Voor een onafhankelijk experiment kun je een gewone schrijfpen in je hand nemen, 10 seconden markeren en 10 slagen maken met een rand van de pen op de tafel, en dan 20 slagen tegelijkertijd maken, het resultaat zal hetzelfde zijn als met de trommels.
Je moet ook begrijpen dat als een muzikant vier drums heeft, in plaats van één, het aantal beats niet wordt vermenigvuldigd met het aantal drums, maar wordt verdeeld over alles, dus er zullen meer mogelijkheden zijn om geluiden te spelen.

Onthouden! Het aantal cores wordt niet vermenigvuldigd met gigahertz.

En daarom staan ​​nergens in de beschrijvingen zulke grote getallen als 12Ghz of 24GHz, nou ja, etc., al was het maar in de overklokresultaten, en dan nog nauwelijks.
In de microprocessor wordt per cyclus een bepaald aantal instructies uitgevoerd. Dat wil zeggen, hoe hoger de klokfrequentie, des te meer instructies die binnen een bepaalde tijd worden uitgevoerd in de microprocessor plaatsvinden.

Trouwens, over wat erin zit, kun je vinden in het artikel - "", dat al op de blog is verschenen. Verder interessanter, om altijd op de hoogte te zijn van het verschijnen van nieuwe artikelen.

Wat wordt er gemeten en hoe wordt het aangegeven?

In gigahertz of megahertz, afgekort als - GHz of MHz, Ghz of Mhz.

3.2 Ghz = 3200 Mhz is hetzelfde, alleen in verschillende waarden.

Op sites in de omschrijving staat de frequentie op verschillende manieren aangegeven. Voorbeelden worden hieronder weergegeven en zijn blauw gemarkeerd.

Invloed in werk en spel

Wanneer u op een computer werkt, heeft deze parameter invloed op:

  • systeem prestatie
  • reactievermogen en werksnelheid
  • computer kracht
  • het tegelijkertijd uitvoeren van meerdere hardlooptaken
  • en nog veel meer.

Hoe beïnvloedt het games? Hangt direct af van hoeveel kracht er nodig is voor het spel. Fabrikanten raden aan om 3.0 GHz en hoger te gebruiken. Het hangt allemaal af van de game zelf en de bijbehorende aanbevelingen. Waar kun je ze bekijken? U kunt lezen waarin ik alles tot in detail heb verteld.

Een van de CPU-modellen die op het moment van schrijven de hoogste kloksnelheid heeft, is de Intel i7-8700K.

Natuurlijk geloven velen dat deze parameter niet de belangrijkste is, maar deze indicator heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van de pc, dus als je de mogelijkheid hebt om een ​​hogere gigahertz te kopen, raad ik je aan dit te overwegen.

Naar mijn mening zou ik deze optimale modellen voor verschillende taken overwegen:

  • INTEL Pentium G5600
  • AMD Ryzen 3 2200G
  • INTEL Core i3 8100
  • INTEL Core i5 8400
  • INTEL Core i7 8700

Voor welke taken zijn ze bedoeld? U kunt in het artikel zien hoe, om er later geen spijt van te krijgen.

De prijzen vermeld ik niet, die veranderen altijd, dus kijk maar eens rond. De keuze is aan jou.

Ik hoop dat je alles begrijpt. Ik zal hiermee eindigen. Om op de hoogte te blijven van het verschijnen van nieuwe, begrijpelijke en interessante artikelen op mijn blog, kun je reacties achterlaten, ik ben altijd geïnteresseerd in jouw mening. Bedankt voor de aandacht. Tot ziens in nieuwe artikelen.

Die kloksnelheid is de bekendste parameter. Daarom is het noodzakelijk om specifiek met dit concept om te gaan. Ook zullen we in het kader van dit artikel bespreken: de kloksnelheid van multi-coreprocessors begrijpen, omdat er interessante nuances zijn die niet iedereen kent en waarmee rekening wordt gehouden.

Al geruime tijd wedden de ontwikkelaars op het verhogen van de klokfrequentie, maar in de loop van de tijd is de "mode" veranderd en de meeste ontwikkelingen worden besteed aan het creëren van een meer perfecte architectuur, het vergroten van het cachegeheugen en het ontwikkelen van multi-core , maar ook de frequentie vergeet niemand.

Wat is de CPU-kloksnelheid?

Eerst moet u de definitie van "klokfrequentie" begrijpen. De kloksnelheid vertelt ons hoeveel de processor berekeningen kan uitvoeren per tijdseenheid. Dienovereenkomstig, hoe hoger de frequentie, hoe meer bewerkingen de processor per tijdseenheid kan uitvoeren. De kloksnelheid van moderne processors is over het algemeen 1,0-4 GHz. Het wordt bepaald door de externe of basisfrequentie te vermenigvuldigen met een bepaalde factor. Een Intel Core i7 920-processor gebruikt bijvoorbeeld een busfrequentie van 133 MHz en een vermenigvuldiger van 20, wat resulteert in een kloksnelheid van 2660 MHz.

De frequentie van de processor kan thuis verhoogd worden door de processor te overklokken. Er zijn speciale modellen processors van: AMD en Intel, die door de fabrikant zelf gericht zijn op overklokken, bijvoorbeeld de Black Edition van AMD en de K-serie lijn van Intel.

Ik wil er wel op wijzen dat bij het kopen van een processor de frequentie geen doorslaggevende factor mag zijn bij je keuze, omdat er maar een deel van de prestaties van de processor van afhangt.

Kloksnelheid begrijpen (multi-coreprocessors)

Nu zijn er bijna in alle marktsegmenten geen single-core processors meer. Logisch, want de IT-industrie staat niet stil, maar gaat voortdurend met sprongen vooruit. Daarom moet u duidelijk begrijpen hoe de frequentie wordt berekend voor processors met twee of meer kernen.

Toen ik veel computerforums bezocht, merkte ik dat er een algemene misvatting bestaat over het begrijpen (berekenen) van de frequenties van multi-coreprocessors. Ik zal meteen een voorbeeld geven van deze onjuiste redenering: "Er is een 4-coreprocessor met een klokfrequentie van 3 GHz, dus de totale klokfrequentie zal zijn: 4 x 3GHz = 12 GHz, toch?" - Nee, niet zoals Dat.

Ik zal proberen uit te leggen waarom de totale processorfrequentie niet kan worden begrepen als: "het aantal cores" NS gespecificeerde frequentie ".

Laat me je een voorbeeld geven: “Een voetganger loopt langs de weg, zijn snelheid is 4 km/u. Dit is analoog aan een single core processor aan N GHz. Maar als er 4 voetgangers over de weg lopen met een snelheid van 4 km/u, dan is dit vergelijkbaar met een 4-core processor op N GHz. In het geval van voetgangers geloven we niet dat hun snelheid 4x4 = 16 km / h zal zijn, we zeggen gewoon: "4 voetgangers lopen met een snelheid van 4 km/u"... Om dezelfde reden voeren we geen wiskundige bewerkingen uit met de frequenties van de processorkernen, maar onthoud gewoon dat de 4-coreprocessor N GHz heeft vier kernen, die elk op een frequentie werken N GHz ".

klok frequentie wordt een parameter genoemd die wordt gemeten in gigahertz. Een hogere kloksnelheid maakt een snellere gegevensverwerking mogelijk. Dit is een van de belangrijkste parameters waar je op moet letten bij het kiezen van een processor.

Het aantal cores is niet minder belangrijk, feit is dat de klokfrequentie in dit ontwikkelingsstadium niet meer omhoog te krijgen is, hierdoor is de ontwikkeling in de richting van parallel computing doorgezet, uitgedrukt in een toename van het aantal cores. Het aantal cores geeft aan hoeveel programma's tegelijkertijd kunnen worden uitgevoerd zonder prestatieverlies. Houd er echter rekening mee dat als het programma is geoptimaliseerd voor twee kernen, de computer ze niet volledig kan gebruiken, zelfs als er meer zijn.

Processorcache en busfrequentie

De busfrequentie toont de overdrachtssnelheid van informatie die de processor binnenkomt en verlaat. Hoe hoger deze indicator, hoe sneller de uitwisseling van informatie is, de meeteenheden hier zijn gigahertz. Van groot belang is de cache van de processor, een blok geheugen met hoge snelheid. Het bevindt zich direct op de kern en dient om de prestaties te verbeteren, omdat gegevens erin worden verwerkt met een veel hogere snelheid dan in het geval van RAM. Er zijn drie niveaus van cachegeheugen:

L1 - het eerste niveau is de kleinste, maar de snelste, de grootte varieert van 8 tot 128 KB.

L2 is het tweede niveau, veel langzamer dan het eerste, maar overtreft het in volume, hier varieert de grootte binnen het bereik van 128 - 12288 KB.

L3 is het derde niveau, verliest in snelheid aan de eerste twee niveaus, maar het meest omvangrijke, het kan trouwens helemaal ontbreken, omdat het is bedoeld voor speciale edities van processors of serveroplossingen. De grootte bereikt 16384 KB, het kan aanwezig zijn in processors zoals Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition of Itanium 2.

Contactdoos en warmteafvoer

Minder belangrijk, maar niet hun relevantie verliezend bij het kiezen van een processor, zijn kenmerken als de socket en warmteafvoer. Stopcontact de connector genoemd waar de processor op het moederbord is geïnstalleerd. Door indicatoren hitte verwijdering u kunt de mate van verwarming van de processor tijdens bedrijf bepalen. Deze indicator wordt gemeten in watt en varieert tussen 10 - 165W.

De gemiddelde kosten van processors op de markt in Moskou zijn Intel Core 2 Duo 5000 roebel en AMD Athlon X2 Dual-Core 3000 roebel, volgens http://price.ru

Tabblad. 3 Vergelijking van verwerkers

Om met grafische afbeeldingen te werken, is de frequentie van de bus en de processor belangrijk, daarom, in overeenstemming met de minimale hardwarevereisten bij het kiezen tussen de twee aangeboden CPU's, vertrouwend op de bovenstaande belangrijkste kenmerken, evenals op de prijskwaliteiten, geef ik er de voorkeur aan de AMD ATHLON II X2 CPU http://www.nix.ru .

Processor schematisch diagram:

Besturingsblok- regelt de werking van alle processoreenheden.

Rekenkundig logisch blok- voert rekenkundige en logische berekeningen uit.

registreert- blok van gegevensopslag en tussenresultaten van berekeningen - intern RAM-geheugen van de processor.

Decodeer blok- converteert gegevens naar binair systeem.

Prefetch-blok- ontvangt een opdracht van een apparaat (toetsenbord, enz.) en vraagt ​​om instructies in het systeemgeheugen.

Cachegeheugen (of gewoon cache) van het 1e niveau- Slaat veelgebruikte instructies en gegevens op.

L2-cache- slaat veelgebruikte gegevens op.

bus blok- dient voor invoer en uitvoer van informatie.

Dit diagram komt overeen met de P6-architectuurprocessors. Deze architectuur werd gebruikt om processors te maken van Pentium Pro tot Pentium III. Pentium 4-processors worden vervaardigd met behulp van de nieuwe Intel® NetBurst-architectuur. In Pentium 4-processors is de cache van niveau 1 verdeeld in twee delen: de datacache en de instructiecache.

Processorspecificaties

De belangrijkste kenmerken van de processor zijn de klokfrequentie, bitbreedte en cachegroottes van het 1e en 2e niveau.

Frequentie is het aantal trillingen per seconde. Kloksnelheid is het aantal klokcycli per seconde. Toegepast op de processor:

klok frequentie is het aantal bewerkingen dat de processor per seconde kan uitvoeren.

Die. hoe meer bewerkingen een processor per seconde kan uitvoeren, hoe sneller hij werkt. Een processor met een kloksnelheid van 40 MHz voert bijvoorbeeld 40 miljoen bewerkingen per seconde uit, met een frequentie van 300 MHz - 300 miljoen bewerkingen per seconde, met een frequentie van 1 GHz - 1 miljard bewerkingen per seconde.

In 2003 bereikte de kloksnelheid van processors 3 GHz.

Er zijn twee soorten kloksnelheden, intern en extern.

Interne klokfrequentie is de klokfrequentie waarmee het werk in de processor plaatsvindt.

Externe klokfrequentie of systeembusfrequentie is de klokfrequentie waarmee gegevens worden uitgewisseld tussen de processor en het RAM-geheugen van de computer.

Tot 1992 waren de interne en externe frequenties in de processors hetzelfde, en in 1992 introduceerde Intel de 80486DX2-processor, waarbij de interne en externe frequenties verschillend waren - de interne frequentie was 2 keer hoger dan de externe. Er werden twee typen van dergelijke processors uitgebracht met frequenties van 25/50 MHz en 33/66 MHz, daarna bracht Intel de 80486DX4-processor uit met een verdrievoudigde interne frequentie (33/100 MHz).

Sinds die tijd zijn ook andere productiebedrijven begonnen met het produceren van processors met een dubbele interne frequentie, en IBM begon processors te produceren met een drievoudige interne frequentie (25/75 MHz, 33/100 MHz en 40/120 MHz).

In moderne processors, bijvoorbeeld met een processorkloksnelheid van 3 GHz, is de systeembusfrequentie 800 MHz.

Processorgrootte: wordt bepaald door de breedte van zijn registers.

Een computer kan gelijktijdig werken met een beperkt aantal informatie-eenheden. Deze set is afhankelijk van de bitbreedte van de interne registers. Een ontlading is een opslageenheid van informatie. In één werkcyclus kan de computer de hoeveelheid informatie verwerken die in de registers past. Als de registers 8 eenheden informatie kunnen opslaan, dan zijn ze 8-bit, en de processor is 8-bit, als de registers 16-bit zijn, dan is de processor 16-bit, enz. Hoe hoger de bitdiepte van de processor, hoe meer informatie hij in één cyclus kan verwerken, dus hoe sneller de processor werkt.

De Pentium 4-processor is 32-bits.

Cachegrootte 1 en 2 niveaus heeft ook invloed op de processorprestaties.

In de Pentium III-processor is de cache van niveau 1 16 KB en de cache van niveau 2 256 KB.

In Pentium 4-processors is de L1-datacache 8 KB, de L1-instructiecache 12.000 instructies in volgorde van uitvoering en de L2-cache 512 KB.

CPU - centrale verwerkingseenheid of centrale verwerkingseenheid. Het is een geïntegreerd circuit dat machine-instructies uitvoert. Uiterlijk ziet een moderne CPU eruit als een klein blok van ongeveer 4-5 cm groot met pinnen aan de onderkant. Hoewel het gebruikelijk is om dit blok te noemen, bevindt de geïntegreerde schakeling zelf zich in dit pakket en is een siliciumkristal waarop elektronische componenten worden aangebracht met behulp van lithografie.

Het bovenste deel van de CPU-behuizing wordt gebruikt om de warmte af te voeren die wordt gegenereerd door de werking van een miljard transistors. Aan de onderkant bevinden zich pinnen die nodig zijn om de chip op het moederbord aan te sluiten via een socket - een specifieke connector. De CPU is het krachtigste onderdeel van de computer.

Klokfrequentie als een belangrijke parameter van de werking van de processor, en wat het beïnvloedt

Processorprestaties worden meestal gemeten aan de hand van de klokfrequentie. Dit is het aantal bewerkingen of klokcycli dat de CPU per seconde kan uitvoeren. In wezen de tijd die de processor nodig heeft om informatie te verwerken. De vangst is dat verschillende architecturen en CPU-apparaten bewerkingen kunnen uitvoeren in een verschillend aantal klokcycli. Dat wil zeggen, één CPU voor een bepaalde taak kan één klokcyclus nodig hebben, en een andere - 4. Dus de eerste kan efficiënter zijn met een waarde van 200 MHz, versus de tweede met een indicator van 600 MHz.

Dat wil zeggen, de klokfrequentie geeft in feite geen volledige definitie van de prestaties van de processor, die meestal door velen op die manier wordt gepositioneerd. Maar we zijn gewend om het te evalueren vanwege min of meer gevestigde normen. Voor moderne modellen is de werkelijke aanloop in cijfers bijvoorbeeld van 2,5 naar 3,7 GHz, en vaak zelfs nog hoger. Hoe hoger de waarde, hoe beter natuurlijk. Dit betekent echter niet dat er geen processor op de markt is met een lagere frequentie, maar die veel efficiënter werkt.

Hoe de klokgenerator werkt

Alle pc-componenten werken op verschillende snelheden. De systeembus kan bijvoorbeeld 100 MHz zijn, de CPU kan 2,8 GHz zijn en het RAM-geheugen kan 800 MHz zijn. De basislijn voor het systeem wordt ingesteld door de klokgenerator.

Meestal gebruiken moderne computers een programmeerbare generatiechip, die de waarde voor elk onderdeel afzonderlijk bepaalt. Het werkingsprincipe van de eenvoudigste klokpulsgenerator is het genereren van elektrische pulsen met een bepaald tijdsinterval. Het meest voor de hand liggende voorbeeld van het gebruik van een generator is een elektronische klok. Door tikken te tellen worden seconden gevormd, waarvan - al minuten en dan uren. We zullen je wat later vertellen wat Gigahertz, Megahertz, etc. zijn.

Hoe de snelheid van een computer en laptop afhangt van de klokfrequentie

De processorfrequentie is verantwoordelijk voor het aantal klokcycli dat de computer in één seconde kan uitvoeren, wat op zijn beurt de prestaties weerspiegelt. Vergeet echter niet dat verschillende architecturen een verschillend aantal klokcycli gebruiken om hetzelfde probleem op te lossen. Dat wil zeggen, het is belangrijk om "indicatoren te meten" in het kader van ten minste één klasse processors.

Wat beïnvloedt de kloksnelheid van een single-coreprocessor in een computer en laptop?

Single-core CPU's worden zelden ergens in de natuur gevonden. Maar je kunt ze wel als voorbeeld gebruiken. Eén processorkern bevat ten minste een rekenkundige logische eenheid, een set registers, een aantal cacheniveaus en een coprocessor.

De frequentie waarmee al deze componenten hun taken uitvoeren, is rechtstreeks van invloed op de algehele prestaties van de CPU. Maar nogmaals, met een relatief vergelijkbare architectuur en uitvoeringsmechanisme voor opdrachten.

Wat beïnvloedt het aantal cores in een laptop?

CPU-kernstatistieken kloppen niet. Dat wil zeggen, als 4 kernen op 2 GHz werken, betekent dit niet dat hun totale waarde 8 GHz is. Omdat taken in multicore-architecturen parallel lopen. Dat wil zeggen, een bepaalde reeks opdrachten wordt in delen naar de kernen gedistribueerd en na elke uitvoering wordt een algemeen antwoord gevormd.

Zo kan een specifieke taak sneller worden voltooid. Het hele probleem is dat niet alle software meerdere threads tegelijk aankan. Dat wil zeggen, tot nu toe gebruiken de meeste applicaties in feite slechts één kern. Er zijn natuurlijk mechanismen op het niveau van het besturingssysteem die taken over verschillende kernels kunnen parallelliseren, bijvoorbeeld, de ene toepassing laadt de ene kernel, de andere laadt de andere, enz. Maar dit vereist ook systeembronnen. Maar over het algemeen laten geoptimaliseerde programma's en games veel betere prestaties zien op multi-coresystemen.

Hoe wordt de CPU-kloksnelheid gemeten?

De meeteenheid Hertz geeft meestal het aantal keren aan dat batchprocessen in één seconde worden uitgevoerd. Dit werd de ideale oplossing voor de eenheden waarin de kloksnelheid van de processor wordt gemeten. Nu wordt de prestatie van alle chips gemeten in Hertz. Nu is het GHz. Giga is zo'n voorvoegsel dat laat zien dat het 1.000.000.000 Hertz bevat. In de geschiedenis van pc's zijn settopboxen vaak veranderd - KHz, toen MHz, en nu is de meest relevante GHz. In de specificaties van de CPU vind je ook de Engelse afkortingen - MHz of GHz. Deze voorvoegsels duiden hetzelfde aan als in het Cyrillisch.

Hoe u de processorfrequentie van uw computer kunt achterhalen

Voor het Windows-besturingssysteem zijn er verschillende eenvoudige methoden, zowel standaard als met programma's van derden. De eenvoudigste en meest voor de hand liggende is om met de rechtermuisknop op het pictogram "Deze computer" te klikken en naar de eigenschappen ervan te gaan. Naast de naam van de CPU en zijn kenmerken, wordt ook de frequentie aangegeven.

Van oplossingen van derden kunt u een klein maar bekend programma CPU-Z gebruiken. Het hoeft alleen maar te worden gedownload, geïnstalleerd en uitgevoerd. In het hoofdvenster wordt de huidige klokfrequentie weergegeven. Naast deze gegevens geeft het ook veel andere nuttige informatie weer.

CPU-Z-programma

Op welke manieren kunt u de productiviteit verhogen?

Om dit te doen, zijn er twee manieren: de vermenigvuldiger en de frequentie van de systeembus verhogen. De vermenigvuldiger is een coëfficiënt die de verhouding weergeeft tussen de basisfrequentie van de processor en de basisindicator van de systeembus.

Het is in de fabriek ingesteld en kan worden vergrendeld voor wijziging of worden ontgrendeld in het eindapparaat. Als er een mogelijkheid is om de vermenigvuldiger te wijzigen, betekent dit dat u ook de frequentie van de processor kunt verhogen, zonder wijzigingen aan te brengen in de werking van andere componenten. Maar in de praktijk geeft deze aanpak geen effectieve verhoging, aangezien de rest de CPU gewoon niet bijhoudt. Een verandering in de systeembus zal leiden tot een verhoging van de waarden van alle componenten: processor, RAM, noord- en zuidbruggen. Dit is de gemakkelijkste en meest effectieve manier om uw computer te overklokken.

Je kunt de pc als geheel ook overklokken door de spanning te verhogen, waardoor de snelheid van de CPU-transistors en daarmee de frequentie toenemen. Maar deze methode is nogal ingewikkeld en gevaarlijk voor beginners. Het wordt voornamelijk gebruikt door mensen die ervaring hebben met overklokken en elektronica.