Høyere klokkefrekvens av disse. Hva er CPU klokkehastighet

Frekvens? GHz? 2,6? Ghz?

Fra et teknisk synspunkt høres definisjonen slik ut:

Klokkefrekvens er antall klokkesykluser produsert i løpet av en gitt tidsperiode.

For meg var det også en mørk skog, da jeg det første året jeg skrev dette i en notatbok, studerte til programmerer. Da skjønte jeg, som mange nå, ikke i det hele tatt hva dette betyr og hva er det for noe?

La meg forklare med eksempler, det vil være lettere å finne ut hvordan det fungerer med det. La oss begynne.

Forklaring med eksempel

La oss forestille oss at 1 slag av den musikalske tromme er 1 slag av prosessoren. Vi tar to trommer for sammenligning, den ene blir slått 120 ganger i minuttet, den andre blir slått 80 ganger i minuttet, det vil være åpenbart at frekvensen til lyden til den første tromme er høyere og høyere enn den andre.

For et uavhengig eksperiment kan du ta en vanlig skrivepenn i hånden, markere 10 sekunder og slå 10 med kanten fra pennen på bordet, og deretter gjøre 20 slag samtidig, resultatet blir det samme som med trommene.
Du må også forstå at hvis en musiker har fire trommer, i stedet for én, multipliseres ikke antall slag med antall trommer, men fordeles til alt, og dermed vil det være flere muligheter for å spille lyder.

Huske! Antall kjerner multipliseres ikke med gigahertz.

Og det er derfor, ingen steder i beskrivelsene er det så store tall som 12Ghz eller 24GHz, vel, osv., om bare i overklokkingsresultatene, og da knapt.
I mikroprosessoren utføres et visst antall instruksjoner per syklus. Det vil si at jo høyere klokkefrekvensen er, desto flere kommandoer som utføres innen en viss tid forekommer inne i mikroprosessoren.

Forresten, om hva som er inni, kan du finne ut i artikkelen - "", som allerede har dukket opp på bloggen. Ytterligere mer interessant, så å alltid være klar over utseendet til nye artikler.

Hva måles og hvordan indikeres det

I gigahertz eller megahertz, forkortet som - GHz eller MHz, Ghz eller Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz er det samme, bare i forskjellige verdier.

På steder i beskrivelsen er frekvensen angitt på forskjellige måter. Eksempler vises nedenfor og er uthevet i blått.

Påvirkning i arbeid og lek

Når du arbeider ved en datamaskin, påvirker denne parameteren:

  • systemytelse
  • reaksjonsevne og arbeidshastighet
  • datakraft
  • utførelse av flere løpende oppgaver samtidig
  • og mye mer.

Hvordan påvirker det spill? Avhenger direkte av hvor mye kraft som trengs for spillet. Produsenter anbefaler å bruke 3,0 GHz og høyere. Alt avhenger av selve spillet og anbefalingene som følger med det. Hvor skal man se dem? Du kan lese der jeg fortalte alt i detalj.

En av CPU-modellene som har høyest klokkehastighet i skrivende stund er Intel i7-8700K.

Selvfølgelig tror mange at denne parameteren ikke er den viktigste, men denne indikatoren påvirker direkte ytelsen til PC-en, så hvis du har muligheten til å skaffe deg en høyere gigahertz, anbefaler jeg deg å vurdere det.

Etter min mening vil jeg vurdere disse optimale modellene for ulike oppgaver:

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

Hvilke oppgaver er de ment for? Du kan se i artikkelen hvordan, for ikke å angre senere.

Jeg oppgir ikke prisene, da de alltid endres, så ta en titt. Valget er ditt.

Jeg håper du forstår alt. Jeg avslutter med dette. For å holde deg informert om utseendet til nye, forståelige og interessante artikler på bloggen min, legg igjen kommentarer, jeg er alltid interessert i din mening. Takk for oppmerksomheten. Vi sees i nye artikler.

Den klokkefrekvensen er den mest kjente parameteren. Derfor er det nødvendig å spesifikt forholde seg til dette konseptet. Også innenfor rammen av denne artikkelen vil vi diskutere forstå klokkehastigheten til flerkjerneprosessorer, fordi det er interessante nyanser som ikke alle vet og tar hensyn til.

I ganske lang tid har utviklerne satset på å øke klokkefrekvensen, men over tid har "moten" endret seg og mesteparten av utviklingen brukes på å lage en mer perfekt arkitektur, øke cache-minnet og utvikle multi-core. , men ingen glemmer frekvensen heller.

Hva er CPU klokkehastighet?

Først må du forstå definisjonen av "klokkefrekvens". Klokkehastigheten forteller oss hvor mye prosessoren kan utføre beregninger per tidsenhet. Følgelig, jo høyere frekvens, jo flere operasjoner kan prosessoren utføre per tidsenhet. Klokkehastigheten til moderne prosessorer er vanligvis 1,0-4 GHz. Den bestemmes ved å multiplisere den eksterne eller basisfrekvensen med en viss faktor. For eksempel bruker en Intel Core i7 920-prosessor en 133 MHz bussfrekvens og en multiplikator på 20, noe som resulterer i en klokkehastighet på 2660 MHz.

Frekvensen til prosessoren kan økes hjemme ved å overklokke prosessoren. Det finnes spesielle modeller av prosessorer fra AMD og Intel, som er fokusert på overklokking av produsenten selv, for eksempel Black Edition fra AMD og K-serien fra Intel.

Jeg vil merke meg at når du kjøper en prosessor, bør ikke frekvensen være en avgjørende faktor for ditt valg, fordi bare en del av prosessorens ytelse avhenger av den.

Forstå klokkehastighet (flerkjerneprosessorer)

I dag er det ingen enkeltkjerneprosessorer igjen i nesten alle markedssegmenter. Vel, det er logisk, for IT-bransjen står ikke stille, men går stadig fremover med stormskritt. Derfor må du tydelig forstå hvordan frekvensen beregnes for prosessorer som har to eller flere kjerner.

Når jeg besøkte mange datafora, la jeg merke til at det er en vanlig misforståelse om å forstå (beregne) frekvensene til flerkjerneprosessorer. Umiddelbart vil jeg gi et eksempel på dette feilaktige resonnementet: "Det er en 4-kjerners prosessor med en klokkefrekvens på 3 GHz, så dens totale klokkefrekvens vil være: 4 x 3GHz = 12 GHz, ikke sant?" - Nei, ikke som at.

Jeg skal prøve å forklare hvorfor den totale prosessorfrekvensen ikke kan forstås som: «antall kjerner NS den angitte frekvensen ".

La meg gi deg et eksempel: "En fotgjenger går langs veien, hastigheten hans er 4 km / t. Dette er analogt med en enkeltkjerneprosessor på N GHz. Men hvis 4 fotgjengere går langs veien med en hastighet på 4 km/t, så ligner dette på en 4-kjerners prosessor på N GHz. Når det gjelder fotgjengere, tror vi ikke at hastigheten vil være 4x4 = 16 km/t, vi sier bare: "4 fotgjengere går med en hastighet på 4 km/t"... Av samme grunn utfører vi ingen matematiske operasjoner med frekvensene til prosessorkjernene, men husk bare at 4-kjerners prosessor er N GHz har fire kjerner, som hver opererer med en frekvens N GHz ".

Klokkefrekvens kalles en parameter som måles i gigahertz. En høyere frekvens gir raskere databehandling. Dette er en av de viktigste parametrene du bør være oppmerksom på når du velger en prosessor.

Antall kjerner er ikke mindre viktig, faktum er at klokkefrekvensen på dette stadiet av utviklingen ikke lenger kan økes, dette førte til fortsettelsen av utviklingen i retning av parallell databehandling, uttrykt i en økning i antall kjerner. Antall kjerner informerer om hvor mange programmer som kan kjøres samtidig uten å miste ytelsen. Det bør imidlertid huskes at hvis programmet er optimalisert for to kjerner, vil datamaskinen ikke kunne bruke dem fullt ut, selv om det er flere av dem.

Prosessorbuffer og bussfrekvens

Bussfrekvensen viser overføringshastigheten for informasjon som kommer inn og ut av prosessoren. Jo høyere denne indikatoren er, jo raskere er informasjonsutvekslingen, måleenhetene her er gigahertz. Av stor betydning er prosessorens cache, som er en høyhastighets minneblokk. Den er plassert direkte på kjernen og tjener til å forbedre ytelsen, siden data behandles i den med en betydelig høyere hastighet enn i tilfellet med RAM. Det er tre nivåer av hurtigbufferminne:

L1 - det første nivået er det minste i størrelse, men det raskeste, størrelsen varierer fra 8 til 128 KB.

L2 er det andre nivået, mye tregere enn det første, men overskrider det i volum, her varierer størrelsen i området 128 - 12288 KB.

L3 er det tredje nivået, taper i hastighet til de to første nivåene, men det mest omfangsrike, forresten, kan det være helt fraværende, da det er gitt for spesialutgaver av prosessorer eller serverløsninger. Størrelsen når 16384 KB, den kan finnes i prosessorer som Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition eller Itanium 2.

Stikkontakt og varmeavledning

Mindre betydningsfulle, men ikke miste relevansen når du velger en prosessor, er slike egenskaper som sokkelen og varmeavledning. Stikkontakt kalt kontakten hvor prosessoren er installert i hovedkortet. Etter indikatorer varmeavgivelse du kan bestemme graden av oppvarming av prosessoren under drift. Denne indikatoren måles i watt, og den varierer mellom 10 - 165W.

Den gjennomsnittlige kostnaden for prosessorer i Moskva-markedet er Intel Core 2 Duo 5000 rubler, og AMD Athlon X2 Dual-Core 3000 rubler, iht. http://price.ru

Tab. 3 Sammenligning av prosessorer

For å jobbe med grafikk er frekvensen til bussen og prosessoren viktig, derfor foretrekker jeg, i samsvar med minimumskravene til maskinvare når du velger mellom de to tilbudte CPUene, avhengig av de ovennevnte nøkkelegenskapene, så vel som på priskvalitetene AMD ATHLON II X2 CPU http://www.nix.ru .

Skjematisk diagram over prosessoren

Kontrollblokk- kontrollerer driften av alle prosessorenheter.

Aritmetisk logikkblokk- utfører aritmetiske og logiske beregninger.

Registrerer- blokk for lagring av data og mellomresultater av beregninger - intern RAM til prosessoren.

Dekode blokk- konverterer data til binært system.

Forhåndshent blokk- mottar en kommando fra en enhet (tastatur, etc.) og ber om instruksjoner i systemminnet.

Cache-minne (eller ganske enkelt cache) på 1. nivå- Lagrer ofte brukte instruksjoner og data.

L2 cache- lagrer ofte brukte data.

Bussblokk- tjener til input og output av informasjon.

Dette diagrammet tilsvarer P6-arkitekturprosessorene. Denne arkitekturen ble brukt til å lage prosessorer fra Pentium Pro til Pentium III. Pentium 4-prosessorer er produsert med den nye Intel® NetBurst-arkitekturen. I Pentium 4-prosessorer er nivå 1-cachen delt inn i to deler - databufferen og instruksjonsbufferen.

Prosessor spesifikasjoner

Hovedkarakteristikkene til prosessoren er dens klokkefrekvens, bitbredde og cache-størrelser på 1. og 2. nivå.

Frekvens er antall vibrasjoner per sekund. Klokkefrekvens er antall klokkesykluser per sekund. Brukt på prosessoren:

Klokkefrekvens er antall operasjoner prosessoren kan utføre per sekund.

De. jo flere operasjoner en prosessor kan utføre per sekund, jo raskere fungerer den. For eksempel utfører en prosessor med en klokkehastighet på 40 MHz 40 millioner operasjoner per sekund, med en frekvens på 300 MHz - 300 millioner operasjoner per sekund, med en frekvens på 1 GHz - 1 milliard operasjoner per sekund.

I 2003 nådde klokkehastigheten til prosessorer 3 GHz.

Det finnes to typer klokkefrekvenser, interne og eksterne.

Intern klokkefrekvens– Dette er klokkefrekvensen som arbeidet foregår med inne i prosessoren.

Ekstern klokkefrekvens eller systembussfrekvens er klokkefrekvensen som data utveksles med mellom prosessoren og datamaskinens RAM.

Frem til 1992 var de interne og eksterne frekvensene i prosessorene de samme, og i 1992 introduserte Intel 80486DX2-prosessoren, der de interne og eksterne frekvensene var forskjellige - den interne frekvensen var 2 ganger høyere enn den eksterne. To typer slike prosessorer ble utgitt med frekvenser på 25/50 MHz og 33/66 MHz, deretter lanserte Intel 80486DX4-prosessoren med tredoblet intern frekvens (33/100 MHz).

Siden den gang begynte også resten av produksjonsbedriftene å produsere prosessorer med doblet intern frekvens, og IBM begynte å produsere prosessorer med trippel intern frekvens (25/75 MHz, 33/100 MHz og 40/120 MHz).

I moderne prosessorer, for eksempel, med en prosessorklokkehastighet på 3 GHz, er systembussfrekvensen 800 MHz.

Prosessorstørrelse bestemmes av bredden på registrene.

En datamaskin kan operere samtidig med et begrenset sett med informasjonsenheter. Dette settet avhenger av bitbredden til de interne registrene. En utladning er en lagringsenhet for informasjon. I én arbeidssyklus kan datamaskinen behandle mengden informasjon som får plass i registrene. Hvis registrene kan lagre 8 enheter med informasjon, er de 8-bit, og prosessoren er 8-bit, hvis registre er 16-bit, så er prosessoren 16-bit osv. Jo høyere bitdybden til prosessoren er, jo mer informasjon kan den behandle i én syklus, noe som betyr at jo raskere fungerer prosessoren.

Pentium 4-prosessoren er 32-bit.

Cache nivå 1 og 2 påvirker også prosessorytelsen.

I Pentium III-prosessoren er nivå 1-cachen 16 KB, nivå 2-cachen er 256 KB.

I Pentium 4-prosessorer er L1-databufferen 8 KB, L1-instruksjonsbufferen er 12 000 instruksjoner i rekkefølge for utførelse, og L2-cachen er 512 KB.

CPU - sentral prosesseringsenhet, eller sentral prosesseringsenhet. Det er en integrert krets som utfører maskininstruksjoner. Utad ser en moderne CPU ut som en liten blokk ca 4-5 cm i størrelse med pinner på bunnen. Selv om det er vanlig å kalle denne blokken, er selve den integrerte kretsen plassert inne i denne pakken og er en silisiumkrystall som elektroniske komponenter påføres ved hjelp av litografi.

Den øvre delen av CPU-dekselet brukes til å spre varmen som genereres ved driften av en milliard transistorer. På bunnen er det pinner som trengs for å koble brikken til hovedkortet ved hjelp av en stikkontakt - en spesifikk kontakt. CPU er den mest produktive delen av datamaskinen.

Klokkefrekvens som en viktig parameter for prosessoren, og hva den påvirker

Prosessorytelsen måles vanligvis ved klokkefrekvensen. Dette er antall operasjoner eller klokkesykluser som CPU kan utføre per sekund. I hovedsak tiden det tar for prosessoren å behandle informasjon. Haken er at forskjellige arkitekturer og CPU-enheter kan utføre operasjoner i forskjellige antall klokkesykluser. Det vil si at en CPU for en bestemt oppgave kan trenge en klokke, og en annen - 4. Dermed kan den første være mer effektiv med en verdi på 200 MHz, mot den andre med en indikator på 600 MHz.

Det vil si at klokkefrekvensen faktisk ikke gir en fullstendig definisjon av prosessorens ytelse, som vanligvis plasseres av mange på den måten. Men vi er vant til å vurdere det på grunn av mer eller mindre veletablerte normer. For eksempel, for moderne modeller, er den faktiske oppgangen i tall fra 2,5 til 3,7 GHz, og ofte enda høyere. Naturligvis, jo høyere verdi, jo bedre. Dette betyr imidlertid ikke at det ikke finnes en prosessor på markedet med lavere frekvens, men som fungerer mye mer effektivt.

Hvordan klokkegeneratoren fungerer

Alle PC-komponenter fungerer med forskjellige hastigheter. For eksempel kan systembussen være 100 MHz, CPU kan være 2,8 GHz, og RAM kan være 800 MHz. Grunnlinjen for systemet settes av klokkegeneratoren.

Oftest bruker moderne datamaskiner en programmerbar generasjonsbrikke, som bestemmer verdien for hver komponent separat. Prinsippet for drift av den enkleste klokkepulsgeneratoren er å generere elektriske pulser med et visst tidsintervall. Det mest åpenbare eksemplet på bruk av en generator er en elektronisk klokke. Ved hjelp av å telle flått dannes sekunder, hvorav - allerede minutter og deretter timer. Vi vil fortelle deg om hva Gigahertz, Megahertz osv. er litt senere.

Hvordan hastigheten til en datamaskin og bærbar PC avhenger av klokkefrekvensen

Frekvensen til prosessoren er ansvarlig for antall klokkesykluser som datamaskinen kan utføre i løpet av ett sekund, som igjen gjenspeiler ytelsen. Men ikke glem at forskjellige arkitekturer bruker forskjellig antall klokkesykluser for å løse det samme problemet. Det vil si at det er viktig å "måle indikatorer" innenfor rammen av minst én klasse prosessorer.

Hva påvirker klokkehastigheten til en enkeltkjerneprosessor i en datamaskin og bærbar PC

Enkeltkjernede CPUer finnes sjelden noe sted i naturen. Men du kan bruke dem som eksempel. En prosessorkjerne inneholder minst en aritmetisk logikkenhet, et sett med registre, et par hurtigbuffernivåer og en koprosessor.

Frekvensen som alle disse komponentene utfører oppgavene sine med, påvirker direkte den generelle ytelsen til CPUen. Men igjen, med en relativt lik arkitektur og kommandoutførelsesmekanisme.

Hva påvirker antall kjerner i en bærbar datamaskin

CPU-kjerneberegninger stemmer ikke. Det vil si at hvis 4 kjerner opererer på 2 GHz, betyr ikke dette at deres totale verdi er 8 GHz. Fordi oppgaver i flerkjernearkitekturer kjører parallelt. Det vil si at et visst sett med kommandoer distribueres til kjernene i deler, og etter hver utførelse dannes et generelt svar.

Dermed kan en spesifikk oppgave utføres raskere. Hele problemet er at ikke all programvare kan håndtere flere tråder samtidig. Det vil si at til nå bruker de fleste applikasjoner faktisk bare én kjerne. Det er selvfølgelig mekanismer på operativsystemnivå som kan parallellisere oppgaver på tvers av forskjellige kjerner, for eksempel at en applikasjon laster en kjerne, en annen laster den andre osv. Men dette krever også systemressurser. Men generelt viser optimaliserte programmer og spill mye bedre ytelse på flerkjernesystemer.

Hvordan måles CPU-klokkehastigheten?

Måleenheten Hertz indikerer vanligvis antall ganger batchprosesser utføres i løpet av ett sekund. Dette ble den ideelle løsningen for enhetene der prosessorens klokkefrekvens skal måles. Nå måles ytelsen til alle brikker i Hertz. Vel, nå er det GHz. Giga er et slikt prefiks som viser at den inneholder 1.000.000.000 Hertz. Gjennom historien til PC-en har set-top-bokser ofte endret seg - KHz, deretter MHz, og nå er den mest relevante GHz. I spesifikasjonene til CPU kan du også finne de engelske forkortelsene - MHz eller GHz. Slike prefikser angir det samme som på kyrillisk.

Hvordan finne ut prosessorfrekvensen til datamaskinen

For Windows-operativsystemet er det flere enkle metoder, både standard og bruk av tredjepartsprogrammer. Det enkleste og mest åpenbare er å høyreklikke på "Min datamaskin"-ikonet og gå til egenskapene. Ved siden av navnet på CPU-en og dens egenskaper, vil frekvensen også bli indikert.

Fra tredjepartsløsninger kan du bruke et lite, men velkjent program CPU-Z. Det må bare lastes ned, installeres og kjøres. I hovedvinduet vil den vise gjeldende klokkefrekvens. I tillegg til disse dataene, viser den også mye annen nyttig informasjon.

CPU-Z-program

Hvilke måter kan du øke produktiviteten på

For å gjøre det, er det to hovedmåter: å øke multiplikatoren og frekvensen til systembussen. Multiplikatoren er en koeffisient som viser forholdet mellom grunnfrekvensen til prosessoren og basisindikatoren til systembussen.

Den er satt av produsenten og kan enten låses for endringer eller låses opp i terminalenheten. Hvis det er mulighet for å endre multiplikatoren, betyr det at du også kan øke frekvensen til prosessoren, uten å gjøre endringer i driften av andre komponenter. Men i praksis gir ikke denne tilnærmingen en effektiv økning, siden resten rett og slett ikke holder tritt med CPU. Endring av systembussindikatoren vil føre til en økning i verdiene til alle komponenter: prosessor, RAM, nord- og sørbroer. Dette er den enkleste og mest effektive måten å overklokke datamaskinen på.

Du kan også overklokke PC-en som helhet ved å øke spenningen, noe som vil øke hastigheten på CPU-transistorene, og med dens frekvens. Men denne metoden er ganske komplisert og farlig for nybegynnere. Den brukes hovedsakelig av folk som har erfaring med overklokking og elektronikk.