Högre klockfrekvens av dessa. Vad är CPU klockhastighet

Frekvens? GHz? 2,6? Ghz?

Ur teknisk synvinkel låter definitionen så här:

Klockfrekvens är antalet klockcykler som produceras under en given tidsperiod.

För mig var det också en mörk skog, när jag första året skrev detta i en anteckningsbok, studerade till programmerare. Då förstod jag, som många nu, inte alls vad detta innebär och varför behövs det?

Låt mig förklara med exempel, det blir lättare att lista ut hur det fungerar med det. Låt oss börja.

Förklaring med exempel

Låt oss föreställa oss att 1 slag av musiktrumman är 1 slag av processorn. Som jämförelse tar vi två trummor, en slås 120 gånger per minut, den andra slås 80 gånger per minut, det kommer att vara uppenbart att frekvensen av ljudet från den första trumman är högre och högre än den andra.

För ett självständigt experiment kan du ta en vanlig skrivpenna i handen, markera 10 sekunder och göra 10 slag med en kant från pennan på bordet, och sedan göra 20 slag samtidigt, resultatet blir detsamma som med trummorna.
Du måste också förstå att om en musiker har fyra trummor, istället för en, multipliceras inte antalet slag med antalet trummor, utan fördelas till allt, så det kommer att finnas fler möjligheter att spela ljud.

Kom ihåg! Antalet kärnor multipliceras inte med gigahertz.

Och det är därför, ingenstans i beskrivningarna finns det så stora siffror som 12Ghz eller 24GHz, och så vidare, om så bara i överklockningsresultaten, och då knappast.
I mikroprocessorn exekveras ett visst antal instruktioner per cykel. Det vill säga, ju högre klockfrekvens, desto fler instruktioner som exekveras inom en viss tid förekommer inuti mikroprocessorn.

Förresten, om vad som finns inuti, kan du ta reda på i artikeln - "", som redan har dykt upp på bloggen. Ytterligare mer intressant, så att alltid vara medveten om utseendet på nya artiklar.

Vad mäts och hur anges det

I gigahertz eller megahertz, förkortat - GHz eller MHz, Ghz eller Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz är samma sak, bara i olika värden.

På platser i beskrivningen anges frekvensen på olika sätt. Exempel visas nedan och är markerade i blått.

Inflytande i arbete och lek

När du arbetar vid en dator påverkar denna parameter:

  • System prestanda
  • lyhördhet och arbetshastighet
  • beräkningskraft
  • utföra flera löpande uppgifter samtidigt
  • och mycket mer.

Hur påverkar det spel? Beror direkt på hur mycket kraft som behövs för spelet. Tillverkare rekommenderar att du använder 3,0 GHz och högre. Allt beror på själva spelet och rekommendationerna som följer med det. Var ska man se dem? Du kan läsa där jag berättade allt i detalj.

En av de CPU-modeller som har den högsta klockhastigheten när detta skrivs är Intel i7-8700K.

Naturligtvis tror många att denna parameter inte är den viktigaste, men den här indikatorn påverkar direkt datorns prestanda, så om du har möjlighet att skaffa en högre gigahertz, råder jag dig att överväga det.

Enligt min åsikt skulle jag överväga dessa optimala modeller för olika uppgifter:

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

Vilka uppgifter är de avsedda för? Du kan se i artikeln hur, för att inte ångra det senare.

Jag anger inte priserna, eftersom de alltid ändras, så ta en titt. Valet är ditt.

Jag hoppas att du förstår allt. Jag avslutar med detta. För att hålla dig informerad om utseendet på nya, förståeliga och intressanta artiklar på min blogg, lämna kommentarer, jag är alltid intresserad av din åsikt. Tack för uppmärksamheten. Vi ses i nya artiklar.

Den klockhastigheten är den mest kända parametern. Därför är det nödvändigt att specifikt ta itu med detta koncept. Inom ramen för denna artikel kommer vi också att diskutera förstår klockhastigheten för flerkärniga processorer, eftersom det finns intressanta nyanser som inte alla känner till och tar hänsyn till.

Under ganska lång tid har utvecklarna satsat på att öka klockfrekvensen, men med tiden har "modet" förändrats och det mesta av utvecklingen går åt till att skapa en mer perfekt arkitektur, öka cacheminnet och utveckla multi-core , men ingen glömmer frekvensen heller.

Vad är CPU klockhastighet?

Först måste du förstå definitionen av "klockfrekvens". Klockhastigheten talar om för oss hur mycket processorn kan utföra beräkningar per tidsenhet. Följaktligen, ju högre frekvensen är, desto fler operationer kan processorn utföra per tidsenhet. Klockhastigheten för moderna processorer är i allmänhet 1,0-4 GHz. Den bestäms genom att multiplicera den externa eller basfrekvensen med en viss faktor. Till exempel använder en Intel Core i7 920-processor en 133 MHz bussfrekvens och en multiplikator på 20, vilket resulterar i en klockhastighet på 2660 MHz.

Processorns frekvens kan ökas hemma genom att överklocka processorn. Det finns speciella modeller av processorer från AMD och Intel, som är inriktade på överklockning av tillverkaren själv, till exempel Black Edition från AMD och K-serien från Intel.

Jag skulle vilja notera att när du köper en processor bör frekvensen inte vara en avgörande faktor för ditt val, eftersom endast en del av processorns prestanda beror på den.

Förstå klockhastighet (Multi-Core-processorer)

Nu finns det inga enkärniga processorer kvar i nästan alla marknadssegment. Jo, det är logiskt, eftersom IT-branschen inte står stilla, utan går hela tiden framåt med stormsteg. Därför måste du tydligt förstå hur frekvensen beräknas för processorer som har två eller flera kärnor.

När jag besökte många datorforum märkte jag att det finns en vanlig missuppfattning om att förstå (beräkna) frekvenserna för flerkärniga processorer. Jag ska genast ge ett exempel på detta felaktiga resonemang: "Det finns en 4-kärnig processor med en klockfrekvens på 3 GHz, så dess totala klockfrekvens blir: 4 x 3GHz = 12 GHz, eller hur?" - Nej, inte som den där.

Jag ska försöka förklara varför den totala processorfrekvensen inte kan förstås som: "antal kärnor NS specificerad frekvens".

Låt mig ge dig ett exempel: "En fotgängare går längs vägen, hans hastighet är 4 km / h. Detta är analogt med en enkärnig processor på N GHz. Men om 4 fotgängare går längs vägen med en hastighet av 4 km/h, så liknar detta en 4-kärnig processor på N GHz. När det gäller fotgängare tror vi inte att deras hastighet kommer att vara 4x4 = 16 km/h, vi säger bara: "4 fotgängare går med en hastighet av 4 km/h"... Av samma anledning utför vi inga matematiska operationer med frekvenserna för processorkärnorna, utan kom bara ihåg att den 4-kärniga processorn är N GHz har fyra kärnor, som var och en arbetar med en frekvens N GHz ".

Klockfrekvens kallas en parameter som mäts i gigahertz. En högre klockfrekvens möjliggör snabbare databehandling. Detta är en av de viktigaste parametrarna som du bör vara uppmärksam på när du väljer en processor.

Antalet kärnor är inte mindre viktigt, faktum är att klockfrekvensen i detta utvecklingsstadium inte längre kan ökas, detta föranledde en fortsatt utveckling i riktning mot parallell beräkning, uttryckt i en ökning av antalet kärnor. Antalet kärnor informerar om hur många program som kan köras samtidigt utan att förlora prestanda. Man bör dock komma ihåg att om programmet är optimerat för två kärnor, kommer datorn inte att kunna använda dem fullt ut även om det finns fler av dem.

Processor Cache och Bus Frequency

Bussfrekvensen visar överföringshastigheten för information som kommer in och lämnar processorn. Ju högre denna indikator är, desto snabbare är utbytet av information, måttenheterna här är gigahertz. Av stor betydelse är processorns cache, som är ett höghastighetsminne. Den är placerad direkt på kärnan och tjänar till att förbättra prestanda, eftersom data bearbetas i den med en mycket högre hastighet än i fallet med RAM. Det finns tre nivåer av cacheminne:

L1 - den första nivån är den minsta i storlek, men den snabbaste, dess storlek varierar från 8 till 128 KB.

L2 är den andra nivån, mycket långsammare än den första, men överskrider den i volym, här varierar storleken inom intervallet 128 - 12288 KB.

L3 är den tredje nivån, förlorar i hastighet till de två första nivåerna, men den mest voluminösa, förresten, den kan vara frånvarande helt, eftersom den tillhandahålls för specialutgåvor av processorer eller serverlösningar. Dess storlek når 16384 KB, den kan finnas i sådana processorer som Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition eller Itanium 2.

Sockel och värmeavledning

Mindre betydelsefulla, men inte förlora sin relevans när man väljer en processor, är sådana egenskaper som sockeln och värmeavledning. Uttag kallas kontakten där processorn är installerad i moderkortet. Genom indikatorer värmeavgivning du kan bestämma graden av uppvärmning av processorn under drift. Denna indikator mäts i watt, och den varierar mellan 10 - 165W.

Den genomsnittliga kostnaden för processorer på Moskva-marknaden är Intel Core 2 Duo 5000 rubel och AMD Athlon X2 Dual-Core 3000 rubel, enligt http://price.ru

Flik. 3 Jämförelse av processorer

För att arbeta med grafik är bussens och processorns frekvens viktig, därför föredrar jag, i enlighet med minimikraven på hårdvaran när jag väljer mellan de två erbjudna CPU:erna, beroende på ovanstående nyckelegenskaper, såväl som på priskvaliteterna. AMD ATHLON II X2 CPU http://www.nix.ru .

Processor schematiskt diagram

Kontrollblock- styr driften av alla processorenheter.

Aritmetiskt logiskt block- utför aritmetiska och logiska beräkningar.

Register- block av datalagring och mellanliggande resultat av beräkningar - processorns interna RAM.

Avkoda block- konverterar data till binärt system.

Förhämta block- tar emot ett kommando från en enhet (tangentbord, etc.) och begär instruktioner i systemminnet.

Cacheminne (eller helt enkelt cache) för den första nivån- Lagrar ofta använda instruktioner och data.

L2 cache- lagrar ofta använda data.

Busskvarter- tjänar till inmatning och utmatning av information.

Detta diagram motsvarar P6-arkitekturprocessorerna. Denna arkitektur användes för att skapa processorer från Pentium Pro till Pentium III. Pentium 4-processorer tillverkas med den nya Intel® NetBurst-arkitekturen. I Pentium 4-processorer är nivå 1-cachen uppdelad i två delar - datacachen och instruktionscachen.

Processor specifikationer

Processorns huvudsakliga egenskaper är dess klockfrekvens, bitbredd och cachestorlekar på 1:a och 2:a nivåerna.

Frekvens är antalet vibrationer per sekund. Klockfrekvens är antalet klockcykler per sekund. Tillämpas på processorn:

Klockfrekvensär antalet operationer som processorn kan utföra per sekund.

De där. ju fler operationer en processor kan utföra per sekund, desto snabbare fungerar den. Till exempel utför en processor med en klockhastighet på 40 MHz 40 miljoner operationer per sekund, med en frekvens på 300 MHz - 300 miljoner operationer per sekund, med en frekvens på 1 GHz - 1 miljard operationer per sekund.

År 2003 nådde klockhastigheten för processorer 3 GHz.

Det finns två typer av klockhastigheter, interna och externa.

Intern klockfrekvensär den klockfrekvens med vilken arbete sker inuti processorn.

Extern klockfrekvens eller systembussfrekvensär den klockfrekvens med vilken data utbyts mellan processorn och datorns RAM.

Fram till 1992 var de interna och externa frekvenserna i processorerna desamma, och 1992 introducerade Intel processorn 80486DX2, där de interna och externa frekvenserna var olika - den interna frekvensen var 2 gånger högre än den externa. Två typer av sådana processorer släpptes med frekvenser på 25/50 MHz och 33/66 MHz, sedan släppte Intel 80486DX4-processorn med tredubblad intern frekvens (33/100 MHz).

Sedan dess har även andra tillverkande företag börjat tillverka processorer med fördubblad intern frekvens och IBM började producera processorer med trippel intern frekvens (25/75 MHz, 33/100 MHz och 40/120 MHz).

I moderna processorer, till exempel, med en processorklockhastighet på 3 GHz, är systembussfrekvensen 800 MHz.

Processorstorlek bestäms av bredden på dess register.

En dator kan arbeta samtidigt med en begränsad uppsättning informationsenheter. Denna uppsättning beror på bitbredden hos de interna registren. En urladdning är en lagringsenhet av information. I en arbetscykel kan datorn bearbeta mängden information som får plats i registren. Om registren kan lagra 8 enheter av information, är de 8-bitars, och processorn är 8-bitars, om registren är 16-bitars, så är processorn 16-bitar, etc. Ju högre bitdjup processorn har, desto mer information kan den bearbeta i en cykel, vilket innebär att desto snabbare arbetar processorn.

Pentium 4-processorn är 32-bitars.

Cachestorlek 1 och 2 nivåer påverkar också processorns prestanda.

I Pentium III-processorn är nivå 1-cachen 16 KB och nivå 2-cachen 256 KB.

I Pentium 4-processorer är L1-datacachen 8 KB, L1-instruktionscachen är 12 000 instruktioner i exekveringsordning och L2-cachen är 512 KB.

CPU - central processing unit, eller central processing unit. Det är en integrerad krets som exekverar maskininstruktioner. Utåt ser en modern CPU ut som ett litet block ca 4-5 cm i storlek med stift på botten. Även om det är vanligt att kalla detta block, är den integrerade kretsen själv placerad inuti denna förpackning och är en kiselkristall på vilken elektroniska komponenter appliceras med hjälp av litografi.

Den övre delen av CPU-höljet används för att avleda värmen som genereras av driften av en miljard transistorer. På botten finns stift som behövs för att ansluta chippet till moderkortet med hjälp av ett uttag - en specifik kontakt. CPU:n är den mest kraftfulla delen av datorn.

Klockfrekvens som en viktig parameter för processorns drift, och vad den påverkar

Processorns prestanda mäts vanligtvis av dess klockfrekvens. Detta är antalet operationer eller klockcykler som CPU:n kan utföra per sekund. I huvudsak den tid det tar för processorn att bearbeta information. Haken är att olika arkitekturer och CPU-enheter kan utföra operationer i olika antal klockcykler. Det vill säga, en CPU för en viss uppgift kan behöva en klockcykel och en annan - 4. Således kan den första vara mer effektiv med ett värde på 200 MHz, jämfört med den andra med en indikator på 600 MHz.

Det vill säga att klockfrekvensen i själva verket inte ger en fullständig definition av processorns prestanda, som vanligtvis placeras av många på det sättet. Men vi är vana vid att utvärdera det på grund av mer eller mindre väletablerade normer. Till exempel, för moderna modeller, är den faktiska uppgången i siffror från 2,5 till 3,7 GHz, och ofta ännu högre. Naturligtvis, ju högre värde, desto bättre. Det betyder dock inte att det inte finns någon processor på marknaden med lägre frekvens, utan fungerar mycket mer effektivt.

Hur klockgeneratorn fungerar

Alla PC-komponenter fungerar med olika hastigheter. Till exempel kan systembussen vara 100 MHz, CPU:n kan vara 2,8 GHz och RAM-minnet kan vara 800 MHz. Baslinjen för systemet ställs in av klockgeneratorn.

Oftast använder moderna datorer ett programmerbart generationschip, som bestämmer värdet för varje komponent separat. Funktionsprincipen för den enklaste klockpulsgeneratorn är att generera elektriska pulser med ett visst tidsintervall. Det mest uppenbara exemplet på att använda en generator är en elektronisk klocka. Genom att räkna fästingar bildas sekunder, varav - redan minuter och sedan timmar. Vi kommer att berätta om vad Gigahertz, Megahertz etc. är lite senare.

Hur hastigheten på en dator och bärbar dator beror på klockfrekvensen

Processorfrekvensen är ansvarig för antalet klockcykler som datorn kan utföra på en sekund, vilket i sin tur speglar prestandan. Glöm dock inte att olika arkitekturer använder olika antal klockcykler för att lösa samma problem. Det vill säga, det är viktigt att "mäta indikatorer" inom ramen för minst en klass av processorer.

Vad som påverkar klockhastigheten för en enkärnig processor i en dator och bärbar dator

Enkärniga processorer finns sällan någonstans i naturen. Men du kan använda dem som exempel. En processorkärna innehåller åtminstone en aritmetisk logikenhet, en uppsättning register, ett par cachenivåer och en samprocessor.

Frekvensen med vilken alla dessa komponenter utför sina uppgifter påverkar direkt CPU:ns totala prestanda. Men, återigen, med en relativt liknande arkitektur och kommandoexekveringsmekanism.

Vad påverkar antalet kärnor i en bärbar dator

CPU-kärnstatistik stämmer inte. Det vill säga, om 4 kärnor arbetar på 2 GHz, betyder det inte att deras totala värde är 8 GHz. Eftersom uppgifter i flerkärniga arkitekturer löper parallellt. Det vill säga att en viss uppsättning kommandon distribueras till kärnorna i delar, och efter varje exekvering bildas ett allmänt svar.

Således kan en specifik uppgift slutföras snabbare. Hela problemet är att inte all programvara kan hantera flera trådar samtidigt. Det vill säga, tills nu använder de flesta applikationer faktiskt bara en kärna. Det finns naturligtvis mekanismer på operativsystemnivå som kan parallellisera uppgifter över olika kärnor, till exempel laddar en applikation en kärna, en annan laddar den andra osv. Men detta kräver också systemresurser. Men i allmänhet visar optimerade program och spel mycket bättre prestanda på system med flera kärnor.

Hur mäts CPU klockhastighet?

Måttenheten Hertz anger vanligtvis hur många gånger batchprocesser exekveras på en sekund. Detta blev den idealiska lösningen för de enheter där processorns klockhastighet kommer att mätas. Nu mäts prestandan för alla marker i Hertz. Nåväl, nu är det GHz. Giga är ett sådant prefix som visar att den innehåller 1 000 000 000 Hertz. Genom datorernas historia har set-top-boxar ofta förändrats - KHz, sedan MHz, och nu är den mest relevanta GHz. I specifikationerna för CPU kan du också hitta de engelska förkortningarna - MHz eller GHz. Dessa prefix betecknar samma som på kyrilliska.

Hur man tar reda på processorfrekvensen på din dator

För Windows-operativsystemet finns det flera enkla metoder, både standard och med program från tredje part. Det enklaste och mest uppenbara är att högerklicka på ikonen "Den här datorn" och gå till dess egenskaper. Bredvid namnet på CPU:n och dess egenskaper kommer dess frekvens också att anges.

Från tredjepartslösningar kan du använda ett litet men välkänt program CPU-Z. Det behöver bara laddas ner, installeras och köras. I huvudfönstret kommer den att visa aktuell klockfrekvens. Utöver dessa data visar den också mycket annan användbar information.

CPU-Z-program

På vilka sätt kan du öka produktiviteten

För att göra det finns det två huvudsakliga sätt: att öka multiplikatorn och frekvensen på systembussen. Multiplikatorn är en koefficient som visar förhållandet mellan basfrekvensen för processorn och basindikatorn för systembussen.

Den är fabriksinställd och kan antingen låsas för modifiering eller låsas upp i terminalenheten. Om det finns en möjlighet att ändra multiplikatorn betyder det att du också kan öka frekvensen på processorn, utan att göra ändringar i driften av andra komponenter. Men i praktiken ger detta tillvägagångssätt inte en effektiv ökning, eftersom resten helt enkelt inte hänger med processorn. En förändring i systembussen kommer att leda till en ökning av värdena för alla komponenter: processor, RAM, norra och södra bryggor. Detta är det enklaste och mest effektiva sättet att överklocka din dator.

Du kan också överklocka datorn som helhet genom att höja spänningen, vilket kommer att öka hastigheten på CPU-transistorerna och med det dess frekvens. Men den här metoden är ganska komplicerad och farlig för nybörjare. Den används främst av personer som har erfarenhet av överklockning och elektronik.