Jaká je rychlost procesoru? Jaká je frekvence procesoru (CPU)

Jak víte, takt procesoru je počet operací provedených za jednotku času, v tomto případě za sekundu.

Tato definice ale nestačí k plnému pochopení, co tento pojem vlastně znamená a jaký význam má pro nás, běžné uživatele.

Na internetu najdete mnoho článků na toto téma, ale všem něco chybí.

Mnohem častěji je toto „něco“ právě tím klíčem, který může otevřít dveře k porozumění.

Snažili jsme se proto shromáždit všechny základní informace, jako by šlo o puzzle, a poskládat je do jednoho celistvého obrazu.

Obsah:

Detailní definice

Rychlost hodin je tedy počet operací, které může procesor provést za sekundu. Tato hodnota se měří v Hertzech.

Tato jednotka měření je pojmenována po slavném vědci, který prováděl experimenty zaměřené na studium periodických, tedy opakujících se procesů.

Co má Hertz společného s operacemi ve vteřině?

Tato otázka vyvstává při čtení většiny článků u lidí, kteří se fyziku ve škole příliš neučili (možná vlastní vinou).

Faktem je, že tato jednotka přesně označuje frekvenci, tedy počet opakování těchto stejných periodických procesů za sekundu.

Umožňuje měřit nejen počet operací, ale i různé další ukazatele. Pokud například provedete 3 vstupy za sekundu, pak je vaše dechová frekvence 3 Hz.

Pokud jde o procesory, lze zde provádět různé operace, které se scvrkají na výpočet určitých parametrů.

Ve skutečnosti se počet výpočtů těchto stejných parametrů za sekundu nazývá .

Jak jednoduché!

V praxi se pojem „Hertz“ používá velmi zřídka, častěji slyšíme o megaHertz, kiloHertz a tak dále. Tabulka 1 ukazuje „dekódování“ těchto hodnot.

Tabulka 1. Označení

První a poslední se v současné době používají velmi zřídka.

To znamená, že pokud uslyšíte, že má 4 GHz, může každou sekundu provést 4 miliardy operací.

Vůbec ne! To je dnes průměr. Jistě velmi brzy uslyšíme o modelech s frekvencí terahertzů nebo i více.

Jak se tvoří

Takže v tom existují následující zařízení:

• hodinový rezonátor– je obyčejný krystal křemene, uzavřený ve speciální ochranné nádobě;
• generátor hodin– zařízení, které převádí jeden typ vibrací na jiný;
• kovový kryt;
• datová sběrnice;
• textolitový substrát, ke kterému jsou připojena všechna ostatní zařízení.

Takže křemenný krystal, tedy hodinový rezonátor, vytváří oscilace v důsledku dodávky napětí. V důsledku toho se tvoří oscilace elektrického proudu.

K substrátu je připojen generátor hodin, který převádí elektrické oscilace na impulsy.

Jsou přenášeny na datové sběrnice, a tak se výsledek výpočtů dostává k uživateli.

Přesně tak se získá hodinová frekvence.

Je zajímavé, že ohledně tohoto konceptu existuje velké množství mylných představ, zejména pokud jde o spojení mezi jádry a frekvencí. Proto také stojí za řeč.

Jak frekvence souvisí s jádry

Jádrem je ve skutečnosti procesor. Tím máme na mysli samotný krystal, který nutí celé zařízení provádět určité operace.

To znamená, že pokud má konkrétní model dvě jádra, znamená to, že obsahuje dva krystaly, které jsou vzájemně propojeny pomocí speciální sběrnice.

Podle běžné mylné představy platí, že čím více jader, tím vyšší frekvence. Ne nadarmo se do nich nyní vývojáři snaží vměstnat stále více jader. Ale to není pravda. Pokud je to 1 GHz, i když má 10 jader, stále zůstane 1 GHz a nestane se 10 GHz.

Prohlášení:

Čím vyšší je takt procesoru, tím vyšší je jeho výkon.

Rychlost procesorů byla vždy srovnávána na základě jejich vedoucí a nejsrozumitelnější charakteristiky - taktovací frekvence. Móda pro toto byla představena v roce 1984 obchodníky IBM PC, kteří tvrdili, že procesor Intel 8088 v jejich počítači je téměř pětkrát rychlejší než MOS Technology 6502 v hodinové frekvenci.
od Apple II – což znamená, že je téměř pětkrát rychlejší. Intel a Microsoft se v 90. letech řídili stejnou logikou a tvrdili, že Pentium je produktivnější než PowerPC z počítačů Apple jen proto, že má vyšší takt. Poté, co se AMD koncem 90. let zapojilo do závodu, musela společnost zavést speciální označení, která porovnávala jejich procesory s procesory Intel. Většina spotřebitelů byla přesvědčena, že hlavní charakteristikou je rychlost hodin, a Intel, který na svůj růst spoléhal, je v tomto přesvědčení jen podporoval.

JOHN SPOONER

novinář

„Po uvedení procesorů Pentium III pracujících na frekvencích až 667 MHz může AMD ztratit své vedoucí postavení. Odesláno
Procesory Athlon běží tento měsíc
s maximální frekvencí 650 MHz. Ale vedení Intelu dlouho nevydrží. Podle zástupců AMD do konce roku uvolní procesor s frekvencí 700 MHz.“

Proč to není pravda:

Čas potřebný k dokončení operací je důležitější než rychlost hodin.

Je správné porovnávat pouze taktovací frekvenci
procesory stejné modelové řady se stejnou architekturou. Ačkoli frekvence Intel 8088 byla téměř pětkrát vyšší než frekvence MOS Technology 6502, ve skutečnosti by stejná operace mohla trvat více hodinových cyklů od Intel 8088, a proto byla výhoda frekvence vyrovnána. Tak to bylo
v budoucnu: nejprve se Apple a poté AMD pokusily odhalit „mýtus o megahertzech“. V roce 2006 se k nim konečně přidal Intel, který dosáhl limitu taktu na architektuře, kterou tehdy používal v procesorech pro stolní počítače, a změnil paradigma.

Dnes počet operací, které procesor provádí
v jednom hodinovém cyklu nebyla rychlost hodin nikdy důležitější. Pouzdro
čím vyšší frekvence, tím vyšší produkce tepla,
a proto se tvůrci mobilních procesorů zaměřují
pro optimalizaci, ne suchá čísla. Mýtus však nikam nevede
nezmizel, a dokonce se vyvíjel: například mnozí začali věřit, že rychlost procesoru je úměrná počtu jader v něm. Ano, a pokud průměrnému člověku pojmenujete dva procesory s různými taktovacími frekvencemi, pak bude stále
setrvačností vybere ten s více megahertz.

Frekvence? GHz? 2,6? GHz?

Z technického hlediska zní definice takto:

Frekvence hodin je počet hodinových cyklů vytvořených za určitý čas.

Byl to pro mě také temný les, když jsem si toto v prvním ročníku psal do sešitu při studiu na programátora. Pak jsem, stejně jako mnozí nyní, vůbec nechápal, co to znamená a proč je to potřeba?

Vysvětlím na příkladech, snadněji pochopíte, jak to funguje. Pojďme začít.

Vysvětlení s příkladem

Představme si, že 1 úder na hudební buben je 1 hodinový cyklus pro procesor. Vezmeme-li pro srovnání dva bubny, jeden je udeřen 120krát za minutu, druhý 80krát za minutu, bude zřejmé, že frekvence zvuku prvního bubnu je vyšší a hlasitější než u druhého.

Pro nezávislý experiment můžete vzít do ruky běžné psací pero, čas 10 sekund a udělat 10 úderů hranou pera o stůl a poté udělat 20 úderů za stejnou dobu, výsledek bude stejný jako s bubny.
Musíte také pochopit, že pokud má hudebník čtyři bubny místo jednoho, pak se počet úderů nebude násobit počtem bubnů, ale rozdělí se mezi ně všechny, čímž poskytne větší příležitosti pro hraní zvuků.

Pamatovat si! Počet jader se nenásobí gigahertz.

A proto nikde v popisech nejsou tak velká čísla jako 12Ghz nebo 24GHz, no atd., leda ve výsledcích přetaktování, a pak nepravděpodobné.
V mikroprocesoru je za hodinový cyklus vykonán určitý počet instrukcí. To znamená, že čím vyšší je hodinová frekvence, tím více příkazů provedených v určitém čase proběhne uvnitř mikroprocesoru.

Mimochodem, co je uvnitř, můžete zjistit v článku „“, který se již na blogu objevil. Dále zajímavější, abyste si byli vždy vědomi vzhledu nových článků.

V čem se měří a jak se označuje?

V gigahertzích nebo megahertzích, zkráceně - GHz nebo MHz, Ghz nebo Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz – to je totéž, jen v jiném množství.

Na webových stránkách je frekvence uvedena v popisu jinak. Příklady jsou uvedeny níže a zvýrazněny modře.

Vliv při práci a zábavě

Při práci na počítači tento parametr ovlivňuje:

• výkon systému
• odezva a rychlost práce
• výpočetní výkon
• provádění několika běžících úloh současně
• a mnohem víc.

Jak to ovlivňuje hry? Přímo záleží na tom, kolik energie je pro hru potřeba. Výrobci doporučují používat 3,0 GHz a vyšší. Vše záleží na samotné hře a doporučeních, která jsou s ní spojena. Kde je mohu sledovat? Můžete si přečíst, ve kterém jsem vše podrobně vysvětlil.

Jedním z modelů CPU, který má v době psaní článku nejvyšší takt, je Intel i7‐8700K.

Mnozí se samozřejmě domnívají, že tento parametr není nejdůležitější, ale tento ukazatel přímo ovlivňuje výkon počítače, takže pokud máte možnost zakoupit vyšší gigahertz, doporučuji vám to zvážit.

Podle mého názoru bych považoval tyto optimální modely pro různé úkoly:

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

Pro jaké úkoly jsou určeny? Jak na to se můžete podívat v článku, abyste toho později nelitovali.

Ceny neuvádím, protože se vždy mění, tak se podívejte. Volba je na tobě.

Doufám, že vám bylo vše jasné. tady skončím. Chcete-li zůstat informováni o vzhledu nových, srozumitelných a zajímavých článků na mém blogu, zanechte komentáře, vždy mě zajímá váš názor. Děkuji za pozornost. Uvidíme se v nových článcích.

Hlavním kritériem při výběru procesoru pro nový počítač je jeho výkon. Větší Procesor je rychlý, tím rychleji pracujete s různými programy, utilitami a samotným operačním systémem. Rychlost procesoru závisí, jak již bylo řečeno, na hodinová frekvence, měřeno v megahertz (MHz) a gigahertz (GHz). Navíc záleží na objemu mezipaměť první a další úrovně, frekvence datové sběrnice (FSB) A kapacita procesoru.

Megahertz je milion vibrací za sekundu, zatímco gigahertz představuje miliardu vibrací za sekundu. Obecně se uznává, že čím vyšší je takt procesoru, tím lepší je jeho výkon. Ne vždy to však platí. Celkový výkon systému je navíc vysoce závislý nejen na procesoru, ale také na všech ostatních komponentách. Řekněme, že jste si zakoupili procesor Core i3 s frekvencí 3 GHz, ale nainstalovali jste pouze 2048 MB a také jste jej používali při nízkých rychlostech přenosu dat. S touto konfigurací budou rozdíly ve výkonu mezi 2 a 3 GHz procesorem sotva patrné. Jinými slovy, výkon počítače závisí na výkonu nejpomalejší komponenty, ať už je to procesor, RAM, pevný disk nebo dokonce zdroj (protože pokud zdroj nestačí zajistit chod hardwarových komponent , můžete na stabilní provoz počítače úplně zapomenout).

Takt procesoru a jeho úlovek

Podívejme se blíže na otázku proč takt procesoru nezaručuje jeho vysoký výkon. Hodinová frekvence, jak již název napovídá, se skládá z bije, nebo hodinové periody. Každá operace provedená procesorem trvá jeden hodinový cyklus a několik cyklů čekání. Čekací cyklus je „prázdný“ cyklus, tzn. časový interval, během kterého nejsou prováděny žádné operace. Čekací cykly jsou nezbytné pro zajištění synchronního provozu různých počítačových komponent. Provedení různých příkazů trvá různý počet hodinových cyklů. Například procesor Core i3 může vykonat alespoň 12 příkazů za cyklus hodin. Čím méně hodinových cyklů je potřeba k provedení příkazu, tím vyšší je procesor. Výkon navíc ovlivňují i ​​další faktory, například velikost mezipaměti první/druhé úrovně.

Procesory Core I a Athlon II Mají různé vnitřní architektury, takže příkazy se v nich provádějí odlišně. V důsledku toho je nemožné porovnávat tyto procesory na základě taktu. Například procesor Athlon II X4 641 S taktem 2,8 GHz má výkon zhruba srovnatelný s procesorem Core I3 běžícím na 3 GHz.