В чем измеряется скорость процессора: Скорость процессора: что такое тактовая частота ЦП?

Содержание

Популярно и просто о том, что это такое − тактовая частота процессора

 

CPU – central processing unit, или центральное обрабатывающее устройство. Представляет собой интегральную схему, которая выполняет машинные инструкции. 

Содержание:

[show/hide]

Что такое CPU компьютера?

Внешне современный ЦП выглядит как небольшой блок размером около 4-5 см с контактами-ножками на нижней части. Хоть и принято называть этот блок процессором, сама интегральная схема находится внутри этого корпуса и представляет собой кристалл кремния, на который с помощью литографии наносятся электронные компоненты.

Верхняя часть корпуса ЦП служит для отвода тепла, которое образуется в результате работы миллиарда транзисторов. На нижней части расположены контакты, которые нужны для соединения чипа с материнской платой с помощью сокета — определённого разъёма. ЦП — самая производительная часть компьютера.

Тактовая частота как важный параметр работы процессора, и на что она влияет

Производительность процессора принято оценивать по его тактовой частоте. Это количество операций или тактов, которые может произвести ЦП за секунду. По сути, время, за которое процессор обрабатывает информацию. Вся загвоздка заключается в том, что разные архитектуры и устройство ЦП могут выполнять операции за различное количество тактов. То есть, одному ЦП для определённой задачи может понадобиться один такт, а другому — 4. Таким образом, первый может оказаться более эффективным со значением в 200 МГц, против второго с показателем в 600 МГц.

То есть тактовая частота, по сути, не даёт полного определения производительности процессора, что обычно позиционируется многими именно так. Но мы привыкли оценивать её из-за более-менее устоявшихся норм. Например, для современных моделей актуальный разбег в цифрах составляет от 2,5 до 3,7 ГГц, а нередко и выше. Естественно, что чем больше значение, тем лучше. Однако это не означает, что на рынке не существует процессора с меньшей частотой, но работающего гораздо эффективней. 

Принцип действия генератора тактовой частоты

Все компоненты ПК работают с разной скоростью. Например, системная шина может быть 100 МГц, ЦП − 2,8 ГГц, а оперативная память — 800 МГц. Базовый показатель для системы задаёт генератор тактовых импульсов. Чаще всего в современных компьютерах используется программируемая микросхема генерации, которая определяет значение для каждого компонента в отдельности. Принцип действия простейшего генератора тактовых импульсов заключается в вырабатывании электрических импульсов с определённым временным интервалом. Самый наглядный пример использования генератора — электронные часы. С помощью подсчёта тактов формируются секунды, из них − уже минуты и затем часы. О том, что такое Гигагерцы, Мегагерцы и т.д., мы расскажем чуть позже. 

Как скорость работы компьютера и ноутбука зависит от тактовой частоты

Частота работы процессора отвечает за количество тактов, которое может выполнить компьютер в одну секунду, что, в свою очередь, отражает производительность. Однако не стоит забывать о том, что разные архитектуры используют различное количество тактов для решения одной задачи. То есть, «меряться показателями» актуально в рамках хотя бы одного класса процессоров.

На что влияет тактовая частота одноядерного процессора в компьютере и ноутбуке

Одноядерные ЦП уже редко где можно встретить в природе. Но для примера их использовать можно. Одно ядро процессора содержит в своём составе как минимум входящее в него арифметико-логическое устройство, набор регистров, пару уровней кэша и сопроцессор.

Раскладка литографии для размещения на ЦП. Частота, с которой все эти компоненты выполняют свои задачи, напрямую влияет на общую производительность ЦП. Но, опять же, при относительно схожей архитектуре и механизме выполнения команд.

На что влияет количество ядер в ноутбуке

Показатели ядер ЦП не складывается. То есть если 4 ядра работают на 2 ГГц, то это не значит, что их общее значение равно 8 ГГц. Потому что задачи в многоядерных архитектурах выполняются параллельно. То есть, определённый набор команд раздаётся ядрам по частям, а после выполнения каждой формируется общий ответ.

Каждое ядро представляет собой отдельный ЦП.Таким образом, определённая задача может быть выполнена быстрее. Вся проблема заключается в том, что не все программные обеспечения умеют работать с несколькими потоками одновременно. То есть, до сих пор большинство приложений, по сути, задействует всего лишь одно ядро. Существуют, конечно, механизмы на уровне операционной системы, которые могут распараллеливать задачи на разные ядра, например, одно приложение загружает одно ядро, другое — второе и т.д. Но на это также требуются ресурсы системы. Но, в общем, оптимизированные программы и игры показывают гораздо большую производительность в многоядерных системах. 

В чём измеряется тактовая частота процессора

Единица измерения Герц обычно показывает количество выполнения периодических процессов за одну секунду. Это и стало идеальным решением для того, в каких единицах будет измеряться тактовая частота процессора. Теперь работа всех чипов стала измеряться в Герцах. Ну, сейчас уже − ГГц. Гига — это такая приставка, показывающая, что здесь содержится 1000000000 Герц. За всю историю ПК приставки часто менялись — КГц, затем МГц, и сейчас наиболее актуальна ГГц. В спецификациях ЦП можно встретить и английские аббревиатуры — MHz или GHz. Обозначают такие приставки то же, что и в кириллице.

Как узнать частоту процессора своего компьютера

Для операционной системы Windows существует несколько простых способов, как штатных, так и с помощью сторонних программ. Самый простой и очевидный — щёлкнуть правой кнопкой по значку «Мой компьютер» и зайти в его свойства. Рядом с именем ЦП и его характеристиками будет указана и его частота.

Из сторонних решений можно использовать небольшую, но известную программку CPU-Z. Её лишь нужно скачать, установить и запустить. В главном окне она покажет текущую тактовую частоту. Кроме этих данных, она отображает и много другой полезной информации.

Какими способами можно увеличить производительность

Для того чтобы повысить производительность, существуют два основных способа: увеличить множитель и частоту системной шины. Множитель — это коэффициент, показывающий отношение базовой частоты процессора к базовому показателю системной шины. 

С помощью азотного охлаждения оверклокеры разгоняют свои ПК до фантастических показателей Он устанавливается заводом изготовителем и в конечном устройстве может быть либо заблокирован для изменений, либо разблокирован. Если возможность изменить множитель есть, то значит, можно увеличить и частоту работы процессора, без внесения изменений в работу других компонентов. Но на практике такой подход не даёт эффективного прироста, так как остальные просто не успевают за ЦП. Изменение показателя системной шины приведёт к увеличению значений всех компонентов: процессора, оперативной памяти, северного и южного мостов. Это наиболее простой и эффективный способ разгона компьютера.

Разогнать ПК в целом можно и с помощью повышения напряжения, которое увеличит скорость работы транзисторов ЦП, а вместе с этим и его частоту. Но такой способ довольно сложный и опасный для новичков. Используют его в основном опытные в разгоне и электронике люди.

 

В чем измеряется производительность процессора:от чего она зависит

Опубликовано 18.06.2018 автор — 2 комментария

Добрый день, уважаемые гости и постоянные посетители моего блога. Сегодня мы поговорим об одной наболевшей теме, а именно о скорости или в чем измеряется производительность процессора.

Сразу хочется сказать, что это не частота на ядро, как было принято ранее, а совокупность сразу нескольких математических величин, именуемых как FLOPS (FLoating-point Operations Per Second) – внесистемная единица производительности.

От чего зависит вычислительная мощность компьютера, и стоит ли обращать внимание на частотный показатель? Во всем этом мы и постараемся разобраться.

Откуда ноги растут

Довольно часто в интернете можно встретить споры о том, что «Intel тащат за счет большей частоты ядер». Иными словами, частотный параметр ставится во главу стола, а остальные нюансы (количество потоков, размер кэша, работа с определенными инструкциями и техпроцесс) почему-то забываются.

Примерно до начала 2000-х годов подобное сравнение имело место быть, поскольку характеристики центрального чипа и его скорость упирались именно в частоту. Достаточно вспомнить следующие названия:

  • Pentium 133 и 333;
  • Pentium 800 и т.д.

А потом ситуация резко изменилась, поскольку разработчики стали уделять больше времени строительству внутренней архитектуры чипов, добавляя кэш-память, поддержку новых инструкций, способов вычисления и прочих элементов, которые увеличивают производительность без повышения той самой частоты.На арене появились новые критерии скорости:

  • кэш-память;
  • частота шины данных;
  • разрядность.

Т.е. определить возможности чипа, опираясь на один лишь частотный потенциал, стало практически невозможно.

Что влияет на производительность современных процессоров?

Итак, давайте знакомиться с понятиями, которые характеризуют работу процессора, скорость вычислений и все прочие параметры.

Разрядность – определяет размер обработки данных за такт. На данный момент существуют как 32-битные, так и 64-битные варианты. Представим, что размер данных – 1 байт (8 бит). Если чип вычисляет 4 байта информации за прогон – он 32-битный, если 8 байт – 64-битный.

Логика элементарна до безобразия: при сравнивании 2 ЦП с идентичной частотой и разной разрядностью победит тот, который обладает 64-битным набором логики (разница колеблется от 10 до 20%).

Техпроцесс (литография) – количество транзисторов, размещенных на кристалле. Чем их больше – тем выше мощность, частоты, разгонный потенциал и ниже температура под нагрузкой. Процесс измеряется в нанометрах и на данный момент Компаниями Intel и AMD успешно освоены ЦП на техпроцессе 14 и 12 нм соответственно.

Кэш-память – массив сверхскоростной и эффективной ОЗУ внутри чипа, которая отвечает за основные вычисления и обмен готовыми результатами операций с оперативной памятью ПК и прочими компонентами системы. От объема кэша зависит скорость и работоспособность компьютера.

Если у вас на руках 2 модели с идентичными частотами и техпроцессом, лучше будет та, у которой кэш третьего уровня (L3) выше, или вообще присутствует.

Рабочая температура – показатель, который напрямую влияет на производительность. Если вы решили разогнать чип, и он дошел до своего предела относительно температур – ЦП либо начнет троттлить, либо отключится, вызвав перезагрузку компьютера. Но не стоит злоупотреблять работоспособностью процессора на максимально возможных температурах – кристалл довольно быстро откажет и начнет разрушаться.Системная шина и множитель – отвечают за разгон частот. Если вы хотите заняться оверклокингом, то множитель должен быть разблокирован на камне. Более того, делается это только на соответствующей материнской плате с чипсетом Z370 (Intel Coffee Lake) или B350, X370/X470 (AMD Ryzen).

Потенциал «разгоняемого» камня значительно выше, а потому данная покупка имеет большую ценность на будущее, да и запас прочности кристалла будет существенно выше.

Наличие встроенного графического процессора – дополнительное ядро, ответственное за графические вычисления и дополнительные задачи, связанные с обработкой изображений. Зачастую это полноценный GPU, который, правда, не имеет собственной оперативной памяти и черпает ее из ОЗУ компьютера.

Наличие вспомогательного ядра, пусть и специализированного, существенно повышает общую шустрость кристалла, обеспечивая большую производительность в сравнении с обычными процессорами.

Количество физических ядер – определяет не только скорость обработки информации, но и количество одновременно выполняемых задач, с которыми ЦП может справляться без потери мощностей и троттлинга. Здесь ситуация весьма нестандартная по нескольким причинам:

  • большинство рабочих и офисных приложений задействуют от 1 до 4 ядер, а потому здесь на первое место выходит как раз частота чипа;
  • профессиональные приложения, способные использовать абсолютно все рабочие ядра, получают отличную возможность развернуться на полную катушку, обеспечивая высокую скорость работы.

Поддержка многопоточности (Hyper-Threading или SMT) – виртуальное удвоение вычислительных ядер для более грамотного распараллеливания задач в процессе работы.

Грамотное определение производительности

Предположим, что вы более-менее разобрались в ситуации, но все равно не можете понять, какой из процессоров лучше? Возьмем ту же ситуацию с Intel Core i7 8700k, который вполне реально разогнать до 4,9 ГГц на воздушном охлаждении, и AMD Ryzen 7 2700X и его 4,3 ГГц в режиме оверклокинга. Казалось бы – выбор в пользу «синих» очевиден, но на практике «красный» лагерь рвет и мечет.И вот тут уже на помощь приходят те самые бенчмарки, тесты и сравнения двух популярных моделей в реальных рабочих приложениях и синтетике. Одним из наиболее наглядных вариантов выступает бенчмарк Cinebench r15, который показывает статистику модели как в стоке, так и под несколькими видами разгона:

  • автоматический;
  • ручной;
  • экстремальный (издевательства оверклокеров под жидким азотом).

Много полезной информации можно найти на профильных Youtube-каналах и ресурсах типа Sisoftware Sandra

Итоги

Как вы поняли из вышесказанного, тактовая частота – далеко не самый главный показатель мощности процессора, хоть и является основным. Производительность чипа зависит от совокупности нескольких величин, да и пользователь должен четко понимать, для каких целей используется тот или иной ЦП.

Очень надеюсь, что данный материал помог прокачать ваш скилл компьютерной грамотности, которым вы теперь можете поделиться с друзьями и знакомыми, когда речь зайдет о производительности системы и факторов на нее влияющих.

Обязательно прочтите другие наши публикации, в которых мы подробно описываем важные аспекты при выборе процессора. Следите за обновлениями блога, чтобы не пропустить новые интересные материалы. До новых встреч, пока.

 

С уважением, автор Андрей Андреев.

Друзья, поддержите блог! Поделитесь статьёй в социальных сетях:

Тактовая частота процессора измеряется в следующих единицах.

Что такое тактовая частота процессора (CPU)? Как посмотреть тактовую частоту процессора

С точки зрения технической, звучит определение так:

Тактовая частота – это количество произведенных тактов за определенное количество времени.

Для меня это тоже был темный лес, когда на первом курсе я писал это в тетрадке, учившись на программиста. Тогда я, как и многие сейчас вообще не понимал, что это означает и для чего это нужно?

Объясню на примеры, с ним будет легче разобраться, как это работает. Начнем.

Объяснение на примере

Давайте представим, что 1 удар по музыкальному барабану – это 1 такт у процессора. Берем для сравнения два барабана, по одному ударяют 120 раз в минуту, по второму ударяют 80 раз в минуту, будет очевидным, что частотность звука первого барабана выше и громче, чем у второго.

Для самостоятельного эксперимента можете взять в руку обычную пишущую ручку, засечь 10 секунд и сделать 10 ударов ребром от ручки по столу, а затем за тоже самое время сделать 20 ударов, итог будет тот же что и с барабанами.


Еще нужно понимать, что если у музыканта будет четыре барабана, вместо одного, то количество ударов не умножиться на кол-во барабанов, а распределяется на все, тем самым появятся более широкие возможности в проигрывании звуков.

Запомнить! Количество ядер не умножается на гигагерцы.

И именно поэтому, нигде в описаниях нет таких больших цифр, как 12Ghz или 24ГГц, ну и т.д., если только в результатах оверклокинга, и то навряд ли.
В микропроцессоре за такт выполняется какое-то количество команд. То есть чем выше тактовая частота, тем больше выполненных команд за определенное количество времени происходит внутри микропроцессора.

Кстати, о том, что там внутри, вы можете узнать в статье – « », которая уже появилась на блоге. Дальше интересней, так что , чтобы всегда быть в курсе о появлении новых статей.

В чем измеряется и как обозначается

В гигагерцах или в мегагерцах, в сокращенном виде обозначается как – ГГц или МГц, Ghz или Mhz.

3.2 Ghz = 3200 Mhz – это одно и тоже, только в разных величинах.

На сайтах, в описании частота обозначается по разному. Примеры приведены ниже и выделены синим цветом.

Влияние в работе и играх

В работе за компьютером это параметр влияет на:

  • производительность системы
  • отзывчивость и быстроту работы
  • вычислительную мощность
  • выполнение нескольких запущенных задач в одно и тоже время
  • и многое др.

Как влияет в играх? Напрямую зависит от того, сколько нужно мощности для игры. Производители рекомендуют использовать от 3,0Ггц и выше. Все зависит именно от самой игры и рекомендаций, которые к ней прилагаются. Где их смотреть? Можете почитать , в которой подробно я все рассказал.

Одна из моделей CPU, которая имеет самую большую тактовую частоту на момент написания статьи – это Intel i7-8700K.

Многие конечно считают, что это параметр не самый важный, но этот показатель напрямую влияет на производительность пк, поэтому если у вас есть возможность приобрести более высокую гигагерцовость, советую его рассмотреть.

На мой взгляд я бы рассматривал вот эти оптимальных моделей для различных задач:

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

Для каких задач они предназначены? Можете посмотреть в статье как , чтобы потом не пожалеть.

Цены не указываю, так как они всегда меняются, так что смотрите. Выбор за вами.

Надеюсь вам стало все понятно. На этом буду заканчивать. Чтобы оставаться в курсе о появлении новых, понятных и интересных статей на моем блоге , оставляйте комментарии, мне всегда интересно ваше мнение. Спасибо за внимание. До встречи в новых статьях.

Тактовой частотой называют параметр, который измеряется в гигагерцах. Более высокая таковая частота позволяет быстрее обрабатывать данные. Это один из важнейших параметров, на который следует обращать внимание, выбирая процессор.

Не менее важно и число ядер, дело в том, что тактовую частоту на данном этапе развития больше увеличить нельзя, это побудило производить продолжить развитие в направлении параллельных вычислений, выражающемся в увеличении количества ядер.

Число ядер информирует о том, какое количество программ можно запустить одновременно, не теряя быстродействие. Однако стоит учитывать, что в случае оптимизации программы под два ядра, то даже при их большем количестве, компьютер не сможет их полноценно использовать.

Кэш и частота шины процессоров

Частота шины демонстрирует скорость передачи входящей и исходящей из процессора информации. Чем больше этот показатель, тем обмен информацией происходит быстрее, в качестве единиц измерения здесь выступают гигагерцы. Большую значимость имеет кэш процессора, представляющий собой высокоскоростной блок памяти. Он располагается непосредственно на ядре и служит для повышения производительности, так как в нём данные обрабатываются со значительно большей скоростью, чем в случае с оперативной памятью. Есть три уровня кэш памяти:

L1 – первый уровень самый незначительный по объёму, но наиболее быстрый, его размер варьируется в пределах 8 – 128 Кб.

L2 – второй уровень, намного медленнее первого, но превышает его по объёму, здесь размер варьируется в пределах 128 – 12288 Кб.

L3 – третий уровень, проигрывает в скорости первым двум уровням, но самый объёмный, к слову он и вовсе может отсутствовать, так как предусмотрен для специальных редакций процессоров или серверных решений. Его размер достигает 16384 Кб, он может присутствовать в таких процессорах, как Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition или Itanium 2.

Сокет и тепловыделение

Менее значимыми, но от того не теряющими актуальность при выборе процессора являются такие характеристики как сокет и тепловыделение. Сокетом называют разъём, куда устанавливается процессор в материнской плате. По показателям тепловыделения можно определить степень нагревания процессора в ходе работы. Данный показатель измеряют в ватах, и он варьируется в пределах 10 – 165Вт.

Средняя стоимость процессоров на московском рынке Intel Core 2 Duo 5000 р., а AMD Athlon X2 Dual-Core 3000 р., согласно

http://price.ru

Табл. 3 Сравнение процессоров

Для работы с графикой важна частота шины и процессора, следовательно, в соответствии с минимальными аппаратными требованиями при выборе между двумя предложенными CPU, опираясь на приведенные выше ключевые характеристики, а также на ценовые качества, я отдаю предпочтение CPU AMD ATHLON II X2 http://www. nix.ru .

Почему вы не можете использовать тактовую частоту процессора для сравнения производительности компьютера

Делаете покупки для нового компьютера? Не обращайте слишком много внимания на тактовую частоту процессора. «Скорость процессора» была когда-то простым, если не полностью точным, способом сравнения производительности двух компьютеров — просто сравнивайте ГГц. Но не больше.

Современные процессоры более чем достаточно быстры для выполнения большинства базовых задач, поэтому вам также нужно взглянуть на другие вещи, когда дело доходит до сравнения производительности. Например, компьютер поставляется с SSD или более медленным магнитным жестким диском?

Почему вы не можете просто сравнить тактовые частоты

Тактовая частота процессора, или тактовая частота, измеряется в герцах — обычно в гигагерцах или ГГц. Тактовая частота процессора — это мера того, сколько тактовых циклов процессор может выполнять в секунду. Например, процессор с тактовой частотой 1,8 ГГц может выполнять 1 800 000 000 тактовых циклов в секунду.

Это кажется простым на первый взгляд. Чем больше тактовых циклов может выполнять процессор, тем больше он может выполнять, верно? Ну да и нет.

С одной стороны, тактовые частоты полезны при сравнении аналогичных процессоров в одном семействе. Например, предположим, вы сравниваете два процессора Intel Haswell Core i5, которые отличаются только тактовой частотой. Один работает на 3,4 ГГц, а другой — на 2,6 ГГц. В этом случае процессор с частотой 3,4 ГГц будет работать на 30% быстрее, когда они работают на максимальной скорости. Это правда, потому что процессоры в остальном одинаковы. Но вы не можете сравнить тактовую частоту процессора Haswell Core i5 с процессором другого типа, таким как процессор AMD, процессор ARM или даже более старый процессор Intel.

Поначалу это может показаться неочевидным, но на самом деле по очень простой причине. Современные процессоры становятся намного эффективнее. То есть они могут выполнять больше работы за такт. Например, Intel выпустила процессоры Pentium 4 с тактовой частотой 3,6 ГГц в 2006 году. Сейчас это конец 2013 года, а новейшие, самые быстрые процессоры Intel Haswell Core i7 работают на частоте 3,9 ГГц с завода. Означает ли это, что производительность процессора улучшилась лишь чуть-чуть за семь лет? Не за что!

Вместо этого процессор Core i7 может просто делать гораздо больше в течение каждого тактового цикла. Важно смотреть не только на такты, но и на объем работы, которую процессор может выполнять за такт. При прочих равных условиях меньшее количество тактов с большей работой лучше, чем больше тактов с меньшим — меньшее количество тактов означает, что процессор требует меньше энергии и выделяет меньше тепла.

Кроме того, современные процессоры также имеют другие улучшения, которые позволяют им работать быстрее. Это включает в себя дополнительные ядра ЦП и больший объем кеш-памяти ЦП, с которой ЦП может работать.

Динамическая регулировка тактовой частоты

Современные процессоры также не фиксируются на одной скорости, особенно ноутбуки, смартфоны, планшеты и другие мобильные процессоры, где энергопотребление и производство тепла являются основными проблемами. Вместо этого процессор работает на более медленной скорости в режиме ожидания (или когда вы не делаете слишком много) и на более высокой скорости под нагрузкой. Процессор динамически увеличивается и уменьшает свою скорость при необходимости. При выполнении чего-то требующего ЦП будет увеличивать свою тактовую частоту, выполнять работу как можно быстрее и возвращаться к более медленной тактовой частоте, которая позволяет ему экономить больше энергии.

Так что, если вы покупаете ноутбук, вы также должны рассмотреть это. Имейте в виду, что охлаждение тоже является фактором — процессор в ультрабуке может работать на максимальной скорости только в течение определенного времени, прежде чем работать на более низкой скорости, потому что он не может быть должным образом охлажден. Процессор может не поддерживать постоянную скорость из-за проблем с перегревом. С другой стороны, компьютер с точно таким же процессором, но с лучшим охлаждением может иметь лучшую, более стабильную производительность на максимальных скоростях, если он может поддерживать процессор достаточно холодным, чтобы работать на этих максимальных скоростях дольше.

Прочие вопросы аппаратного обеспечения, особенно твердотельные накопители

СВЯЗАННЫЕ: Что такое твердотельный накопитель (SSD) и нужен ли он мне?

Другое оборудование также очень важно, когда речь идет об общей производительности вашего компьютера. Например, большинство пользователей компьютеров, вероятно, будут рассматривать компьютер с твердотельным накопителем быстрее, чем компьютер с традиционным магнитным жестким диском при обычном использовании, даже если компьютер с традиционным магнитным жестким диском имеет ЦП, который работает лучше. Доступ к жесткому диску является серьезным узким местом производительности. Будет ли компьютер иметь SSD, вероятно, будет более важным вопросом, чем скорость его процессора.

Конечно, твердотельные накопители — не единственная важная часть оборудования. Наличие большего объема оперативной памяти позволит вам выполнять больше задач одновременно, не переключаясь на файл подкачки вашего компьютера , а более мощная видеокарта повысит производительность игр на ПК больше, чем более быстрый процессор. С другой стороны, если все, что вам нужно, это просматривать веб-страницы, смотреть видео и работать с документами, более быстрая графическая карта или даже больше ОЗУ выше определенного уровня не будут заметны.

Как сравнить производительность компьютера

Вы не можете просто посмотреть на число процессоров и узнать, какой компьютер быстрее или насколько быстрее компьютер будет в реальном мире. Большинство людей также не обязательно заметят улучшения производительности процессора выше определенного уровня. Например, MacBook Air или аналогичный ультрабук оснащен более медленным процессором Intel Haswell Core i5, который предназначен для экономии энергии и работы как можно более крутой. Однако, если вы просто хотите просматривать веб-страницы, слушать музыку, смотреть видео и работать с документами, процессор может быть достаточно быстрым, чтобы вы не заметили разницу между ним и значительно более быстрым процессором настольного класса. Мало того, что тактовая частота процессора не критична — производительность самого процессора становится менее критичной.

СВЯЗАННЫЕ: Что нужно знать о покупке сенсорных ПК под управлением Windows 8.1

С другой стороны, если вы планируете запускать несколько виртуальных машин, выполнять 3D-моделирование и играть в новейшие компьютерные игры, вы можете больше заботиться о производительности.

Прежде чем покупать ноутбук (или даже процессор для настольного компьютера), вы, вероятно, захотите посмотреть фактические тесты, чтобы увидеть, как процессор складывается по сравнению с другими процессорами в реальном мире. Фактические тесты являются единственным действительно надежным способом сравнения производительности компьютера и процессора.


Когда речь заходит о современном ноутбуке, скорость — это еще не все. Время автономной работы также важно. Если ноутбук работает достаточно хорошо для вас, вероятно, лучше иметь более медленный процессор, который продлит время автономной работы, чем более быстрый процессор, который вы не заметите.

Изображение предоставлено: Майлз Баннан на Flickr , carrotmadman6 на Flickr , Intel Free Press на Flickr

Тактовая частота или количество ядер? Выбор центрального процессора

Центральный процессор на вашем компьютере, безусловно, является одним из самых сильных определяющих факторов его производительности. Современный процессор представляет собой чудо архитектуры с несколькими различными потоками для распределения и временного хранения задач. Они умнее, быстрее и динамичнее. Но новые процессоры подняли новые вопросы среди общественности. В частности, есть одна битва, которая, вероятно, никогда не закончится: битва между количеством ядер процессора и его тактовой частотой.

Вы не найдете никого, кто разбирается в технологиях и сказал бы, что мы должны полностью отказаться от многоядерных процессоров и просто использовать как можно большую тактовую частоту. Есть причина, по которой ядра стали появляться на процессорах, и есть не менее веская причина, по которой производители микросхем стараются обойти друг друга по тактовой частоте. Ежедневно производители должны тщательно проектировать свои следующие модели процессоров, чтобы быть уверенными в том, что они успешно конкурируют с конкурентами и поставляют надежный продукт, который порадует их потребителей. Это означает достижение реалистичного, но гармоничного баланса между ядрами, тактовой частотой и архитектурой.

Почему тактовая частота важна

Чтобы было легче понять, думайте о процессоре не как о мозге, а как о двигателе. Если вычисления — это автомобиль, тогда процессор — это двигатель. Чем выше тактовая частота, тем быстрее будет двигаться машина (система).

Тактовая частота измеряется в ГГц (гигагерц), большее значение означает более высокую тактовую частоту. Чтобы запускать ваши приложения, ваш ЦП должен постоянно выполнять вычисления, если у вас более высокая тактовая частота, вы можете совершить вычисления быстрее, и в результате этого приложения будут работать быстрее и плавнее. Тактовая частота процессора, как следует из названия, сильно влияет на количество задач, которые каждое ядро может выполнить за определенный период времени. Скорость, наряду с шириной в битах, показывает, сколько данных может передаваться в секунду. Если один процессор имеет ширину шины 32 бита и скорость 3,93 ГГц, это означает, что он может обрабатывать почти 4 миллиарда единиц 32-битных данных в секунду. Это 4 миллиарда целых чисел! Более высокая тактовая частота означает большую скорость отклика при выполнении сложных линейных задач, таких как однопоточные приложения. Большинство программ по-прежнему работают линейно, используя только одно ядро. В этих случаях тактовая частота является королем.

И всё-таки, что лучше – количество ядер или тактовая частота процессора?

Проблема в том, что компьютеры используются по-разному. С утра скачиваешь из интернета прошивку на свой телефон, а там две тысячи файлов по 500 килобайт в одном архиве. В обед сидишь, просматриваешь гифки с котиками в интернете. Вечером играешь, сражаясь с многочисленными врагами в виртуальной реальности.

То есть с утра компьютеру нужен процессор с высокой тактовой частотой, в обед – да просто хоть какой-нибудь «чип», а вечером – со множеством ядер. И «перетыкать» «камни» в зависимости от планируемого использования явно не лучшая идея.

Именно поэтому производители стараются выпускать многоядерные конфигурации с высокой тактовой частотой. Так, например, Intel Core i7-8086K (топовый в линейке Kabu Lake на момент написания материала) оснащается шестью вычислительными ядрами с технологией HyperThreading и базовой тактовой частотой 4.0 ГГц. Он может всё! Дорогой, правда – 425 долларов на момент релиза.

Для домашнего использования выбирать, что лучше – тактовая частота или количество ядер – не стоит. Идеальным решением станет достижение баланса. Например, покупка какого-нибудь четырёхъядерного чипа с базовой тактовой частотой от 3.0 ГГц. Его производительности хватит для абсолютного большинства повседневных задач.

Почему ядра важны

Если у вас был компьютер в начале 2000-х, вы, возможно, помните, что когда одна программа зависала, вполне вероятно, что вся ваша система также зависнет. Это было не только проблемой того, как операционные системы, такие как Windows, справлялись с задачами в прошлом. Наличие процессора с одним ядром гарантирует, что вы сможете выполнять только одну задачу за раз. Наличие нескольких ядер позволяет процессору обрабатывать несколько программ одновременно, разделяя работу на несколько единиц. Если одно ядро «забивается» задачей, которая просто продолжает работать (например, программа, использующая это ядро, зависает), общая работа чипа может сохраняться, пока вы выясняете, что не так, или в конце концов закрываете программу, чтобы освободить это ядро. Многоядерные процессоры стали популярными, так как стало все труднее увеличивать тактовую частоту на одноядерных процессорах из-за технологических ограничений. Ядро — это один процессор, многоядерные процессоры имеют несколько процессоров. Таким образом, двухъядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 2 процессора, каждый с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 6 процессорных блоков с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор, который мы только что описали, имеет общую тактовую частоту 18,0 ГГц. То есть ваши программы будут работать в 6 раз быстрее, чем с одноядерным процессором с тактовой частотой 3,0 ГГц? Ну, не совсем … По сути, ядра являются инструментами многозадачности. Они обеспечивают большую динамичность и облегчают работу при работе на компьютере. Сегодня даже смартфоны имеют процессоры с несколькими ядрами. Многоядерные процессоры выглядят быстрее, потому что они могут принимать гораздо большую нагрузку, чем их одноядерные аналоги. Они очень надежны в устранении зависаний.

Думайте о ядрах как о взлетно-посадочных полосах в аэропорту. Чем их больше, тем легче будет посадить самолеты на землю.

На что влияет количество ядер процессора


Отвечая на вопрос, на что влияет количество ядер в процессоре, хочется сразу сказать – на производительность компьютера. Но это настолько сильное упрощение, что оно даже в какой-то момент становится ошибкой.
Ладно бы пользователи просто заблуждались и ничего не теряли. Проблема в том, что неправильное понимание сути многоядерности приводит к финансовым потерям. Пытаясь увеличить производительность, человек тратит деньги на процессор с большим количеством ядер, но не замечает разницы.

Многоядерность и многопоточность

Когда мы изучали вопрос, как узнать количество ядер, то обратили внимание на особенность процессоров Intel – в стандартных инструментах Windows отображается разное число ядер. Это обусловлено работой технологии Hyper-Threading, которая обеспечивает многопоточность.

Чтобы вы больше не путались в понятиях, разберемся раз и навсегда:

  • Многоядерность – чип оснащен несколькими физическими архитектурными ядрами. Их можно увидеть, потрогать руками.
  • Многопоточность – несколько одновременно обрабатываемых потоков информации. Ядро может быть физически одно, но программные технологии на его основе создают два потока выполнения задач; два ядра – четыре потока и т.д.

Влияние количества ядер на производительность

Увеличение производительности на многоядерном процессоре достигается за счет разбиения выполнения задач. Любая современная система делит процесс на несколько потоков даже на одноядерном процессоре – так достигается та самая многозадачность, при которой вы можете, например, слушать музыку, набирать документ и работать с браузером. Очень любят и постоянно используют многопоточность следующие приложения:

  • архиваторы;
  • медиапроигрыватели;
  • кодировщики видео;
  • дефрагментаторы;
  • антивирусы;
  • графические редакторы.

Важен принцип разделения потоков. Если компьютер работает на одноядерном процессоре без технологии Hyper-Threading, то операционная система производит моментальные переключения между потоками, так что для пользователя процессы визуально выполняются одновременно. Все действия выполняются в течение миллисекунд, поэтому вы не видите серьезную задержку, если не нагружаете сильно ЦП.

Если же процессор многоядерный (или поддерживает многопоточность), то в идеале переключений не будет. Система посылает на каждое ядро отдельный поток. В результате увеличивается производительность, потому что нет необходимости переключаться на выполнение другой задачи.

Но есть еще один важный фактор – поддерживает ли сама программа многозадачность? Система может разделить процессы на разные потоки. Однако если вы запускаете очень требовательную игру, но она не оптимизирована под работу с четырьмя ядрами, но никакого прироста производительности по сравнению с двухъядерным процессором не будет.

Разработчики игр и программ в курсе об этой особенности, поэтому постоянно оптимизируют код под выполнение задач на многоядерных процессорах. Но эта оптимизация не всегда успевает за увеличением количества ядер, поэтому не стоит тратить огромные деньги на самые новые мощные процессоры с максимально возможным числом поддерживаемых потоков – потенциал чипа не будет раскрываться в 9 программах из 10.

Так сколько ядер выбирать?

Прежде чем покупать процессор с 16 ядрами, подумайте, потребуется ли такое количество потоков для выполнения задач, которые вы будете ставить перед компьютером.

  • Если компьютер приобретается для работы с документами, серфинга в интернете, прослушивания музыки, просмотра фильмов, то хватит двух ядер. Если взять процессор с двумя ядрами из верхнего ценового сегмента с хорошей частотой и поддержкой многопоточности, то не будет проблем при работе с графическими редакторами.
  • Если вы покупаете машину с расчетом на мощную игровую производительность, то сразу ставьте фильтр на 4 ядра минимум. 8 ядер с поддержкой многопоточности – самый топ с запасом на несколько лет. 16 ядер – перспективно, но велика вероятность, что пока вы раскроете потенциал такого чипа, он устареет.

Как я уже говорил, разработчики игр и программ стараются не отставать от прогресса процессоров, но пока огромные мощности просто не нужны. 16 ядер подойдут пользователям, которые занимаются рендерингом видео или серверными вычислениями. Да, в магазинах такие процессоры называют игровыми, но это только для того, чтобы они продавались – геймеров вокруг точно больше, чем тех, кто рендерит видео.

: Как правильно нанести термопасту? Инструкция с фото.

Преимущества многоядерности можно заметить только при очень серьезной вычислительной работе в несколько потоков. Если, условно, игра или программа оптимизирована только под четыре потока, то даже ваши восемь ядер будут бессмысленной мощностью, которая никак не повлияет на производительность.

Это как перевозить стул на огромной грузовой машине – задача от этого не выполняется быстрее. Но если правильно использовать имеющиеся возможности (например, загрузить кузов полностью другой мебелью), то производительность труда увеличится. Помните об этом и не ведитесь на маркетинговые штучки с добавлением слова «игровой» к процессорам, которые даже на самых последних играх не раскроют весь свой потенциал.

Источник: https://f1comp.ru/zhelezo/na-chto-vliyaet-kolichestvo-yader-processora/

Выше тактовая частота или больше ядер?

Итак, теперь вы понимаете преимущества более высокой тактовой частоты и производительности, которую может предложить больше ядер. Вы купите процессор с более низкой тактовой частотой, но с большим количеством ядер? Или процессор с большим количеством ядер, но с меньшей тактовой частотой? 12 ядер 2.66 ГГц или 3.46 ГГц 6 ядер, что лучше? Стоит ли 12-ядерная система с частотой 3,46 ГГц или я должен просто купить 6-ядерную? На эти вопросы мы поможем вам ответить сегодня. Прежде всего, если возможно, выбирайте тот, который имеет самую высокую тактовую частоту и наибольшее количество ядер. Однако из-за бюджетов это не всегда возможно, и обычно существует компромисс между ядрами и тактовой частотой.

Больше ядер, меньшая тактовая частота

Преимущества:

  • Приложения, поддерживающие многопоточность, получат большую выгоду, имея в своем распоряжении большее количество ядер.
  • Увеличение количества ядер в вашем процессоре является экономически эффективным способом повышения производительности.
  • Поддержка многопоточности для приложений будет улучшаться со временем.
  • Вы сможете запускать больше приложений одновременно, не видя падения производительности
  • Отлично подходит для запуска нескольких виртуальных машин

Недостатки

  • Более низкая однопоточная производительность, чем у процессора с более высокой тактовой частотой

На что влияет число ядер CPU? Объясняем по-простому

Какой процессор лучше — с более высокой тактовой частотой или с большим количеством ядер? Не всегда все однозначно…

Вот почему появились многоядерные CPU: процессоры с несколькими ядрами были разработаны потому, что увеличение вычислительной производительности путем повышения тактовой частоты приносило большие технические проблемы. Кроме того, гораздо менее затратным оказался метод размещения нескольких ядер в одном процессоре, по сравнению с установкой нескольких процессоров на одной материнской плате. Вы и сами можете в этом легко убедиться: один процессор с несколькими ядрами в большинстве случаев стоит дешевле, чем 2 процессора с меньшим количеством ядер.

Так что же дает наличие нескольких ядер? Во-первых, вся основная нагрузка системы распределяется между несколькими «вычислительными центрами». Благодаря этому ваш ноутбук или ПК реже оказывается полностью перегруженным и не «замирает» так часто, как мог бы с одноядерным процессором. CPU с несколькими ядрами могут повышать тактовую частоту и, как следствие, производительность компьютера. Однако, на практике увеличение мощности сильно зависит от того, какая программа выполняется и какая при этом используется операционная система. Сам по себе принцип работает только в том случае, если вы используете ПО, поддерживающее многопоточность обработки данных, то есть особенно требовательное к ресурсам системы.


Например, Intel Core i5-4570S имеет в целом 4 физических CPU-ядра и может работать на тактовой частоте до 3,6 ГГц. Другая модель этого же производителя, Intel Core i3-7350K располагает всего двумя физическими ядрами, но тактовая частота у него достигает отметки в 4,2 ГГц. Расчеты вида 4 (ядра) * 3,6 ГГц = 14,4 ГГц здесь не подходят: i5-4570S по результатам наших тестовых испытаний оказался значительно хуже и менее эффективным, чем i3-7350K. Несмотря ни на что вы должны покупать только те процессоры, которые имеют минимум 2 ядра или больше. Делать ли выбор в пользу большего количества ядер или подыскивать процессор с более высокой тактовой частотой, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер.

При всем этом сравнивать напрямую вы можете процессоры только одного производителя и одного типа. Все потому, что более старый CPU с 8 ядрами может оказаться хуже, чем новый процессор с 4 ядрами от другого производителя.

Факторы, влияющие на мощность процессора

Разрядность процессора

Чем выше разрядность процессора, тем быстрее он может обрабатывать данные. Первые процессоры были 4-х битные. В настоящее время существуют 64-х разрядные ЦП и все операционные системы поддерживают их.

Количество ядер процессора

Чем больше ядер процессора задействовано в какой-то момент времени, тем больше его быстродействие, поскольку фактически работает не один процессор, а несколько. Соответственно, теоретически производительность возрастает в разы по сравнению с однопроцессорной системой.

Многопоточность

Каждое физическое ядро благодаря дополнительному набору регистров и достаточному количеству кэш-памяти может быть представлено в виде двух ЦП, каждый из которых выполняет минимальную задачу ОС – так называемый поток. Поток является самой маленькой неделимой единицей кода, за которой «следит» ОС. Собственно, разбитие на задачи – это фактически разбитие на потоки. Использование много поточности в некоторых случаях может дать выигрыш в производительности не хуже, чем даёт удвоение числа ядер.

Энергопотребление и охлаждение

В рамках одной технологии производства, чем выше быстродействие ЦП, тем больше он выделяет тепла, поэтому следует заранее подумать о том, что увеличение производительности должно сопровождаться увеличением эффективности системы охлаждения.

Встроенное графическое ядро

Этот модуль, по сути, является разновидностью математического сопроцессора, поскольку вся работа с графикой – это на 99% вычисления. Поэтому, если программа может использовать графическое ядро и задействовать его для своих нужд, мощность ЦП только увеличится.

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Первые многоядерные ЦП работали на частотах существенно ниже топовых одноядерных ЦП, однако, превышали их по быстродействию. Естественно, своё давала оптимизация кода, однако, эффект был заметен уже тогда.

В настоящее время нет прямой зависимости между частотами ЦП и количеством ядер на нём в одном кристалле. Современные ЦП могут обладать как 12 ядрами с частотой 4 ГГц, так и 8 ядрами с частотами в 3 ГГц и 4.5 ГГц.

Влияние тактовой частоты процессора на производительность

Тактовая частота ЦП влияет на его производительность, однако, до какого-то значения. Дальнейший рост частоты приводит к существенному увеличению энергопотребления ЦП и её увеличение нецелесообразно. В настоящее время редко встречаются ЦП, работающие с частотами выше 5.0-5.5 ГГц.

Информатика — 9

компьютеры выполняют некоторые операции (в том числе отдельные команды) параллельно, то есть одновременно.

Если бы процессор компьютера работал не с современной скоростью, а в привычном для человека ритме, то:
  • сигналы от клавиатуры он получал бы один раз в десять лет;
  • перемещение указателя мыши из одного угла экрана в другой заняло бы тысячелетие.

Выполнение процессором любой команды можно представить как последовательность исполнения элементарных операций. Для любой элементарной операции, изменяющей состояние процессора, необходимо определенное время − один такт. Большинство команд выполняется за несколько тактов. Частота тактов процессора (тактовая частота) задается специальным генератором.

Если два процессора отличаются друг от друга только тактовой частотой, то их скорость обработки данных прямо пропорциональна частоте тактов. Поэтому тактовую частоту процессора можно рассматривать как основной показатель его производительности.

Для измерения частоты принята физическая величина 1 герц (Гц). Так как количество тактов в секунду в первых персональных компьютерах составляло несколько миллионов, для частоты тактов была принята стандартная величина, равная 1 мегагерц (1 Мгц). Частота тактов современных персональных компьютеров измеряется гигагерцами (1 Ггц).

Тактовая частота процессора − не единственный показатель производительности компьютерной системы. Процессоры с одинаковой тактовой частотой могут иметь разную производительность. Кроме этого производительность компьютера зависит не только от процессора. Если другие компоненты компьютера не могут доставлять процессору данные со скоростью его обработки, процессор начинает простаивать, и в результате общая производительность системы падает.

Часть центрального процессора, отвечающая за вычисления, называется ядром. Первые компьютеры имели одно ядро. В современных компьютерах их два и более. Наличие нескольких ядер позволяет параллельно выполнять несколько задач (программ), а это существенно повышает скорость компьютера. То есть чем больше ядер у центрального процессора, тем выше его производительность.

Памятка

• Центральный процессор
• Тактовая частота
• Ядро
• Оперативная память
• Кэш-память
• Жесткий диск
• Видеоадаптер

При работе компьютера между процессором и его оперативной памятью происходит непрерывный обмен данными. Скорость этого обмена является основным показателем производительности компьютерной системы. Она зависит как от параметров микросхем памяти, так и от особенностей системы компьютера в целом. Обычно частота шины (электрического проводника, предусмотренного для передачи данных),

Обзор процессоров для настольных компьютеров (1-й квартал 2002 г.)

«А вместо сердца - пламенный мотор«

В характеристиках компьютера процессор всегда ставили на первое место, так как он в наибольшей степени определяет его общую производительность. Интересно отметить, что раньше выбор конфигурации компьютера удобно было начинать с корпуса. Теперь, когда появились монстроидальные, пышущие жаром многогигагерцовые процессоры, уже не каждый корпус и блок питания становятся совместимыми с ним. Получается, что надо начинать именно с процессора. Или закладываться на корпус для верхних моделей процессоров.

В случаях, когда нужно избежать путаницы со специализированными (в основном мультимедийными) сопроцессорами, употребляют термин центральный процессор, хост процессор. На компьютерном жаргоне процессора называют камнем (так как он представляет собой кристалл кремния).

Ниже рассматривается текущее состояние («моментальный снимок») для настольных процессоров (Desktop Processors), т.е. процессоров для настольных компьютеров, как наиболее интересных для домашнего пользователя (существуют еще серверные и мобильные процессоры).

Естественно, рассмотрение будет ограничено x86процессорами, которые, по сути, определяют PC компьютеры. ОС Windows «признает» только такие процессоры (но на них работают также многие разновидности ОС UNIX, в частности популярная ОС Linux). Впрочем, об этом можно говорить только для кругозора: единственные альтернативные компьютеры Mac, использующие другие процессоры, можно встретить в небольших количествах разве что в Америке.

Дополнительный материал (для желающих) вынесен в Приложения. В конце статьи для удобства помещен Глоссарий.

Статья рассчитана на самый широкий круг читателей. Поэтому простоте и понятности отдавался приоритет, и сложные и тонкие вопросы архитектуры (переименование регистров, распределение работы между конвейерами, техника декодирования и т.д. и т.п.) сознательно опущены.

Помимо родоначальника семейства x86 — компании Intel к производству процессоров подключались в различное время и другие компании, и их состав был переменным. Вот каков текущий состав производителей.

Процессоры Intel

Компания Intel производит большую часть всех процессоров семейства (около 80 % за 2001 г.).

  • Pentium 4 — для высокопроизводительных компьютеров с мультимедийным уклоном.
  • Pentium III — для высокопроизводительных компьютеров. Относится к предыдущему поколению по отношению к Pentium 4, однако по производительности не уступает Pentium 4 кроме приложений, оптимизированных под последний. По планам Intel должен быть снят с производства в ближайшем будущем.
  • Celeron — для недорогих домашних и офисных компьютеров. Является урезанной версией Pentium III: новые модели отличаются в основном уменьшенной внешней частотой. Celeron и Pentium III совместимы по гнездам и взаимозаменяемы (если сделаны с одинаковым техшагом, см.) на системной плате. Несмотря на низкую цену и отлаженные системные платы для него, низкая внешняя фронтальная частота делает его бесперспективным. Положение должно измениться в Q2 2002 г. когда Celeron будет сделан на базе урезанной версии Pentium 4.

Процессоры AMD

Компания AMD (Advanced Micro Devices) является вторым производителем после Intel (около 20 % за 2001 г.) и его реальным коммерческим и технологическим конкурентом.

  • Athlon XP — для высокопроизводительных компьютеров. Прямой конкурент Pentium 4. Даже частота указывается не физическая, а эквивалентная Pentium 4. По большому счету оба процессора сейчас равноценны.
  • Duron — для недорогих домашних и офисных компьютеров. Является урезанной версией Athlon XP (в отношении фронтальной частоты и размера кэша). Прямой и более производительный конкурент Celeron’а. Athlon XP и Duron совместимы по гнездам и взаимозаменяемы (если сделаны с одинаковым техшагом, см.) на системной плате.

Процессоры VIA

Компания VIA Technology мизерную часть (около 1 % за 2001 г.) процессоров семейства. Несмотря на то, что ее процессоры быстро прогрессируют, пока флагманская модель C3 имеет недостаточную производительность и годится только для сверх дешевых офисных компьютеров. Кроме того, процессоры не представлены широко в продаже. Поэтому они пока не представляют интереса, и будут ниже рассматриваться эпизодически.

Эта схема полезна для понимания и для дальнейшего изложения.

Ядро процессора выполняет инструкции. Операнды инструкций хранятся в регистрах. Регистры бывают различные. Размер наименьших регистров (а их большинство) и определяет разрядность процессора. Название «ядро» подкрепляется тем, что оно размещено в центре чипа, а по периферии располагаются кэши (и другие блоки).

Встроенные кэши L1 и L2 (т.е. уровня 1 и 2) значительно уменьшают потребность обращения к основной памяти (через шину процессора), ускоряя обработку данных.

Для связи процессора с другими устройствами на системной плате, в частности к основной памяти, осуществляется через шину процессора. Заметим, что раньше и основная память и процессор «сидели» на одной шине, которая называлась системной. Сейчас для повышения производительности процессор имеет собственную шину.

Внешняя частота процессора

Это частота, с которой процессора обменивается данными со своей шиной. Эта шина (со времен, когда кэш L2 был внешним и его шина называлась BSB) называется еще FSB (Front Side Bus). Название FSB перенеслось и на внешнюю частоту, которая также называется FSB (следует только иметь в виду, что физическая частота шины может быть вдвое (или даже вчетверо) меньше, если данные передаются на обоих фронтах импульсов). Чем выше FSB, тем лучше.

Вообще, увеличение внешней частоты свыше штатного значения называется внешним разгоном процессора. Продвинутые системные платы предоставляют возможность постепенно увеличивать частоту FSB с шагом 1 мГц пока не будет найдена наибольшая FSB, на которой вся система еще стабильно работает. Внешний разгон значительно больший эффект чем внутренний разгон процессора (см.), так как увеличивает скорость обмена с процессором.

Процессоры FSBa мГц

Intel Celeron

66, 100

Intel Penitum III

100, 133

VIA C3

100, 133

AMD Duron

100 (200)

AMD Athlon XP

133 (266)

Intel Penitum 4

100 (400)

В скобках указана эффективная частота, которая оказывается выше, так как за такт передается вдвое больше данных.

Две частоты у процессоров Intel означает, что есть старые модели, которые поддерживают только меньшую частоту и есть новые модели, которые поддерживают обе частоты. Новые модели обозначаются суффиксом В (bus), например, Penitum IIIB 800. Ниже основное внимание уделим производительным новым моделям.

Чтобы оценить насколько удачны приведенные частоты шины FSB, посмотрим на следующую блок схему.

Из нее видно, что должен быть приблизительный баланс между пропускной способностью шины процессора и шины памяти. Ширина обеих шин одинакова (64 разряда для данных ), так что пропускная способность определяется только эффективными частотами. В настоящее время наиболее эффективна память типа DDR SDRAM, которая, являясь немного дороже SDRAM, значительно превосходит ее по производительности. Сейчас выпускаются модули памяти, работающие на следующих частотах.

Память

Другое название

Тип

Частота памяти мГц

Физическая частота шины мГц

PC100

 

SDRAM

100

100

PC133

 

SDRAM

133

133

PC1600

DDR200

DDR

200

100

PC2100

DDR266

DDR

266

133

PC2700

DDR333

DDR

333

166

Как видно из сравнения таблиц FSB у процессора Celeron в 2 и более раза отстает от частот DDR памяти: он просто не может использовать ее потенциал. Положение могло бы немного спасти перевод Celeron’а на 133 мГц, однако Intel тянет с этим, так как ее младшие модели Penitum 4 не блещут производительностью и «ускоренный» Celeron (который ничем не отличался бы от Penitum III) стал бы им конкурентом.

Совет: если в линейке процессоров одного типа присутствуют модели с разными внешними частотами, отдавайте предпочтение тем, у которых частоты больше.

Частота процессора

Частота процессора

Частота процессора — тактовая частота, на которой работает процессор. Ее можно было бы назвать еще внутренней частотой (противопоставляя внешней). Различие в частотах появилось еще в «незапамятные» времена процессора i486 и реализовало более высокую скорость развития процессоров по сравнению с другими компонентами.

Чем выше частота процессора, тем пропорционально выше производительность процессора, так как в среднем за каждый такт выполняется элементарная инструкция. Однако эффективность использования процессора определяется также скоростями обслуживающей его шины и памяти (см. чуть ниже).

Каждый тип процессора (например, Celeron) стоит из целой линейки моделей, отличающихся частотами (внешняя частота у них одинакова). Частота процессора обязательно указывается в названии модели через пробел, например, Duron 1.1 гГц.

Частота определяется в результате испытаний и наносится на корпус процессора. Диапазон частот линейки постоянно смещается со временем вверх: появляются новые быстрые модели, а самые медленные снимаются с производства. Однако существует верхняя граница, определяемая в основном техшагом процессора (см. ниже).

Совет: не покупайте самую верхнюю модель линейки

Дело в том, что ее цена сильно завышена по сравнению с предпоследними моделями, а выигрыш в производительности малозаметен. Снижение цен происходит довольно часто — раз в 1-2 месяца, так что стоит дождаться появления новой модели и связанного с этим снижения цен.

Совет: покупайте процессор с частотой от 1 гГц.

Это позволяет уверенно использовать HSP-технологии в мультимедийных приложениях (пример — софт миди синтезатор).

На текущий момент диапазоны частот были такими:

Процессоры

Частоты гГц

Intel

Celeron, FSB=100 *

1.0A, 1.1, 1.2, 1.3

Penitum III FSB=133 *

1.13, 1.2, 1.33

Penitum 4 *

2.0A, 2.2

AMD

Duron

1.0, 1.1, 1.2, 1.3

Athlon XP *

1.6+ (1.4),
1.7+ (1.47),
1.8+ (1.53),
1.9+ (1.6),
2.0+ (1.67),
2.1+ (1.73)

*) модели с меньшей FSB и большим техшагом (см.) не приводятся в виду их неэффективности.Суффикс «А» в частоте как раз и означает модель с новым ядром, если одновременно выпускается старая с такой же частотой (см. ниже).

Замечание: xx33 мГц на самом деле означает xx331/3 мГц, xx66 мГц — xx662/3 ~ xx67 мГц.

Для процессоров Athlon XP вне скобок указаны эффективные частоты, а в скобках - физические (см. ниже).

Эффективность частот

Частота процессора реализуется так. Внутри процессора стоит умножитель частоты с фиксированным множителем. На вход этого умножителя подается внешняя частота, на выходе получается умноженная частота. Например, для модели Celeron 1.1 гГц этот коэффициент равен 11 (так как внешняя частота 100 мГц).

Так как фиксирован только коэффициент, то реальная частота зависит от внешней частоты, так что при внешнем разгоне повышается и частота процессора.

Заметим, что для прежних поколений процессоров коэффициент можно было конфигурировать и, оставляя неизменной внешнюю частоту увеличивать внутреннюю. Это называлось внутренним разгоном (и даже сейчас возможно некоторыми манипуляциями над процессорами AMD), однако такой разгон куда менее неэффективен внешнего по причинам, которые будут ясны чуть ниже.

Когда коэффициент, связывающий внешние и внутренние частоты достигает значения 10, то его увеличение уже мало что дает в плане прироста производительности. Это было подкреплено в свое время сравнением Celeron 1.2 гГц и 1.3 гГц, которое показало, что модели практически равны по производительности.

Так что коэффициенты свыше 10 можно считать «неприлично высокими». Дело в том, что когда частота и соответственно производительность становится достаточно большой, то FSB шина уже не успевает подавать обрабатываемые данные и процессор простаивает.

С учетом того, что модели с более высокими частотами хуже разгоняются (верхняя частота ограничена техшагом) приобретение модели с более низкой частотой оказаться более выгодной. Мало того, что она стоит дешевле, так для нее шину FSB можно разогнать до более высоких частот. Например, для Celeron 1.0 гГц можно было FSB разогнать до 133 мГц (и использовать память PC133), а для Celeron 1.3 гГц это уже невозможно.

Совет: имейте в виду, что модели с коэффициентами умножения 12 и выше уступают по соотношению производительность / цена младшим моделям линейки с коэффициентом 10.

Эквивалентные частоты
AMD Athlon

В приведенной выше таблице частоты процессоров AMD Athlon приведены со знаком плюс. Это означает следующее. AMD признает доминирование конкурента в лице Pentium 4 и из маркетинговых соображений приводит частоту, которая бы соответствовала эквивалентной частоте Pentium 4. Эквивалентная частота вычисляется на процессорных тестах. Физическая же частота оказывается ниже (она приведена в таблице в скобках). При одинаковых ценах малоискушенные юзеры приобрели бы Pentium 4, имеющий большую частоту. Для юзера эквивалентные частоты также удобны, так как позволяют легче сравнивать и выбирать альтернативныепроцессоры.

Техшаг процессора

Процессор состоит из миллионов транзисторов. Последние можно условно представить себе в виде квадратиков, расположенных в узлах прямоугольной сетки (как зерна на ЭЛТ дисплеях). Техшаг (сокращение от технологический шаг) можно себе мыслить как расстояние между соседними транзисторами, т.е. шаг сетки (аналогично шагу зерна в ЭЛТ).

Следует заметить, что вместо используемого здесь, на мой взгляд, более понятного термина техшаг в литературе используются синонимы технологический процесс, технология производства или совсем уже отдаленный технология. После этого начинающий пользователь ломает голову, почему технологический процесс измеряется не в часах, а в микронах.

Чем меньше техшаг — тем лучше, так как уменьшаются размеры транзисторов и процессора (точнее, наоборот, уменьшение размеров транзистора влечет за собой уменьшения шага), уменьшается мощность тепловыделения и себестоимость изготовления, увеличивается максимально достижимая частота процессора.

Сейчас процессоры имеют техшаг 0.18 и 0.13 мк (микрон), причем планируется все 0.18 процессоры перевести на 0.13 техшаг. В линейке обычно присутствуют старые и новые процессоры. Поэтому

Совет: покупайте процессор с меньшим шагом.

Имя ядра

В процессоры даже одного типа довольно быстро вносят улучшения, как-то изменение техшага, изменение внешней частоты или размеров кэша, напряжение питания и др.

Для того чтобы было удобно отличать процессоры одного типа их ядрам принято присваивать звонкие имена. Впрочем, имена ядер вводятся больше для удобства журналистов, а в документации производителей они часто вообще отсутствуют. Вместо них используются длинные и подробные названия, например, Intel Pentium III Processor Based on 0.13 Micron Process Up to 1.33 GHz. Однако имена попадаются и в грамотно составленных прайслистах.

Заметим, что неправильно связывать техшаг с ядром: процессор изготовляется как единое целое с ядром и кэшами, так что техшаг относится ко всем компонентам.

Часто бывает, что в линейке одного типа процессора представлены модели с новым и старым ядрами. Причем бывает, что они и по частотам пересекаются. В последнем случае Intel присваивает суффикс «А» моделям с новым ядром, например, Pentium 4 2.0 (старое ядро Willamette) и Pentium 4 2.0A (новое ядро Northwood). Здесь 2.0 — частота гГц.

Текущие имена представлены ниже в таблице.

Процессоры

Новое ядро, техшаг

Старое ядро, техшаг

Intel

Celeron

Tualatin, 0.13

Coppermine, 0.18

Penitum III

Tualatin, 0.13

Coppermine, 0.18

Penitum 4 *

Northwood, 0.13

Willamette, 0.18

AMD

Duron

Morgan, 0.18

Spitfire, 0.18

Athlon XP *

Palomino, 0.18

Thunderbird

Кэши L1 и L2

Буква «L» является сокращением от Level — уровень. Чем меньше уровень, тем ближе кэш к ядру процессора (см. схему выше).

Кэш L1 изначально был интегрирован в процессор (поэтому не встает вопрос о ширине его шины). В него помещают инструкции процессора (расшифрованные команды программ) и данные для этих инструкций, обычно половина кэша отводится для инструкций, а половина — для данных. Только у Penitum 4 сделан перекос в сторону инструкций, видимо временный. Большой кэш L1 очень полезен в условиях многозадачности, так как он хранит так называемый контекст задач, т.е. информацию, необходимую для переключения на эти задачи при поочередном выполнении.

Кэш L2 появился как результат отрыва частоты процессора от внешней частоты (начиная с процессора i486DX 4-го поколения), а значит скорости доступа к памяти. В нем хранятся такие же не декодированные данные, как и в памяти. Вначале кэш L2 был внешним и работал на меньших частотах. Со временем он стал интегрированным (а значит работающим на частоте процессора). Однако остался такой параметр как ширина связывающей его шины BSB (backside bus — шина заднего плана). Другими параметром являются, естественно, размер кэша L2.

Эффективность кэша для отдельной задачи сильно зависит от ее типа, и в тех случаях, когда кэш помогает, приобретает значение его размер (кэш не спасает, например, при прокачке мультимедийных потоков). С другой стороны, память кэша дорогая и вносит заметный вклад в общую стоимость процессора. Поэтому размер кэша является компромиссом между производительностью и стоимостью.

 

Intel Celeron

Intel Penitum III

Intel Penitum 4

AMD Duron

AMD Athlon XP

L1 К

32

32

20

128

128

L2 К

256

256

512

64

256

шина L2 бит

256

256

256

64

64

эксклюзивность L2

нет

нет

нет

да

да

Эксклюзивность L2 означает отсутствие дублирования содержимого L1.

Из таблицы нетрудно видеть процессоры от AMD в отношении использования кэшей имеют и плюсы, и минусы по сравнению с процессорами от Intel:

  • Эксклюзивность L2 повышает эффективное использование суммарных размеров кэшей у процессоров AMD.
  • Узкая шина L2 у процессоров AMD снижает эффективное использование этого кэша.
  • Размер кэша L1 у процессоров AMD намного больше, чем у процессоров Intel.

Встроенные средства термозащиты

Современные гигагерцовые процессоры (особенно с большим техшагом и для старших моделей Atloon и Pentium 4) выделяют тепло в несколько десятков ватт, что создает две проблемы:

  • перегрев самих процессоров, что требует изощренных кулеров с разветвленными радиаторами, медными подошвами, а также контроль над температурой процессора;
  • повышенную температуру в корпусе системного блока, что создает угрозу нормальной работы другим девайсам и требует системы мониторинга.

Рассмотрим первую проблему, так как вторая относится к оснащенности системной платы. Здесь тоже можно выделить две подпроблемы:

  • оснащенность процессора хорошим кулером и термопастой
  • средства автоматической защиты самого процессора.

Будем рассматривать только вторую подпроблему, так как первая относится к аксессуарам процессора.

У процессора есть вполне определенный рабочий диапазон температуры, которого нужно строго придерживаться. Значительное превышение верхней границы рабочего диапазона приводит в «выгоранию» процессора. Такое превышение происходит при останове вентилятора кулера, так как мощность тепловыделения велика. Но даже незначительного превышение указанной границы, внешне незаметное, приводит к резкому сокращению срока службы процессора. Типичная причина такого превышения — усыхание термопасты.

В современных процессорах есть следующие средства термозащиты:

  • термодиод (Thermal Diode). Важно, что он встроен в сам процессор, что позволяет значительно точнее измерять температуру по сравнению с размещением датчиков снаружи или на процессорном гнезде. Этот термодиод использует система мониторинга системной платы. Выставление пороговых значений — через BIOS setup. К сожалению, термодиод обладает высокой инерционностью и хорош только для измерения установившейся температуры. Термодиод встроен сейчас во все рассматриваемые процессоры.
  • Внутренний термомониторинг. Основан на точном встроенном термическом сенсоре и малоинерционной цепи мониторинга. При превышении температуры эта обратная связь снижает частоту процессора, вставляя холостые такты, а при превышении максимально допустимой немедленно переводит процессор на холостой ход и выдает внешний сигнал на систему мониторинга системной платы на аварийное отключение системы. Пока это очень надежное средство есть только у линейки Intel Penitum 4, и называется Thermal Monitor.

Ниже в таблице рассматриваются только процессоры с новым (уменьшенным) техшагом.

 

Intel Celeron

Intel Penitum III

Intel Penitum 4

AMD Duron

AMD Athlon XP

Термодиод

да

да

да

да

да

Внутренний термомониторинг

нет

нет

да

нет

нет

Тепловая мощность макс Вт

28-33

27-34

55

42-60

60-70

Температура макс. (°C)

70

70

69

90

90

Для целей охлаждения важную роль играет еще упаковка ядра процессора (см. ниже).

Корпус процессора

Корпус процессора (package, иногда употребляют термин картридж) является важным эксплуатационным параметром, так как влияет на его охлаждение и на стойкость при прикреплении к нему радиатора.

Сами процессоры имеют форму квадратной пластины. Ножки выводов расположены на одной стороне по ее периметру перпендикулярно к плоскости. По центру находится ядро процессора.

Корпус FC-PGA2 для процессоров от
Intel

Во всех процессорах от Intel используется конструктив корпуса, называемый FC-PGA2, т.е. FC-PGA второго поколения. В свою очередь FC-PGA — это аббревиатура от Flip Chip Pin Grid Array - перевернутый чип с массивом игольчатых контактов. Дело в том, что кристалл перевернут и выходит на верхнюю часть для лучшего охлаждения. Основным отличием от предыдущего конструктива FC-PGA является закрытие ядра сверху теплорассеивателем (Integrated Heat Spreader), который представляет собой медную пластину, покрытую тонким защитным слоем.

Побочным эффектом стала лучшая механическая защита кристалла, что позволило увеличивать прижимные усилия для радиатора и улучшать тем самым теплоинтерфейс.

Несколько хуже обстоят дела у процессоров AMD Athlon XP, для которых используются пластиковая упаковка (organic pin grid array, OPGA). Выглядит это точно также, только вместо металла используется тонкий слой пластика.

Худший корпус у AMD Duron — он керамической (ceramic pin grid array, CPGA) и поэтому хуже отводит тепло, более хрупкий (может отколоться при неаккуратном надевании радиатора), и к тому же дорогой.

Боксовый вариант процессора

Если процессор поставляется в боксовом варианте (а также «In Box», «boxed», «box» в предложениях продавцов), то это означает, что процессор:

  • собран с кулером: радиатором и вентилятором. Оба компонента кулера обычно качественные, например, вентилятор с бесшумными подшипниками качения. Также крепление радиатора к процессору является качественным и плотным;
  • снабжен руководством по установке;
  • продается в упаковочной коробке;
  • имеет удлиненную 3-летнюю гарантию (вместо одногодичной).

Стоимость процессора in Box примерно на $5 выше, чем в «голой» OEM упаковке, что совсем недорого с учетом цены на кулер. Для конечного юзера боксовый вариант — наиболее удобнаяформа приобретения.

Совет: приобретайте боксовый вариант процессора.

Однако воспользоваться этим советом могут только выбравшие процессоры от Intel. Боксовые варианты интеловских процессоров всегда были доступны. Боксовые процессоры AMD, вообще говоря, выпускаются, но у нас пока не доступны.

Наборы мультимедийных инструкций

Введение

Когда процессор 5-го поколения Pentium-133 в далеком 1996 г. смог «на лету» декодировать MPEG-1 видео, стало ясно, что PC-компьютеры созрели для мультимедиа. Intel выдвинута концепцию NSP (Native Signal Processing — собственная обработка сигналов), согласно которой мощный центральный процессор должен сам выполнять обработку сигналов (аудио, 3D-графики, видео, связь), которые традиционно выполняли DSP (digital signal processor) - цифровые сигнальные процессоры. Для этого нужно было дополнить стандартный набор i386-инструкций мультимедийным расширением. В настоящее время вместо термина NSP предпочитают HSP — Host Signal Processing, где Host означает центральный процессор и противопоставляется сопроцессору DSP.

Специфика мультимедийных задач состоит в том, что они требуют выполнения специальных однотипных операций над большими потоками данных сигнального типа. Для того чтобы повысить эффективность команд операнды стали использовать длинные и составные (еще говорят упакованные), так чтобы обработать их одной командой. Например, в 64-битный операнд может включать 8 чисел по 8 разрядов, 4 числа по 16 разрядов, 2 числа по 32 разряда и 1 число в 64 разряда. Так что можно одной инструкцией, например, увеличить яркость нескольких графических пикселей. Принцип блочной обработки нескольких данных одной инструкцией получил название SIMD (Single Instruction — Many Data, одна инструкция — много данных).

Мультимедийные наборы внедряются медленно, так как требуется переписать приложения (есть и другие способы, но они менее эффективны).

Вот как появлялись в хронологическом порядке наборы мультимедийных инструкций.

Набор MMX

MMX - аббревиатура от multimedia extension — мультимедийное расширение. Инструкции MMX работают с 64-битными операндами целого типа (обычные операнды 32-разрядные). Главной является инструкция, реализующая скалярное произведение (перемножить два числа и добавить произведение к сумме).

Набор внедрен компания Intel в 1997 г. Уже первый процессор Pentium MMX-166 справлялся с MIDI софт синтезом по таблице волн. Ускорение при декодировании MPEG клипов возрастает на 40%, при микшировании аудио сигналов — на 25%, при выводе 3D графики — на 30%. Известный графический пакет Adobe Photoshop начинает работать в 3 раза быстрее для большинства операций. Набор значительно ускоряет также кодирование в сжатое аудио.

Особенностью набора MMX было то, что в качестве MMX регистров используются плавающие регистры. Это удешевляло процессор, сохраняло совместимость новых MMX процессоров по гнездам со старыми. Но приводило к тому, что MMX инструкции не могут параллельно выполняться с FPU-инструкциями, которые в то время широко использовались в 3D графике. Кроме того, процессору нужно было время на переключение с MMX на FPU-инструкции.

SSE и 3DNow!

Следующим шагом стало создание новых расширений из мультимедийных команд, работающих уже с плавающими (нецелочисленными) операндами. Такие команды примерно удваивают производительность процессора в соответствующих приложениях: 3D графики, а также софт декодирование DVD-видео, распознавание речи и др. Они с успехом заменяют тут FPU.

Но тогда два основных производителя процессоров разработали функционально равноценные, но различные, т.е. несовместимые наборы.

Первым появился в середине 1998 г. набор AMD 3DNow! (в процессорах K6-2; название отражает факт опережения конкурентов). Инструкции оперируют все теми же 64-разрядными MMX регистрами.

Полугодом позже, в начале 1999 г. появился набор Intel SSE (Streaming SIMD Extensions - потоковое SIMD расширение) в процессорах Pentium III. Команды оперируют новыми специально для этого выделенными 128-разрядными XMM регистрами. В каждый такой регистр можно записать по 4 плавающих числа одинарной точности (32 разряда).

Осенью 1999 г. набор 3DNow! пополнился и получил название Enhanced 3DNow!. Он был реализован в процессоре Athlon. Дело давнее и в настоящее время под 3DNow! понимают именно Enhanced 3DNow! (иногда встречается обозначение 3DNow!+).

Оба набора функционально и эффективно. И хотя оба набора были поддержаны вMS DirectX (это основные мультимедийные библиотеки), но их различие затрудняло разработчиков приложений, вынужденных поддерживать оба набора.

Так как выделенные регистры SSE более эффективны, чем регистры MMX, то компания AMD лицензировала SSE и в середине 2001 г. встроила его в свои процессоры Athlon XP, а потом и в Duron (с ядром Morgan). Реализация SSE от AMD (по утверждению AMD более эффективная, чем у Intel) получила название 3DNow! Professional.

Таким образом, сейчас набор SSE стал стандартом де-факто.

SSE2

Новый и обширный набор инструкций от Intel также работает со 128-разрядными XMM регистрами. Составными операндами могут быть как плавающие числа, так и с целые. Те команды, которые раньше работали с вдвое меньшими MMX регистрами (64-разрядными), теперь работают и с XMM регистрами. Еще интересный момент: в 128-разрядный XMM регистр можно вложить уже не только 4 плавающих 32-разрядных числа (одинарной точности) как в SSE, но и два плавающих 64-разрядных числа (двойной точности). Так что можно сказать, что SSE2 заменяет MMX и SSE. Более того, теперь переписанным приложениям 3D графики и видео не нужен более блок плавающей арифметики.

Кроме того, введены команды по обмену между регистрами и кэшами. Набор SSE2 был впервые реализован в процессоре Pentium 4 в 2000 г.

Таблица поддержки наборов процессорами

Таким образом, в настоящее время наборы MMX и SSE (как его не назови) поддержаны всеми рассматриваемыми процессорами, и различие заключается в поддержке SSE2, которая есть пока только у Penitum 4.

 

MMX

3DNow!

SSE

SSE2

VIA C3

1

1

0

0

Celeron-2, Penitum III

1

0

1

0

Penitum 4

1

0

1

1

Duron

1

1

1

0

Athlon XP

1

1

1

0

Совет: для 3D графики и видео выбирайте процессор с поддержкой SSE2 — рано или поздно все соответствующие приложения будут основаны на этом наборе.

Длина конвейера

Каждая команда программы выполняется блоком исполнения процессором за несколько шагов. Начинается все с чтения команды, ее декодирования и превращения в инструкции процессора и кончается записью результата. Для ускорения этот блок исполнения выполняется в виде конвейера (pipeline). Именно, для каждого шага в блоке выделяется свой исполнительный узел, и команда выполняется, проходя последовательно узлы. После освобождения узла он не простаивает, а на него поступает следующая команда. Таким образом, одновременно блок обрабатывает не одну команду, а несколько — в идеале столько, сколько узлов конвейера и в среднем каждая команда выполняется за такт (после заполнения конвейера).

Исходные команды x86 неоднородны: одна выполняется быстрее, другая медленнее и выполняются за разное число шагов. Для того, чтобы не устраивать из-за этого заторы на конвейеры можно увеличивать число узлов в нем. Тогда временной график прохождения команды через конвейер более ровный и можно поднять внутреннюю частоту процессора с сохранением выполнения команды за такт.

Однако удлинение конвейера имеет и минус, заключающийся в следующем. Для того чтобы блок исполнения не простаивал, он упреждающе просчитывает ветви операторов в условных переходах. Если происходит ошибка в предсказании, конвейер приходится очищать, чтобы начинать новую команду. Здесь «время старта» т.е. полного заполнения конвейера тем больше, чем больше глубина конвейера.

Для универсальных процессоров, т.е. ориентированных на все типы приложений, оптимальное число узлов равно 10-12. Назовем это обычной длиной.

В процессоре Penitum 4 компания Intel применила удлиненный как минимум в 2 раза конвейер (число ступеней 20, но сюда не входят блоки начальной обработки, так что это число еще больше, детали неизвестны). Такой подход называется Hyper Pipelined Technology (сверхконвейерная технология) и дает повышение частоты примерно на 40% по сравнению с обычным конвейером.

Обоснование подхода у Intel такое: на приложениях с большим числом условных переходов (к таким принадлежат офисные) падение производительности несколько компенсируется увеличением частоты. Кроме того, офисные приложения мало чувствительны к производительности процессора. А вот приложения с потоковой обработкой данных, к числу которых принадлежат мультимедийные и Интернет приложения, получают значительный выигрыш. Таким образом, процессоры с удлиненным конвейером перестают быть универсальными и становятся специализированными процессорами, но зато для «горячих» приложений.

Удлиненный конвейер является важной составной частью технологии, которую Intel в маркетинговых целях NetBurst (быстрая сеть), имея в виду Интернет. Именно в этом смысл на первый взгляд странной рекламы «Penitum 4 ускоряет Интернет» (на самом деле процессор, конечно же, не может увеличить пропускную способность каналов, но ускоряет сетевые приложения).

Вот таблица длин конвейеров.

Процессор

Длина конвейера

Celeron

обычная

Penitum III

обычная

Duron

обычная

Athlon XP

обычная

Penitum 4

удлиненная

Совет: если мультимедийные и Интернет приложения у вас преобладают, то выбирайте процессор с удлиненным конвейером.

Производительность блока плавающей арифметики

Современные процессоры содержат блок вычислений над числами с плавающей точкой (Floating Point Engine). Такие числа способны охватить значительно больший диапазон значений, чем фиксированные числа.

Производительность этого блока важна, например, для научных расчетов (к слову ради этого и создавался первый компьютер — для расчета атомных взрывов). Например, краевых задач для дифференциальных уравнений, вариационных и прочие мудреных задачи. Кроме того, блок использовался и продолжает еще использоваться для задач обработки изображений (в частности в играх 3D-графики).

Не вдаваясь в подробности, просто констатируем превосходство блока FPE в процессорах от AMD над соответствующими блоками в процессорах от Intel. Это касается и числа узлов блока(FPU — floating point unit), и степени их конвейерности. Все это дает примерно вдвое большую производительность. Intel же считает, что сейчас более эффективно применять не FPE, а потоковые инструкции SSEx.

Совет: если вам нужна высокая производительность блока плавающей арифметики, то отдавайте предпочтение процессорам от AMD.

Заметим, еще, что для построения настоящей числодробилки (number crusher) стоит обратить внимание на двухпроцессорную конфигурацию (см. Приложение).

П1 Распознавание процессора

Точное распознавание процессора может понадобиться, например, перед разгоном, т.к. процессоры с определенным степпингом могут лучше или хуже разгоняться. Получить степпинг утилитой гораздо проще, чем искать его на упаковочной коробке или читать на картридже процессора (особенно, если радиатор уже прикреплен).

Заметим, что раньше, когда внутренний множитель не был фиксированным, распознавание было полезно, чтобы узнать, не перемаркирован ли («перепилен») процессор.

Для своих процессоров Intel предоставляет бесплатную утилиту Intel Processor Frequency ID Utility. Она использует внутренний идентификатор процессора и дает исчерпывающие данные о нем. В частности показывает тип процессора, его внешнюю и внутреннюю частоты, как ожидаемую, так и реальную и охватывает относительно современные процессоры (однако мой старенький Pentium MMX 233, выставленный на 75*3 = 225 мГц поставил ее в тупик). Есть версия и на русском.

У AMD соответствующая бесплатная утилита называется CPU Information Display Utility (интересно, что она правильно распознала нештатную частоту моего Intel Pentium MMX 233).

П2 Поддержка многопроцессорной конфигурации

Использование вместо одного двух процессоров и распараллеливание работы между ними является известным приемом ускорения решения примерно тех же задач, для которых полезен производительный блок плавающей арифметики (научные расчеты, 3D-графика). Сразу заметим, что такие решения довольно дорогие.

Итак, когда в компьютере находится более одного процессора, то такой компьютер называется многопроцессорным. В настольных PC используется только два процессора, обычно одинаковых (больше — в серверах), причем по симметричной схеме (SMPSymmetric Multiprocessing). Это значит, что оба процессора логически выглядят как один, решая вкаждый момент времени одну и ту же задачу, но распараллеливая работу между собой. Распараллеливание выполняет ОС, так что использовать специальные приложения не требуется. А требуется вот что:

  • поддержка со стороны процессора (например, это предполагает обмен сообщениями между собой).
  • Большой кэш L2. Чем больше, тем лучше, не менее 512К. Дело в том, что процессоры совместно используют память, доступ к которой является узким местом. Большой кэш нужен, чтобы реже обращаться к памяти. Все это удораживает процессоры. Для «настоящих» серверных процессоров размер кэша L2 доходит до 2 М.
  • Специальная двухпроцессорная системная плата с поддержкой SMP. Помимо 2-х процессорных гнезд на плате должен находиться системный чипсет с поддержкой SMP. Платы такие очень дорогие (порядка $300), не в последнюю очередь из-за малых тиражей.
  • ОС с поддержкой SMP. Такими ОС являются профессиональная линия Windows (NT, 2000, XP) и все диалекты UNIX’а, например, Linux. А вот «домашняя» линия Windows (9x, МЕ) такой поддержкой не обладают.

Все рассмотренные процессоры от AMD способны работать в 2-х процессорной системе. Ясно, что Athlon XP со значительно бОльшим кэшем L2 предпочтительней, чем Duron.

Заметим, что у AMD есть специальный процессор Athlon MP, «заточенный» под многопроцессорность, хотя и имеющий такой же кэш, как и Athlon XP (256 К). Однако процессор Athlon XP стоит значительно дешевле, и на практике мало чем уступает Athlon’у MP.

Процессоры Intel Pentium III и Celeron (с техшагом 0.13) также могут работать в 2-х процессорной системе, но не на интеловских чипсетах (а, например, на VIA Apollo Pro266T). Заметим, что у Intel есть серверный вариант Pentium III, называемый часто Pentium III-S, с увеличенным до 512 К кэшем L2, который более подходит для этого.

Что касается Intel Pentium4, то он (неофициально) поддерживает SMP. Проблема в доступных чипсетах. У него есть SMP аналог — Xeon с таким же кэшем и слегка измененным ядром. Однако доступного и недорого чипсета (как, например, для процессоров Athlon) пока нет.

Совет: для 2-х процессорной системы в настоящее время наиболее эффективно (по соотношению производительность / цена) подходят процессоры AMD Athlon XP.

2-х процессорные системные платы выпускают далеко не все фирмы. К признанным производителям относится, например, американские Tyan и Supermicro, однако их платы довольно дороги и больше подходят для серверов. Для домашнего пользователя можно рекомендовать более дешевые платы, например, от MSI.

Важное замечание. В начале марта 2002 г. пришло сообщение, что AMD решила запретить использование Athlon XP в 2-х процессорных системных платах путем внесения изменения в их BIOS.

Глоссарий

кэш память (RAM cache)
высокоскоростная (статическая, SRAM) память, использующаяся для ускорения доступа к данным, хранящимся в более медленной, но дешевой динамической (DRAM) памяти. Ускорение доступа производится, когда процессор многократно обращается к одним и тем же данным или командам программы. Кэш сохраняет последние данные и команды, и процессор быстро считывает их из кэша.

организация кэша L2
характеризует возможность кэшировать различные участки памяти. Память кэша L2 состоит из собственно области данных, разбитой на строки (единицы обмена), и области атрибутов (tag, тэгов), где записаны адрес кэшированной ячейки и другие атрибуты (свободна, занята, помечена для дозаписи и т.п.). См. про организации кэша: с прямым отображением, полностью ассоциативная, n-связная ассоциативная.

организация кэша с прямым отображением (direct mapped)
кэшироваться может только целый диапазон адресов ячеек. Организация проста в реализации, но плохо работает, когда есть два и более часто повторяющихся фрагментов кода (что типично для многозадачности).

организация кэша полностью ассоциативная
кэшируются любые адреса, но организация сложна в реализации.

организация кэша n-связная ассоциативная (n-way associative)
кэшируется n диапазонов адресов. У процессоров от Intel n = 8, у AMD было n = 2, сейчас данных нет.

разгон (overclocking)
режим работы любого устройства на более высокой частоте, чем штатная, т.е. предусмотренная в его рабочих характеристиках. Цель разгона — получить большую производительность за те же деньги.

Разгон возможен, если устройство сделано снекоторым «запасом прочности». Тогда небольшое увеличение частоты проходит безболезненно. В противном случае возможен перегрев и полный выход дорогостоящего устройства из строя. Поэтому разгон пользователь производит на свой страх и риск, лишаясь гарантии продавца.

У отечественных пользователей разгон процессора, памяти и т.д. популярен. Таких пользователей называют оверклокерами.

разрядность процессора
число разрядов в наименьших целочисленных регистрах процессора. Все несерверные x86 процессоры являются 32-разрядными. Плавающие регистры являются 64- и 80-разрядными. Разрядность определяют по целочисленным регистрам, так как данные целого типа встречаются чаще (особенно в офисных приложениях). Чем выше разрядность процессора, тем быстрее идет обработка данных.

регистры процессора
ячейки памяти процессора, в которых хранятся текущие инструкции, выполняемые процессором и их операнды. В x86 процессорах есть регистры разных нескольких типов.

степпинг (stepping) процессора
версия микрокода процессора. Изменение микрокода (в процессорах Intel практикуется, начиная с архитектуры P6) позволяет исправлять замеченные ошибки, а также вносить небольшие усовершенствования. В документах чаще используется алфавитно-цифровой вид степпинга, например dA0. Внутреннее представление (возвращаемое по инструкции CPUID) — цифровое, например 0650. В русскоязычной версии процессорной утилиты Processor Frequency ID Utility от Intel степпинг называется Партией ЦП. См. еще S-spec.

Обновления содержатся в новых версиях BIOS. Для выполнения обновления Intel рекомендует свою утилиту. При установке нового процессора рекомендуется поставить последнюю версию микрокода.

суперскалярность (super scalar) процессора
наличие в нем двух и более конвейеров. Позволяет в среднем выполнять более одной команды за такт. Суперскалярность применяется во всех современных процессорах.

упреждающее считывание данных в кэш (Data Prefetch Logic)
загрузка данных, которые вскоре могут потребоваться процессору, является одним из магистральных направлений повышения его эффективности. В обычных технологиях в кэше находятся только уже затребованные данные. У Pentium III и 4 применяется упреждающее считывание в кэш L2, у процессоров AMD — в кэш L1.

шина процессора
шина, соединяющая процессор с системным чипсетом. Еще называется FSB, а также системной.

шина памяти
шина, соединяющая основную память с системным чипсетом.

FPU (Floating Point Unit)
узел блока FPE плавающей арифметики.

P6
процессоры шестого поколения в терминологии Intel.

PC
компьютеры, использующие процессоры семейства x86. Ведут начало от персонального компьютера IBM PC (1981 г.), который и дал название семейству.

S-spec
идентификатор версии микрокода процессора внутри степпинга (своего рода подстеппинг). В русскоязычной версии процессорной утилиты Processor Frequency ID Utility от Intel называется Редакцией ЦП. См. еще степпинг.

Translation Look-aside Buffers (TLBs)
небольшой кэш для транслированных физических адресов памяти для команд и данных (порядка 30 элементов каждого вида). Тем самым экономится время на преобразование нужных адресов. Буфер TLB имеют все современные процессоры.

x86-процессоры
семейство процессоров, ведущих начало от Intel i80086 (1979 г.). Название объясняется суффиксом 86 в первых поколениях процессоров (i80086, i80286, i80386, i486), так что буква «x» означает в x86 какой-то префикс. Используются в компьютерах PC, а также в сетевых устройствах.

Sergey Vilkhovchenko
специально для Лаборатории «ТИМ Компьютерс»

27.03.2002 г.

Как измеряются процессоры | Малый бизнес

При покупке процессора или настольного компьютера вы часто обращаете внимание на тактовую частоту. Эти измерения, рассчитанные в мегагерцах и гигагерцах или МГц и ГГц, рассказывают лишь небольшую часть истории вашего центрального процессора, или ЦП. В дополнение к пониманию тактовой частоты современные инструменты измерения ЦП также учитывают другие факторы, чтобы получить представление о том, насколько хорошо процессор работает.

Объяснение тактовой частоты

Наиболее широко используемым показателем для сравнения процессоров является тактовая частота.Например, процессор с частотой 2 ГГц будет считаться более быстрым, чем процессор с частотой 2,5 ГГц. Теоретически, когда два процессора полностью загружены, процессор с более высокой тактовой частотой будет обрабатывать на 500 миллионов бит данных больше, чем процессор с более низкой тактовой частотой. Часы устанавливаются с помощью небольшого кварцевого кристалла и часто могут варьироваться в зависимости от того, насколько эффективна ваша система охлаждения. Запуск процессора на более высокой тактовой частоте, чем та, для которой он был разработан, является обычной практикой, называемой «разгоном».Но герцы измеряют только буквальное количество сигналов, которые могут быть пропущены процессором за одну секунду, тогда как реальная обработка намного сложнее.

Инструкций в секунду

Короче говоря, тактовые частоты мало что говорят о том, насколько быстро работает ЦП. При измерении ЦП многие эксперты пытаются считать миллионы инструкций в секунду или MIPS. MIPS смотрит, сколько инструкций может пройти через «конвейер» процессора, от получения инструкции до полной обработки ее результата.Несмотря на то, что измерение MIPS обеспечивает более подробное представление о производительности процессора, оно все же может ввести в заблуждение относительно того, насколько быстро ваш процессор может выполнять код. Это связано с оптимизацией усовершенствований, обнаруженных во многих процессорах, которые инструменты измерения MIPS часто не используют, например, отдельные процессоры с плавающей запятой.

Многоядерная обработка

Современные процессоры поставляются в упаковках с несколькими «ядрами». Каждое ядро ​​имеет собственный набор возможностей обработки, что позволяет выполнять инструкции одновременно.Четырехъядерный процессор с частотой 2,8 ГГц означает, что четыре отдельных процессора с частотой 2,8 ГГц работают в одном пакете с одноядерным процессором с частотой 2,8 ГГц. Таким образом, количество ядер стало еще одним важным показателем производительности.

Прочие факторы

Незадолго до окончания срока службы линейка процессоров Pentium 4 достигла тактовой частоты 3,8 ГГц; между тем, его преемник только недавно достиг той же отметки тактовой частоты. Спорный прирост производительности, несмотря на стагнацию тактовых частот, связан с другими новшествами.Pentium 4, например, имел 21-этапный конвейер. Это означает, что любая инструкция должна была пройти все 21 этап, а любые сбои или перенаправления приводили к перезапуску 21-этапного процесса. Новый процессор, напротив, имеет меньше этапов конвейера обработки. Это означает, что новый процессор более эффективно обрабатывает инструкции. Кроме того, разные процессоры имеют разные уровни кэш-памяти обработки. Более высокий объем кэш-памяти позволяет процессору быстро получать доступ к часто используемым инструкциям и лучше устранять ошибки страниц.В результате сопоставимые процессоры с большим объемом кэш-памяти часто работают лучше.

Программы измерения скорости ЦП

Качественные потребительские программы измерения ЦП, также называемые эталонными программами, измеряют ряд различных факторов. Вы должны взять эти факторы в совокупности, чтобы получить хорошее представление о том, как работает ваш процессор. С этой целью эти программы сравнительного анализа часто возвращают пользовательское значение оценки для различных тестов. Совокупный балл можно просмотреть вместе с баллами, относящимися к конкретным функциям.Например, программное обеспечение может измерять как производительность одного ядра в процессоре, так и производительность при одновременной нагрузке на все ядра. Затем эти индивидуальные и совокупные оценки можно сравнить с другими процессорами, работающими в той же программе тестирования, чтобы получить относительное представление о фактической производительности процессора.

Каковы размер и скорость процессора?

Ответь на вопрос

Аналогичные вопросы

  1. Что такое скорость процессора
  2. Как измерить скорость процессора
  3. Что такое процессор?8 ГГц fas
  4. Что такое хорошая скорость процессора
  5. Каков размер процессора
  6. Что такое скорость процессора
  7. Какая оперативная память используется для
  8. Является ли процессор устройством ввода
  9. Что такое процессор и его тип
  10. 0
  11. являются 3 частями CP
  12. Что считается хорошей скоростью процессора
  13. Сколько ГГц считается быстрой
  14. Является ли четырехъядерный процессор с частотой 1,8 ГГц goo

Автор вопроса: Гарольд Смит Дата создания: 13 октября 2020 г.

Какова скорость процессора

Ответил: Герльд Уайт Дата: создано: 13 октября 2020 г.

Тактовая частота процессора или тактовая частота измеряется в герцах — обычно в гигагерцах или ГГц.Тактовая частота ЦП — это мера того, сколько тактов ЦП может выполнять в секунду. Например, ЦП с тактовой частотой 1,8 ГГц может выполнять 1 800 000 000 тактов в секунду.

Автор вопроса: Габриэль Лонг Дата: создано: 21 января 2022 г.

Как вы измеряете скорость процессора

Ответил: Кертис Перес Дата: создано: 21 января 2022 г.

Единица измерения, используемая для измерения тактовой частоты компьютера, называется герц (Гц). Это обозначает один цикл в секунду и измеряет скорость часов.В тактовой частоте компьютера один герц эквивалентен одному такту в секунду. Тактовая частота компьютера обычно измеряется в МГц (мегагерцах) или ГГц (гигагерцах).

Автор вопроса: Джеффри Кэмпбелл Дата: создано: 23 октября 2021 г.

Что такое ЦП Краткий ответ

Ответил: Ангел Уотсон Дата: создано: 25 октября 2021 г.

Расшифровывается как «Центральный процессор». ЦП является основным компонентом компьютера, который обрабатывает инструкции. Центральный процессор содержит по крайней мере один процессор, который является реальной микросхемой внутри ЦП, выполняющей вычисления.

Автор вопроса: Джеффри Нельсон Дата: создано: 16 декабря 2020 г.

Как измеряются размер и скорость процессора

Ответил: Исаак Дэвис Дата: создано: 17 декабря 2020 г.

Обычно измеряется в мегагерцах или гигагерцах. Один мегагерц равен одному миллиону циклов в секунду, а один гигагерц равен одному миллиарду циклов в секунду. Это означает, что процессор с частотой 1,8 ГГц имеет вдвое большую тактовую частоту, чем процессор с частотой 900 МГц. Это связано с тем, что разные процессоры часто используют разные архитектуры.

Автор вопроса: Алан Диас Дата: создано: 20 июня 2021 г.

Скорость 1,8 ГГц

Ответил: Клиффорд Барнс Дата: создано: 23 июня 2021 г.

Ну 1,8 ГГц быстро для человека, но только средне быстро для компьютера. Один цикл на частоте 1,8 ГГц занимает 555 пикосекунд или около половины наносекунды. Наносекунда — это миллиардная доля секунды. За это время свет пройдет около 6 дюймов.

Автор вопроса: Блейк Перес Дата: создано: 22 апреля 2021 г.

Что такое хорошая скорость процессора

Ответил: Джейден Гонсалес Дата: создано: 23 апреля 2021 г.

Тактовая частота 3.Частота от 5 ГГц до 4,0 ГГц обычно считается хорошей тактовой частотой для игр, но важнее иметь хорошую производительность в однопоточном режиме. Это означает, что ваш ЦП хорошо справляется с пониманием и выполнением отдельных задач. Это не следует путать с одноядерным процессором.

Автор вопроса: Аарон Санчес Дата: создано: 26 июля 2021 г.

Каков размер процессора

Ответил: Адам Дэвис Дата: создано: 29 июля 2021 г.

Типы ЦП

В 20 веке инженеры изобрели множество различных компьютерных архитектур.В настоящее время большинство настольных компьютеров используют либо 32-разрядные, либо 64-разрядные процессоры. Инструкции 32-битного ЦП хорошо справляются с обработкой данных размером 32 бита (большинство инструкций «думают» 32-битным процессором в 32-битном ЦП).

Автор вопроса: Джошуа Барнс Дата: создано: 30 января 2022 г.

Что такое скорость процессора

Ответил: Вятт Адамс Дата: создано: 02 февраля 2022 г.

Скорость процессора — это количество циклов в секунду, с которым работает центральный процессор компьютера и способен обрабатывать информацию.Скорость процессора измеряется в мегагерцах и имеет важное значение для запуска приложений. Желательна более высокая скорость процессора.

Автор вопроса: Wyatt Hall Дата: создано: 25 марта 2021 г.

Какая оперативная память используется для

Ответил: Джозеф Хьюз Дата: создано: 25 марта 2021 г.

RAM (оперативное запоминающее устройство) — это краткосрочное цифровое хранилище. Компьютеры (и да, ваш телефон — это компьютер) используют оперативную память в основном для хранения данных, которые используют активные приложения — вместе с процессором и ядром операционной системы, потому что оперативная память очень быстра, когда дело доходит до чтения и записи.

Автор вопроса: Джордж Джексон Дата: создано: 20 февраля 2021 г.

Является ли ЦП устройством ввода

Ответил: Лэндон Рамирес Дата: создано: 22 февраля 2021 г.

Центральный процессор компьютера. Это вдохновитель или мозг устройства. Он содержит ОЗУ, ПЗУ, жесткий диск и ряд взаимосвязанных соединений на материнской плате, которая обрабатывает всю информацию. Следовательно, ЦП действует как вход, выход и хранилище компьютера.

Автор вопроса: Сайрус Кларк Дата: создано: 15 августа 2021 г.

Что такое процессор и его типы

Ответил: Бенджамин Эдвардс Дата: создано: 15 августа 2021 г.

Типичный ЦП состоит из нескольких компонентов.Первый — это арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее простые арифметические и логические операции. Во-вторых, это блок управления (БУ), который управляет различными компонентами компьютера. Таким образом, ЦП представляет собой особый тип микропроцессора.

Автор вопроса: Питер Нельсон Дата: создано: 07 августа 2021 г.

Из каких 3 частей состоит ЦП

Ответил: Хейден Перес Дата: создано: 09 августа 2021 г.

ЦП состоит из трех основных частей:

  • Блок управления Эта часть управляет устройствами ввода и вывода.
  • Арифметико-логическое устройство Это та часть, которая выполняет все расчеты: выполняет все расчеты и принимает решения.
  • Хранилище немедленного доступа Это память, доступная для программ и данных.

Автор вопроса: Хесус Александр Дата: создано: 14 декабря 2021 г.

Что считается хорошей скоростью процессора

Ответил: Ксавье Вуд Дата: создано: 14 декабря 2021 г.

Тактовая частота от 3,5 ГГц до 4,0 ГГц обычно считается хорошей тактовой частотой для игр, но важнее иметь хорошую производительность в однопоточном режиме.Это означает, что ваш ЦП хорошо справляется с пониманием и выполнением отдельных задач.

Автор вопроса: Чарльз Грей Дата: создано: 28 ноября 2020 г.

Сколько ГГц считается быстрым

Ответил: Гарри Ричардсон Дата: создано: 01 декабря 2020 г.

Опять же, больший объем кэш-памяти и более высокая тактовая частота лучше, но любой процессор с частотой выше 2,0 ГГц достаточно быстр для выполнения всех основных задач, таких как воспроизведение музыки, просмотр веб-страниц и веб-игр, отображение онлайн-видео и управление электронной почтой.

Автор вопроса: Итан Уильямс Дата: создано: 04 января 2021 г.

Является ли четырехъядерный процессор с частотой 1,8 ГГц хорошим

Ответил: Луи Бейкер Дата: создано: 06 января 2021 г.

Скорость 1,8 ГГц можно считать «гарантированной» скоростью всех ядер, на которой она должна работать неограниченное время при стандартном TDP 15 Вт (при условии, что система охлаждения находится в хорошем состоянии). 4 ГГц, вероятно, будет одноядерной турбо-скоростью, которую можно будет использовать в течение короткого периода времени.

Вопрос: В каких единицах измеряется скорость процессора?

Связанные вопросы Ответы

Рэймонд Хендерсон
Профессиональный

Как узнать, правильно ли работает мой графический процессор?

Откройте панель управления Windows, нажмите «Система и безопасность», а затем нажмите «Диспетчер устройств».Откройте раздел «Видеоадаптеры», дважды щелкните имя вашей видеокарты, а затем найдите любую информацию в разделе «Состояние устройства». В этой области обычно говорится: «Это устройство работает правильно». Мой GPU неисправен Предлагаемый клип · 113 секунд Как узнать, что ваш GPU неисправен — YouTube YouTube Начало рекомендуемого клипа Конец предлагаемого ролика Как узнать, работает ли моя графическая карта Nvidia 0:14 9:19 Предлагаемый клип · 34 секунды Проверьте, работает ли графическая карта Nvidia или нет!- YouTube YouTube Начало рекомендуемого клипа Конец предлагаемого клипа Как устранить неполадки с видеокартой Как устранить неполадки с видеокартой Решение №1: установите последние версии драйверов чипсета материнской платы.Исправление № 2: удалите старые драйверы дисплея, а затем установите…

Дональд Паркер
Профессиональный

Примеры Ram

Как Дикс потерял работу в Морской полиции? Позиция Дикса по связям прекращена («Воскрешение мертвых», 12-й сезон, 5-я серия) Из-за реформы полиции в полиции Лос-Анджелеса проводится проверка общественной безопасности и отменяются все партнерские отношения и связи. Кто покидает NCIS? «Морская полиция» прощается с Марком Хармоном спустя 18 лет. Давний ведущий сериала CBS подписался только на ограниченное количество эпизодов в 2021–2022 годах.МакГи уходит из NCIS? «Я не мог и надеяться, что в последние 18 лет кто-то лучше прикроет мою спину, чем ты, Тим, — говорит Гиббс. … «Я уже есть», — говорит Гиббс, и с этими словами МакГи уходит. А морская полиция прощается с Марком Хармоном и Гиббсом — пока, надеемся. Трудно представить, что сериал закончится (когда бы это ни произошло) без его возвращения. Кензи и Дикс все еще женаты? К концу премьеры Кензи и Дикс наконец…

Родриго Рид
Профессиональный

Вопрос: Повысит ли FPS более мощный процессор?

Более быстрый процессор увеличит частоту кадров, хотя и не так сильно, как улучшенная видеокарта, а больше оперативной памяти позволит вашему компьютеру более эффективно управлять вашей операционной системой и приложениями.Может ли процессор влиять на FPS? Если игра/программа оптимизирована для использования ЦП больше, чем ГП, тогда ЦП становится очень важным. Если у вас плохой графический процессор, то процессор также поможет получить несколько кадров в секунду. Как видно из приведенных выше диаграмм/графиков, процессор не имеет большого значения, он также зависит от тактовой частоты и напряжения процессора. Что я должен обновить для лучшего FPS? Как увеличить FPS на вашем ПК или ноутбуке, чтобы улучшить игровую производительность: Обновите графические драйверы. Небольшой разгон графического процессора. Улучшите свой ПК с помощью инструмента оптимизации.Обновите свою видеокарту до более новой модели. Выключите старый жесткий диск и купите себе твердотельный накопитель. Отключите Superfetch и…

Николас Батлер
Профессиональный

Быстрый ответ: может ли компьютер работать без процессора?

Может ли компьютер включиться без процессора? Не рекомендуется загружаться без процессора, но некоторые материнские платы (некоторые Asus) выдают сообщение об ошибке «процессор не установлен».Но ничего хорошего из загрузки без вашего процессора не выйдет. Вы можете попробовать. Процессор нужен для работы компьютера, но не нужен для подачи питания. Может ли компьютер работать без операционной системы? Вы можете, но ваш компьютер перестанет работать, потому что Windows — это операционная система, программное обеспечение, которое заставляет ее работать и предоставляет платформу для запуска таких программ, как ваш веб-браузер. Без операционной системы ваш ноутбук — это просто коробка битов, которые не знают, как общаться друг с другом или с вами.Что будет, если на компьютере не будет операционной системы? Без этого в памяти ничего не останется. Тем не менее, ваш компьютер не бесполезен, потому что…

Хесус Хендерсон
Профессиональный

Быстрый ответ: можно ли запустить компьютер с внешним жестким диском?

Есть много причин, по которым вы можете захотеть загрузиться с USB-устройства, например, с внешнего жесткого диска или флэш-накопителя, но обычно это делается для того, чтобы вы могли запускать специальные виды программного обеспечения.Когда вы запускаете свой компьютер в обычном режиме, вы запускаете его с операционной системой, установленной на вашем внутреннем жестком диске — Windows, Linux и т. д. Можно ли запускать операционную систему с внешнего жесткого диска? Также ОС Windows может быть установлена ​​на внешний жесткий диск, который подключается к серверам или другим устройствам, не имеющим собственной операционной системы. В основном это наблюдается в промышленных, коммерческих и ремонтных приложениях, хотя это может сделать любой, у кого есть внешний жесткий диск и копия ОС Windows.Могу ли я загрузить ноутбук с внешнего жесткого диска? Хотя типичный ноутбук загружается с внутреннего жесткого диска, содержащего операционную систему, бывают случаи, когда вам нужно…

Исаак Ли
Гость

Вопрос: Что происходит, когда на вашем компьютере заканчивается оперативная память?

Так что же происходит, когда на вашем компьютере заканчивается память (ОЗУ)? Когда на вашем компьютере заканчивается память, ваш компьютер начинает использовать пространство на жестком диске для «виртуальной памяти».Чем больше используется «Виртуальная память», тем медленнее будет работать ваш компьютер. Простое решение этой проблемы — добавить больше оперативной памяти. Что произойдет, если ваша оперативная память заполнена? Если ваша оперативная память заполнена, ваш компьютер работает медленно, а индикатор жесткого диска постоянно мигает, ваш компьютер переключается на диск. Если это происходит, очевидно, что вашему компьютеру требуется больше оперативной памяти или что вам нужно использовать менее требовательные к памяти программы. Почему моему компьютеру постоянно не хватает памяти? Windows может работать медленно из-за утечки памяти из-за программы или драйвера устройства, из-за того, что у вас недостаточно места на диске, из-за того, что мошеннический процесс загружает ваш процессор почти на 100%, из-за перегрева вашего ПК…

Карл Кларк
Гость

Быстрый ответ: есть ли у Ryzen 5 1600 встроенная графика?

Яростное божество зло? Предполагается, что он обитает в Маске Свирепого Божества.На самом деле известно очень мало фактов о Свирепом Божестве… Однако его темная природа не обязательно означает, что Свирепое Божество зло, поскольку его темная природа может быть связана с его очевидной свирепостью… Эпона появляется только один раз? Да, только после того, как вы создадите ее один раз, и она исчезнет. Если вы случайно позволите ей исчезнуть до того, как сможете зарегистрировать ее в конюшне, ее все еще можно вернуть. Я уже был в такой ситуации, когда потерял Эпону и позволил ей исчезнуть. Кто такая богиня Эпона? Эпона была богиней ремесла коневодства.Она обеспечивала плодовитость маточного поголовья, вскармливая и защищая кобыл, жеребцов и жеребят. В Риме 18 декабря прошел особый праздник в честь Эпоны. Ее образ был украшен розами.…

Себастьян Барнс
Гость

Вопрос: Аппаратное обеспечение бесполезно без программного обеспечения?

Аппаратное обеспечение бесполезно без программного обеспечения, потому что машины ничего не делают и не могут делать без программирования, которое говорит им, что делать.Без операционной системы компьютер ничего не может делать. Без другого программного обеспечения, такого как Microsoft Office, вы не можете ничего печатать, слушать музыку, смотреть видео или что-то еще. Может ли аппаратное обеспечение работать без программного обеспечения? Компьютер общего назначения не может работать без программного обеспечения, это правда. Его аппаратное обеспечение должно быть настроено для выполнения одной конкретной работы, и мы делаем это путем написания программного обеспечения. Но в целом железо работает без софта. Электрические системы, электронные схемы, механические устройства, такие как часы, работают просто отлично.16 мая 2018 Объясните, может ли компьютер работать без программного обеспечения? Вы можете, но ваш компьютер перестанет работать, потому что Windows — это операционная система, программное обеспечение, которое заставляет ее работать и предоставляет платформу для запуска таких программ, как ваш веб-браузер. Без операционной системы ваш…

Патрик Лонг
Гость

Вопрос: Может ли компьютер работать без программного обеспечения?

Ваш компьютер перестал бы работать без операционной системы, но есть альтернативы Windows, говорит Рик Мейбери.Вы можете, но ваш компьютер перестанет работать, потому что Windows — это операционная система, программное обеспечение, которое заставляет ее работать и предоставляет платформу для запуска таких программ, как ваш веб-браузер. Может ли компьютер работать без аппаратного обеспечения? Для правильной работы большинству компьютеров требуется как минимум дисплей, жесткий диск, клавиатура, память, материнская плата, процессор, блок питания и видеокарта. Если какое-либо из этих устройств отсутствует или неисправно, возникает ошибка или компьютер не запускается. Что будет, если на компьютере не будет операционной системы? Без этого в памяти ничего не останется.Тем не менее, ваш компьютер не бесполезен, потому что вы все равно можете установить операционную систему, если у компьютера есть внешняя память (долговременная), например, CD / DVD или порт USB для флэш-накопителя USB.…

Иеремия Янг
Гость

Быстрый ответ: есть ли у Ryzen 7 2700x встроенная графика?

Ryzen 7 (AMD) — без встроенной графики. Процессор AMD Ryzen R7 (модели 2700/2700u и 2700X) не имеет встроенной графики.Это означает, что любые графические порты на материнской плате работать не будут.31 января 2019 г. Есть ли у Ryzen 2600x встроенная графика? Нет, к сожалению, 2600x не имеет встроенного графического процессора. Модели Ryzen, оканчивающиеся на «G», означают, что есть встроенные ядра Vega, которые FAAAAAAAR превосходят iGPU от Intel. Итак, вкратце, нет, в Ryzen 2600x нет iGPU. Надеюсь, это поможет.22 апреля 2018 г. Нужна ли Ryzen 7 видеокарта? Ryzen 7 НЕ имеют встроенного видео. Требуется дискретный графический процессор.12 марта 2017 г. Подходит ли AMD Ryzen 7 2700x для игр? Что ж, AMD прикрывает вашу спину.Это не лучший игровой процессор, но Ryzen 7 2700X — лучшее, что может предложить AMD. Это также отлично за 330 долларов. В…

Уильям Беннет
Профессор

Вопрос: Нужен ли потоковому ПК графический процессор?

Отсутствие графической карты: этому ПК не требуется много графической мощности. На самом деле, вы можете легко обойтись без графической карты и просто выбрать ЦП со встроенным графическим процессором.Пока вы не планируете использовать его в качестве дополнительной игровой установки, вам просто нужна графическая мощность для вывода на монитор. Нужен ли вам графический процессор для потоковой передачи? В то время как ЦП важен для аспекта потоковой передачи, количество графического процессора, необходимого для потоковой сборки, может сильно различаться в зависимости от личных предпочтений. Игры с более низкими требованиями к графике (например, Dota 2 или Minecraft) могут обойтись «бюджетными» картами, такими как GTX 960 или 1050TI, которые стоят в диапазоне от 150 до 180 долларов США. Нужен ли ПК графический процессор? Если на вашем ПК не установлена ​​графическая карта, он использует встроенную графику внутри ЦП.Встроенной графики достаточно для…

Роджер Мартин
Профессор

Может ли Ryzen работать без графического процессора?

Да. Вы можете работать без подключенной видеокарты, конечно, в зависимости от того, поддерживает ли материнская плата встроенный графический процессор APU и имеет несколько доступных портов дисплея. Нужен ли Райзену GPU? Ryzen 7 НЕ имеют встроенного видео. Требуется дискретный графический процессор. Могу ли я запустить Ryzen 2600 без графического процессора? AMD производит процессоры со встроенной графикой, но для эквивалентного вам нужен Ryzen 5 2400G или 2400GE, который включает в себя графический процессор Vega 11 внутри.Нет, у него нет встроенного графического процессора, в системе не будет графического процессора и, следовательно, нет возможности получить видео, даже если на материнской плате есть hdmi/do. Нужен ли AMD Ryzen графический процессор? Новые процессоры Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G ничем не отличаются: полностью разблокированы ЦП, ГП, память и напряжение. Можно ли запустить компьютер без графического процессора? Компьютер прекрасно работает без видеокарты…

Томас Бейли
Профессор

Быстрый ответ: можно ли использовать графический процессор в качестве процессора?

Современные графические процессоры — это ЦП с высокой степенью параллельной работы, специализирующиеся на работе с фрагментами (графических) данных, как расширения SIMD в обычном ЦП.Таким образом, каждая задача, которую можно запрограммировать для выполнения во многих параллельных потоках, может выиграть от выполнения на графическом процессоре. Является ли GPU таким же, как CPU? Единственное сходство между ними заключается в том, что они оба обрабатывают информацию. Центральный процессор (обычно называемый процессором) — это центральный процессор. GPU (или видеокарта) — это графический процессор. В основном специализированный процессор только для графики. Может ли GPU работать без CPU? Это графический процессор. Лучший графический процессор лучше запускает игры и тому подобное. Однако современные процессоры (за исключением некоторых Xeon) поставляются со встроенными графическими процессорами, поэтому вы можете запускать свой ПК без выделенного графического процессора (например, GTX 1060 или RX480).Вы можете запустить ПК без выделенного графического процессора, но не без процессора. Рендеринг…

Кит Грин
Профессор

Вопрос: Как узнать, что мой графический процессор неисправен?

Как я узнаю, что моя видеокарта выходит из строя? Симптомы компьютерного сбоя. Вышедшие из строя видеокарты могут привести к сбою ПК. Артефакт. Когда с видеокартой что-то идет не так, вы можете заметить это по странным изображениям на экране.Громкие звуки вентилятора. Сбой драйвера. Черные экраны. Смените драйверы. Охладите его. Убедитесь, что он правильно установлен. Как проверить, правильно ли работает мой графический процессор? Откройте панель управления Windows, нажмите «Система и безопасность», а затем нажмите «Диспетчер устройств». Откройте раздел «Видеоадаптеры», дважды щелкните имя вашей видеокарты, а затем найдите любую информацию в разделе «Состояние устройства». В этой области обычно будет указано: «Это устройство работает нормально». Что вызывает отказ графического процессора? Каковы наиболее распространенные причины выхода из строя карт GPU? Перегрев.Это может быть вызвано преднамеренным разгоном, недостаточной вентиляцией или чем-то, что блокирует встроенную мощность…

Итан Ли
Профессор

Быстрый ответ: нужен ли процессору Ryzen 3 2200g графический процессор?

Это означает, что Ryzen 3 2200G сам по себе является достаточно мощной основой для бюджетного игрового ПК, без дискретной видеокарты и по отличной цене. хорошая игра, поэтому к ней обязательно должен быть подключен дискретный графический процессор.Вам нужна видеокарта с Ryzen 3 2200g? Четыре процессорных ядра Ryzen обеспечивают большую вычислительную мощность, и они в сочетании с восемью вычислительными блоками Radeon Vega позволяют Ryzen 3 2200G играть в компьютерные игры, даже если у вас нет видеокарты. AMD Ryzen 3 2200G заслужил звание нашего лучшего бюджетного игрового процессора, и эта сделка делает его еще более доступным. Нужен ли Ryzen 3 графический процессор? Поскольку в вашем процессоре нет встроенного графического процессора, и вы не используете выделенный графический процессор, этот шаг не…

Джесси Дженкинс
Пользователь

Вопрос: Нужна ли Ryzen видеокарта?

Для них также не потребуется отдельный графический процессор, в то время как для остальных потребуется.Если вы покупаете процессор Ryzen 3 или Ryzen 5, некоторые из них поставляются с графикой Radeon Vegas на процессоре. Если вы покупаете процессор Ryzen 7 или Thread ripper, вам необходимо купить отдельную видеокарту. Нужна ли Ryzen 3 видеокарта? Поскольку ваш ЦП не имеет встроенного графического процессора и вы не используете выделенный графический процессор, этот шаг не будет выполнен, и вы получите сообщение об ошибке (возможно, из-за звуковых сигналов материнской платы, если у вас есть динамик материнской платы). Краткий ответ: Да, вам абсолютно необходим графический процессор даже для загрузки с этим процессором.Могу ли я использовать Ryzen без графического процессора? Да. Вы можете работать без подключенной видеокарты, конечно, в зависимости от того, поддерживает ли материнская плата встроенный графический процессор APU и имеет несколько доступных портов дисплея. Нужна ли вам видеокарта с…

Бернард Филлипс
Пользователь

Нужен ли Ryzen 5 2600 графический процессор?

Нет, у Ryzen 2600 нет встроенного графического процессора. В маркетинге AMD четко говорится, что продукты с ЦП — это именно так, а продукты APU — это комбинация ЦП и встроенного графического процессора.Опять же, чтобы отметить, серия процессоров Ryzen не предлагает встроенную графику, но серия Ryzen APU имеет ее. Могу ли я использовать Ryzen 2600 без графического процессора? AMD производит процессоры со встроенной графикой, но для эквивалентного вам нужен Ryzen 5 2400G или 2400GE, который включает в себя графический процессор Vega 11 внутри. Нет, у него нет встроенного графического процессора, в системе не будет графического процессора и, следовательно, нет возможности получить видео, даже если на материнской плате есть hdmi/do. Есть ли у Ryzen 5 GPU? Затем семейство увеличивает до 6 ядер/12 потоков на частоте 3,2 ГГц с помощью Ryzen 5 1600, и, наконец, лучшим процессором является Ryzen 5 1600 X, работающий на частоте 3.6 ГГц (номинальная, с…

Кэмерон Хилл
Пользователь

Вопрос: Увеличивает ли скорость компьютера графическая карта?

Добавление графического процессора Говорят, что материнская плата с графическим процессором имеет встроенный графический процессор. Покупка отдельной карты графического процессора не только дает вам потенциально более быстрый графический процессор, но также дает собственный набор видеопамяти или видеопамяти. и многозадачность увидит импульс.Влияет ли видеокарта на скорость компьютера? Другие компоненты компьютера также влияют на его скорость. Если вы запускаете 3D-игры или программы для редактирования видео, скорость вашей видеокарты может стать важной. Скорость, с которой память перемещает данные, также влияет на скорость компьютера. Если вы не играете в компьютерные игры, вам может не понадобиться самая быстрая видеокарта. Как сделать видеокарту быстрее? Как увеличить FPS на вашем ПК или ноутбуке, чтобы улучшить игровую производительность: Обновите графические драйверы. Небольшой разгон вашего графического процессора.Усильте свой ПК с помощью инструмента оптимизации. Обновите видеокарту до более новой модели. Выключите…

Освальд Филлипс
Пользователь

Вопрос: Может ли компьютер работать без оперативной памяти?

Если вы имеете в виду обычный ПК, то нет, вы не можете запустить его без подключенных отдельных планок оперативной памяти, но это только потому, что BIOS разработан таким образом, чтобы не пытаться загрузиться без установленной оперативной памяти (что, в свою очередь, потому что все современным операционным системам для ПК требуется оперативная память для работы, тем более, что машины x86 обычно не позволяют вам работать с компьютером без оперативной памяти?Да, это нормально.Без оперативной памяти вы не можете получить дисплей. Кроме того, если у вас не установлен динамик материнской платы, вы не услышите соответствующие звуковые сигналы, указывающие на отсутствие ОЗУ в POST. Вы должны получить динамик материнской платы; это бесценный инструмент для диагностики вашего компьютера. Может ли ноутбук работать без оперативной памяти? Нет, ноут (или десктоп) без оперативной памяти не запустится. Если оперативная память не установлена, при включении ноутбука (или настольного компьютера) на экране ничего не появится.…

Сет Митчелл
Пользователь

Вопрос: Нужен ли вам графический процессор для загрузки?

Вам нужен графический процессор для загрузки? Поскольку ваш ЦП не имеет встроенного графического процессора и вы не используете выделенный графический процессор, этот шаг не будет выполнен, и вы получите сообщение об ошибке (возможно, из-за звуковых сигналов материнской платы, если у вас есть динамик материнской платы).Краткий ответ: Да, вам абсолютно необходим графический процессор даже для загрузки с этим процессором. Будет ли загружаться компьютер без графического процессора? Кроме того, многие материнские платы ПК не будут загружаться, если у вас нет встроенного или дискретного графического адаптера. Теперь, чтобы немного лучше ответить на ваш вопрос, да, компьютер, у которого была удалена видеокарта, может включиться, и он может сделать это сам, но он, вероятно, не загрузится. Можно ли получить доступ к BIOS без GPU? Достойный. Нет, либо процессор имеет встроенную графику, либо на материнской плате есть графический чип.Без того или другого вы бы не попали на экран BIOS. Могу ли я использовать…

Компьютерная терминология. Процессоры

Процессоры

   

Ссылки на темы на этой странице:

Микропроцессор компонент персонального компьютера, который выполняет фактическую обработку данных.Микропроцессор – центральный процессор блок (процессор) умещается на одной микросхеме. Это «мозг» компьютера, но это довольно претенциозный термин, поскольку на самом деле просто очень сложная схема переключения, выполняющая простые инструкции очень быстро.

   

Тактовая частота
Скорость ЦП
Кэш
Типы ЦП
Шина данных


Встроенный микропроцессор печатная плата содержит кремниевый чип, который содержит миллионы транзисторов и других компоненты, изготовленные из кремния.Поскольку транзисторы на чип очень крошечный, даже небольшой разряд тока высокого напряжения (например, от статического электричества) может разрушить микросхему. Вот почему со всеми крупными интегральными схемами нужно обращаться так, как которые сводят к минимуму возможность статического электрического разряда.

Из-за большого количества схем, упакованных в такие крохотная площадь, микросхемы выделяют много тепла и требуют охлаждения системы, чтобы чип не перегревался.На материнских платах компьютеров Микросхема процессора закрыта большим металлическим радиатором с «ребра», позволяющие потоку воздуха от охлаждающих вентиляторов отводить тепло.

Тактовая частота

   

Чип микропроцессора крупным планом (щелкните, чтобы увеличить изображение)

Цифровые чипы на материнской плате сохраняются синхронизированы друг с другом по тактовому сигналу (поток импульсов) материнской платы.Вы можете думать об этом как о «сердцебиении». компьютера. Чем быстрее тикают часы, тем быстрее работает компьютер бежит; но часы не могут работать быстрее, чем рейтинг скорости чипы, иначе они «глючат» и теряют данные. Как технология чипа улучшилась, скорость, с которой могут работать чипы, стала выше. То ЦП работает быстрее, чем остальная часть материнской платы (тактовая частота часть скорости процессора).

Тактовая частота измеряется в циклах в секунду, который называется герцем (Гц).Компьютерные платы и процессоры работают с частотой в миллионы и миллиарды герц, мегагерц (МГц) и гигагерц (ГГц). Хорошей скоростью для микропроцессора ПК в 2004 году было 4 ГГц. Ты захочешь быстрый процессор, конечно, но и все остальные — и только часть чипов, произведенных в партии, являются самыми быстрыми (они все протестированы и оценены после изготовления), поэтому более быстрые процессоры стоят дороже.

Вы можете узнать термины мегагерц и гигагерц из радиопередачи.FM-радио и телевещание в диапазоне МГц, а некоторые мобильные телефоны вещают в диапазоне ГГц. Итак, компьютерная схема производит радиочастотные помехи, которые могут вызвать проблемы с соседними устройствами. Чтобы предотвратить это, компьютер содержит тонкие металлический экран внутри его корпуса (если корпус не металлический).

Скорость процессора

     

Тактовая частота — это только один аспект, который способствует к общей скорости обработки микропроцессора.Архитектура чипа также является фактором. Сюда входят такие соображения, как размер слова чипа, сколько бит он может вводить/выводить и обрабатывать одновременно. Используемые ранние микропроцессоры 8-битный размер слова; новейшие микропроцессоры используют 64-битный размер слова.

конструкция чипа может также включать высокоскоростной кэш память, которую процессор может использовать для хранения недавно использованных инструкций или данные на случай, если они понадобятся снова, чтобы не нужно было вернуться к гораздо более медленной основной оперативной памяти, чтобы взять их.Компьютеры проводят много времени в циклах, повторяя одно и то же. последовательность инструкций, так что это может значительно повысить производительность. (В зависимости от того, расположена ли кэш-память на самой микросхеме ЦП, или на ближайшем чипе с высокоскоростным каналом, он называется Уровень 1 или Уровень 2 Кэш).

Другие аспекты архитектуры чипа, влияющие на скорость, включают способность некоторых ЦП работать над несколькими инструкциями одновременно время.Кроме того, некоторые ЦП CISC (Complex Instruction Set Computing), в то время как другие — RISC (Reduced Вычисление набора инструкций). Чипы RISC имеют меньший набор более простых инструкции; им нужно несколько инструкций для выполнения действия, которое чип CISC выполняет одну инструкцию, но чип RISC в целом быстрее при завершении операции.

В результате нельзя просто сравнивать разные процессоры глядя на их рейтинги тактовой частоты.Чип PowerPC с половиной тактовая частота Pentium имеет примерно эквивалентную скорость обработки.

Типы микропроцессоров

   

Процессор IBM PowerPC

(G5) сверху и снизу.

Наиболее часто используемые ЦП в ПК изготавливаются от Intel. Поскольку IBM выбрала чип Intel 8088 для оригинального IBM PC в большинстве клонов ПК использовалась одна из серий Intel. процессоров:

8088 — используется в IBM PC
80286 — используется в IBM PC AT
80386 — используется в первом клоне ПК от Compaq
80486 — вы слышали такие фразы, как «У меня 486 ПК»
Pentium — Intel не могла зарегистрировать номер, такой как 80586
Pentium II — (Hexium или sexium просто не звучали бы правильно)
Pentium III
Pentium 4 — Большинство настольных ПК В ПК 2004 года использовался чип P4.

Еще одним производителем микропроцессоров для ПК является AMD (Advanced Micro Devices, Inc.). Их линейка процессоров Athlon успешно заняли значительную часть рынка процессоров для ПК. подальше от Интел.

Серия компьютеров Macintosh от Apple изначально использовала микропроцессоры Motorola серии 68000. Процессоры Motorola используют другой набор инструкций, чем процессоры Intel, которые Вот почему вы не могли легко запускать программное обеспечение для ПК на Mac и наоборот (но передача файлов данных не проблема).Позже Apple использовала процессор RISC PowerPC. (совместная разработка Apple, Motorola и IBM). Новые Mac в 2004 году б/у либо чипы PowerPC G4 от Motorola, либо более новый PowerPC G5 от IBM. С 2006 года Apple перешла на использование процессоров Intel в своих новых компьютерах Mac. (что затем позволило запускать программное обеспечение Windows непосредственно на Мак).

Шина данных

     

Данные автобус – это многополосная электрическая магистраль соединений, которая связать ЦП с другими чипами на материнской плате, такими как ОЗУ контроллеры памяти и ввода/вывода.Его еще называют передним. боковая шина (ФСБ). Размер слова шины данных определяет, как по нему можно перемещать одновременно много битов.

тактовая частота других микросхем на шине данных (материнской в целом), работает медленнее, чем часы скорость ЦП (обычно в сотнях МГц).

     
       
Вернуться к началу     Возврат к началу

Доступ к памяти в зависимости от скорости процессора

Насколько быстро ваша память сможет догнать скорость вашего процессора в эпоху ГГц?

Рисунок: Скорость доступа к памяти
Баллы: Скорость измеряется в мегагерцах (МГц).Гц=1/сек. Шина — это путь данных в компьютере.
В настоящее время все процессоры измеряются в гигагерцах (ГГц). Память просто может гоняться за МГц. Как они работают вместе?

ЦП

ЦП

— это место, где выполняются все фактические вычисления. Чем выше скорость, тем быстрее результат в вычислениях. Однако остальные компоненты (пока) не могут догнать процессор по скорости из-за технологических ограничений. Чипсет фактически определяет, как информация передается между ЦП и другими компонентами.На приведенном выше рисунке мы видим, что тактовая частота ЦП составляет 133 МГц для связи с другими компонентами, но частота ядра ЦП на самом деле составляет 2,65 ГГц (соотношение ядер/шины 133 МГц x 20). 20, а некоторые от 2 до 15.

Передняя боковая шина

Набор микросхем

содержит несколько «контроллеров» для управления различной информацией. Контроллером, который устанавливает поток информации между памятью и процессором, является северный мост. Скорость передачи данных между ЦП и северным мостом использует тактовую частоту ЦП и называется внешней шиной (FSB).FSB должна равняться тактовой частоте процессора, но в настоящее время мы читаем/слышим о частоте 400 МГц/533 FSB, что на самом деле является эффективностью за счет двух каналов и удвоенной скорости передачи данных. Например, FSB составляет 133 (МГц) x 2 (два канала) x (двойная скорость передачи данных) = 533 МГц (эффективность виртуальной работы).

Скорость памяти и скорость передачи данных

Скорость памяти также измеряется в часах памяти. DDR (двойная скорость передачи данных) удваивает транзакцию данных. В настоящее время большинство шин имеют 64-битную базу, что означает, что шина может передавать данные размером 8 байт (64 бита/8 = 8 байт).Как рассчитать данные, которые память может передать за одну секунду? Взяв пример DDR 333 (фактически 166 МГц x 2) для умножения 8 байтов (64-битная шина), получим 2656 МБ/с.

Производительность памяти по сравнению с FSB

Если мы рассчитываем скорость передачи данных между северным мостом и ЦП, мы должны использовать эффективность FBS для умножения данных всей шины. Например, тактовая частота процессора 133 МГц (FSB также 133 МГц), виртуальная эффективность работы FSB между процессором и северным мостом составляет 533 МГц (133 МГц x 2 x 2), умноженная на 8 байт (64-битная шина), мы получим 4264 МБ/с.Сравнивая скорость передачи данных DDR333, она по-прежнему сильно отстает от скорости FSB 533 МГц. Таким образом, всегда есть возможность улучшить скорость памяти.

Определение МГц | PCMag

( M ega H ert Z ) Один миллион циклов в секунду. МГц используется для измерения скорости передачи электронных устройств, включая каналы, шины и внутренние часы компьютера. Тактовая частота в один мегагерц (1 МГц) означает, что некоторым количеством битов (1, 4, 8, 16, 32 или 64) можно манипулировать не менее миллиона раз в секунду.Тактовая частота в два гигагерца (2 ГГц) означает как минимум два миллиарда раз. «По крайней мере» означает, что за один такт часто выполняется несколько операций.

Для измерения скорости процессора используются как мегагерцы (МГц), так и гигагерцы (ГГц). Например, компьютер с частотой 1,6 ГГц обрабатывает данные внутри себя (вычисляет, сравнивает, копирует) в два раза быстрее, чем машина с частотой 800 МГц.

Почему это не быстрее?

ЦП в новом компьютере, стоимость которого в два раза больше, чем в МГц или ГГц, по сравнению с предыдущим компьютером, не означает, что в два раза больше законченной работы будет выполнено за тот же период времени.Внутренняя кэш-память и архитектура ЦП, а также скорость ОЗУ, хранилища и сети — все это влияет на фактическую производительность компьютера и общую пропускную способность. См. кеш.

Пользователи часто приходят в ужас, обнаружив лишь незначительные улучшения после покупки так называемого «более быстрого» компьютера. Кроме того, более новые версии программного обеспечения иногда медленнее, чем предыдущие версии, и часто требуется более быстрый компьютер только для того, чтобы поддерживать тот же уровень производительности, что и у старого программного обеспечения. См. инструкции в секунду, Герц и пространство/время.

МГц и ГГц — это сердцебиение

Говоря о частоте ЦП, МГц и ГГц оценивают необработанные устойчивые импульсы, которые питают схемы в микросхеме. Немецкий физик Генрих Герц идентифицировал электромагнитные волны в 1883 году, и по совпадению «Герц» на немецком языке означает «сердце».

Скорость и ширина

Мегагерц (МГц) и гигагерц (ГГц) — это тактовая частота ЦП, а количество бит (8, 16 и т. д.) — ширина регистров ЦП. Сочетание скорости и ширины определяет присущую процессору производительность обработки.Параллельные каналы от ЦП до внешних устройств также измеряются по скорости и ширине; однако последовательные каналы оцениваются только по скорости. См. параллельную передачу, последовательную передачу и шины данных ПК.

CPU Скорость, шина, тактовая частота

Скорость ЦП

Скорость ЦП обычно измеряется в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц), что является тактовой частотой или частотой, на которой работает процессор.

Однако сравнивать скорость одного процессора с другим сложнее, чем просто смотреть на тактовую частоту.Вы также должны учитывать, имеет ли ЦП больше ядер, имеет ли он гиперпоточность, а также другие технологии ЦП, а также размер кеша.

Внутренняя скорость ЦП зависит от частоты FSB ( Front Side Bus ) и множителя ЦП. Чтобы найти скорость процессора, вам нужно умножить FSB на множитель процессора. Например, если FSB работает на частоте 133 МГц, а множитель процессора равен 10x, то процессор работает на частоте 1330 МГц или 1,33 ГГц.

Имейте в виду, что производители обычно указывают FSB как намного более высокую (обычно называемую Rated FSB), потому что FSB Intel имеет четырехкратную подкачку, а FSB AMD — двойную подкачку, что означает, что данные передаются четыре раза за каждый такт (Intel), или дважды за каждый такт (AMD).FSB 133 МГц будет указан как номинальная частота FSB 266 МГц для AMD FSB (с двойной накачкой) и номинальная частота FSB 533 МГц для Intel FSB (четырехкратная накачка).

ЦП и системная шина



ЦП можно разогнать, чтобы увеличить его скорость, либо увеличив множитель ЦП, либо увеличив скорость FSB. Вы обнаружите, что многие процессоры будут иметь заблокированный множитель ЦП, что означает, что вы можете только увеличить скорость FSB. Это описано на странице разгона .

С появлением ЦП AMD 64 в 2003 г., а совсем недавно — ЦП Intel Nehalem в 2008 г., контроллер памяти переместился с северного моста на ЦП, что значительно повысило производительность, поскольку ЦП теперь может напрямую обращаться к ОЗУ.

ЦП AMD 64 и процессоры Intel Nehalem



На схеме выше ЦП напрямую подключен к ОЗУ, а также подключен к набору микросхем через шину QPI ( Quick Path Interconnect ) на машине Intel или через шину HT ( HyperTransport ) на машине AMD.

Чтобы вычислить скорость процессора, вы должны умножить базовую тактовую частоту на множитель процессора. Если базовая частота составляет 133 МГц, а множитель ЦП равен 20, то ЦП будет работать на частоте 2660 МГц или 2,66 ГГц.

Процессоры AMD Fusion (Bobcat) и Intel Sandybridge



Последние процессоры, включая процессоры AMD Fusion (Bobcat) и Intel Sandybridge, которые были представлены в 2011 году, имеют встроенный контроллер памяти и графику (PCIe), который позволяет процессору напрямую обращаться к ОЗУ и графике (PCIe) без необходимости проходить через Микросхема северного моста (см.

Leave a comment