Je höher die Taktfrequenz, desto mehr. Prozessortaktrate und Computergeschwindigkeit

Unterschiedliche Namen für denselben Parameter

Hallo liebe Leser. Im vorherigen Artikel habe ich darüber gesprochen, wo die grundlegendsten Dinge beschrieben werden. In diesem Beitrag werde ich über eine Eigenschaft wie die Grundfrequenz des Prozessors sprechen, die Sie ebenfalls kennen sollten, und dabei Informationen hinzufügen, die Ihnen bei der Auswahl nützlich sein können.

Erklärung und Beispiel, wie es funktioniert

Technisch gesehen klingt es so: Die Basis- oder Nennfrequenz (das ist dasselbe) ist der Indikator, bei dem ein Computer-Mikroprozessor die minimale Anzahl an Taktzyklen ausführt.

Dies bedeutet, dass ein Computer mit Nenntaktzyklen arbeitet, wenn er eine bestimmte Anzahl von Aufgaben ausführt und für deren Erledigung nicht seine gesamte Leistung aufwenden muss. Beispielaufgaben: Aufrechterhaltung der Arbeit Betriebssystem, Fotos ansehen, Musik hören, Text bearbeiten.

Worin wird es gemessen?

Diese Kennlinie wird in Megahertz (1200 MHz) oder Gigahertz (1,2 GHz) gemessen. Dieser Parameter ist sowohl bei Intel als auch bei AMD vorhanden. Es kann auch in der Produktbeschreibung oder den Eigenschaften gefunden werden.

Auf vielen anderen Seiten findet man in der Beschreibung den Begriff „arbeitend oder unbefristet“ – das ist dasselbe. Hier sind alle möglichen Namensoptionen, die auf den Websites verfügbar sind:
Wenn alles klar ist, wie es funktioniert, können Sie es selbst überprüfen. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine CPU mit einer Grundfrequenz von 2 GHz. Um ein Video anzusehen oder Musik zu hören, muss der Mikroprozessor beispielsweise 2400 MHz seiner Leistung nutzen, und um Fotos anzusehen, sind 1,7 GHz erforderlich. Eine rätselhafte Frage: Welche Frequenz wird der Stein zum Betrachten von Fotos verwenden?

Wenn Sie möchten, können Sie Ihre Antwort in den Kommentaren hinterlassen. Machen wir das, nach 15 verbleibenden Kommentaren schreibe ich die richtige Antwort, einverstanden? Ich denke ja". Lass uns weitermachen.

Welchen Einfluss hat dieser Indikator?

  • Für den Energieverbrauch
  • Auf die zugewiesene Temperatur

Bei modernen CPUs wird der Stromverbrauch durch neue technische Prozesse, Threads und vieles mehr in kleinen Schritten immer geringer. Dennoch muss man sich darüber im Klaren sein, dass je höher die Leistung, desto mehr Energie benötigt wird und dass bei hohem Energieverbrauch immer auch eine hohe Temperatur erzeugt wird.

Was wichtiger ist, verrate ich dir im nächsten Artikel. Interessante Informationen, unbedingt lesen.

  • Pentium G4600- konstant 3,6 GHz
  • Core i3 8100- arbeitet mit 3,6 GHz
  • Pentium Gold G5400- nominal 3700 MHz

Und ja, und für diejenigen, die Interesse haben – daran Online-Shop Wir haben jetzt kostenlosen Versand. Nun, das war's, ein kleiner Exkurs.

Das ist alles für mich. Kommentieren Sie, äußern Sie Ihre Gedanken, schreiben Sie usw. Es ist deine Entscheidung. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Tschüss.

Historisch, Taktfrequenz Prozessor ist der Hauptindikator für die Computergeschwindigkeit, und einst wusste sogar ein ungebildeter Mensch nicht, was optische Platte Anders als flexibel könnte er getrost sagen, je mehr Gigahertz in der Maschine, desto besser, und niemand würde ihm widersprechen. Heute, mitten im Computerzeitalter, ist diese Art von Mode vorbei und Entwickler versuchen, eine fortschrittlichere Architektur zu schaffen, indem sie den Cache-Speicher und die Anzahl der Prozessorkerne erhöhen, aber die Taktrate ist die „Königin“. ” von Merkmalen. Im Allgemeinen ist dies die Anzahl der Elementaroperationen (Zyklen), die der Prozessor pro Sekunde ausführen kann.

Daraus folgt: Je höher die Prozessortaktrate, desto mehr Grundoperationen kann der Computer ausführen und desto schneller arbeitet er.

Die Taktrate moderner Prozessoren liegt zwischen zwei und vier Gigahertz. Sie wird durch Multiplikation der Prozessorbusfrequenz mit einem bestimmten Faktor ermittelt. Beispielsweise verwendet der Core i7 einen x20-Multiplikator und hat eine Busfrequenz von 133 MHz, was zu einer Prozessortaktrate von 2660 MHz führt.

Moderne und Kerne

Obwohl „Multi-Core“ früher ein Novum war, gibt es heute praktisch keine Single-Core-Prozessoren mehr auf dem Markt. Und das ist nicht verwunderlich, denn die Computerindustrie steht nicht still.

Daher sollten Sie genau verstehen, wie die Taktrate für Prozessoren mit zwei oder mehr Kernen berechnet wird.

Es ist erwähnenswert, dass es bei der Berechnung der Frequenz für solche Prozessoren ein weit verbreitetes Missverständnis gibt. Zum Beispiel: „Es sind zwei.“ Kernprozessor Bei einer Taktfrequenz von 1,8 GHz beträgt die Gesamtfrequenz also 2 x 1,8 GHz = 3,6 GHz, richtig?“ Nein, falsch. Leider hat die Anzahl der Kerne keinen Einfluss auf die endgültige Taktrate, wenn Ihr Prozessor in Betrieb war Bei einer Geschwindigkeit von 3 GHz wird es so funktionieren, aber mit mehr Kernen werden seine Ressourcen zunehmen, was wiederum die Leistung erheblich steigert.

Wir sollten auch nicht vergessen, dass die Größe des Cache-Speichers für einen modernen Prozessor besonders wichtig ist. Dies ist der schnellste Computerspeicher, der Arbeitsinformationen dupliziert, die mehr benötigen schneller Zugriff zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Da die Herstellung sehr teuer und arbeitsintensiv ist, sind seine Werte relativ gering, diese Indikatoren reichen jedoch aus, um die Leistung des gesamten Systems zu steigern, ohne Parameter wie die Taktrate zu ändern.

Maximale Prozessortaktrate und Übertaktung

Egal wie gut Ihr Computer ist, eines Tages wird er veraltet sein. Aber beeilen Sie sich nicht, es in den Müll zu werfen und mit offener Brieftasche zum nächsten Elektrofachgeschäft zu rennen. Die meisten modernen Prozessoren und Grafikkarten bieten (zusätzlich zur werkseitigen) zusätzliche Übertaktung und verfügen über gutes System Kühlung können Sie die Nennfrequenz um 200-300 GHz erhöhen. Für Extremsportler und Liebhaber großer Zahlen gibt es auch das „Overclocking“, das Sie dazu anregt, das Maximum aus Ihrer Ausrüstung herauszuholen. Viele Menschen, die an solch gefährlichen Arbeiten beteiligt sind, können einen Single-Core-Prozessor problemlos auf 6-7 GHz übertakten, und einige stellen sogar Rekorde bei 8,2 GHz auf.

Wie Sie wissen, ist die Prozessortaktrate die Anzahl der pro Zeiteinheit, in diesem Fall pro Sekunde, ausgeführten Vorgänge.

Diese Definition reicht jedoch nicht aus, um vollständig zu verstehen, was dieses Konzept tatsächlich bedeutet und welche Bedeutung es für uns normale Benutzer hat.

Im Internet findet man viele Artikel zu diesem Thema, aber allen fehlt etwas.

Meistens ist dieses „Etwas“ der Schlüssel, der die Tür zum Verständnis öffnen kann.

Deshalb haben wir versucht, alle Basisinformationen wie bei einem Puzzle zusammenzutragen und zu einem einzigen, ganzheitlichen Bild zusammenzufügen.

Inhalt:

Detaillierte Definition

Die Taktrate ist also die Anzahl der Vorgänge, die ein Prozessor pro Sekunde ausführen kann. Dieser Wert wird in Hertz gemessen.

Diese Maßeinheit ist nach einem berühmten Wissenschaftler benannt, der Experimente zur Untersuchung periodischer, also sich wiederholender Prozesse durchführte.

Was hat Hertz mit Operationen in Sekunden zu tun?

Diese Frage stellt sich, wenn man die meisten Artikel von Menschen liest, die in der Schule (vielleicht ohne eigenes Verschulden) nicht besonders gut Physik gelernt haben.

Tatsache ist, dass diese Einheit genau die Frequenz angibt, also die Anzahl der Wiederholungen dieser sehr periodischen Prozesse pro Sekunde.

Damit können Sie nicht nur die Anzahl der Operationen messen, sondern auch verschiedene andere Indikatoren. Wenn Sie beispielsweise 3 Eingaben pro Sekunde machen, beträgt Ihre Atemfrequenz 3 Hertz.

Wie bei Prozessoren können hier verschiedene Operationen durchgeführt werden, die auf die Berechnung bestimmter Parameter hinauslaufen.

Tatsächlich wird die Anzahl der Berechnungen dieser gleichen Parameter pro Sekunde genannt.

So einfach ist das!

In der Praxis wird der Begriff „Hertz“ äußerst selten verwendet; häufiger hört man von MegaHertz, KiloHertz usw. Tabelle 1 zeigt die „Dekodierung“ dieser Werte.

Tabelle 1. Bezeichnungen

Der erste und der letzte werden derzeit äußerst selten verwendet.

Das heißt, wenn Sie hören, dass es 4 GHz hat, kann es 4 Milliarden Operationen pro Sekunde ausführen.

Gar nicht! Das ist heute der Durchschnitt. Sicherlich werden wir sehr bald von Modellen mit einer Frequenz von Terahertz oder sogar mehr hören.

Wie entsteht es?

Also drin Es gibt folgende Geräte:

  • Uhrenresonator– ist ein gewöhnlicher Quarzkristall, der in einem speziellen Schutzbehälter eingeschlossen ist;
  • Taktgenerator– ein Gerät, das eine Schwingungsart in eine andere umwandelt;
  • Metallabdeckung;
  • Datenbus;
  • Textolite-Substrat, an dem alle anderen Geräte angeschlossen sind.

Ein Quarzkristall, also ein Uhrenresonator, erzeugt aufgrund der Spannungsversorgung Schwingungen. Dadurch entstehen Schwingungen elektrischer Strom.

Auf dem Substrat ist ein Taktgenerator angebracht, der elektrische Schwingungen in Impulse umwandelt.

Sie werden an Datenbusse übertragen und so gelangt das Ergebnis der Berechnungen zum Benutzer.

Genau so erhält man die Taktfrequenz.

Es ist interessant, dass bzgl dieses Konzept Es gibt eine Vielzahl falscher Vorstellungen, insbesondere hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen Kernen und Frequenz. Deshalb lohnt es sich auch, darüber zu sprechen.

Wie sich die Frequenz auf die Kerne auswirkt

Der Kern ist tatsächlich der Prozessor. Damit meinen wir genau den Kristall, der das gesamte Gerät dazu zwingt, bestimmte Vorgänge auszuführen.

Das heißt, wenn ein bestimmtes Modell zwei Kerne hat, bedeutet dies, dass es zwei Kristalle enthält, die über einen speziellen Bus miteinander verbunden sind.

Ein weit verbreitetes Missverständnis lautet: Je mehr Kerne, desto höher die Frequenz. Nicht umsonst versuchen Entwickler nun, immer mehr Kerne darin unterzubringen. Aber das ist nicht so. Wenn es 1 GHz beträgt, bleibt es auch bei 10 Kernen immer noch 1 GHz und wird nicht zu 10 GHz.

Taktfrequenz ist ein Parameter, der in Gigahertz gemessen wird. Eine höhere Frequenz ermöglicht eine schnellere Datenverarbeitung. Dies ist einer der wichtigsten Parameter, auf die Sie bei der Auswahl eines Prozessors achten sollten.

Nicht minder wichtig ist die Anzahl der Kerne, denn Tatsache ist, dass die Taktfrequenz in diesem Entwicklungsstadium nicht weiter erhöht werden kann, was zu einer weiteren Entwicklung in Richtung paralleles Rechnen führte, was sich in einer Erhöhung der Anzahl der Kerne äußerte. Die Anzahl der Kerne gibt Auskunft darüber, wie viele Programme gleichzeitig ausgeführt werden können, ohne an Leistung zu verlieren. Es ist jedoch zu bedenken, dass der Computer bei einer Optimierung des Programms für zwei Kerne, selbst wenn mehr davon vorhanden sind, diese nicht vollständig nutzen kann.

Cache- und Prozessorbusfrequenz

Die Busfrequenz gibt die Übertragungsgeschwindigkeit der in den Prozessor ein- und ausgehenden Informationen an. Je höher dieser Indikator ist, desto schneller erfolgt der Informationsaustausch; die Maßeinheiten sind hier Gigahertz. Von großer Bedeutung ist der Prozessor-Cache, bei dem es sich um einen Hochgeschwindigkeits-Speicherblock handelt. Es sitzt direkt auf dem Kern und dient der Leistungssteigerung, da es deutlich mehr Daten verarbeitet höhere Geschwindigkeit als im Fall von RAM. Es gibt drei Ebenen des Cache-Speichers:

L1 – die erste Ebene ist volumenmäßig am kleinsten, aber auch am schnellsten, ihre Größe variiert zwischen 8 und 128 KB.

L2 ist die zweite Ebene, viel langsamer als die erste, übertrifft diese aber an Volumen, hier variiert die Größe zwischen 128 – 12288 KB.

L3 ist die dritte Stufe, die in der Geschwindigkeit den ersten beiden Stufen unterlegen ist, aber die umfangreichste ist. Sie kann übrigens ganz fehlen, da sie für Sondereditionen von Prozessoren oder Serverlösungen gedacht ist. Seine Größe erreicht 16384 KB und kann in Prozessoren wie Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition oder Itanium 2 vorhanden sein.

Sockel und Wärmeableitung

Weniger wichtig, aber dennoch relevant für die Wahl eines Prozessors sind Eigenschaften wie Sockel und Wärmeableitung. Steckdose bezeichnet den Sockel, in dem der Prozessor auf dem Motherboard installiert ist. Nach Indikatoren Wärmefreisetzung Sie können den Grad der Erwärmung des Prozessors während des Betriebs bestimmen. Dieser Indikator wird in Watt gemessen und variiert zwischen 10 und 165 W.

Die durchschnittlichen Kosten für Prozessoren auf dem Moskauer Markt: Intel Core 2 Duo beträgt 5.000 Rubel und AMD Athlon X2 Dual-Core 3.000 Rubel http://price.ru

Tisch 3 Vergleich der Prozessoren

Für die Arbeit mit Grafiken sind die Bus- und Prozessorfrequenz wichtig, daher bevorzuge ich entsprechend den Mindestanforderungen an die Hardware bei der Wahl zwischen den beiden vorgeschlagenen CPUs, basierend auf den oben genannten Hauptmerkmalen sowie den Preisqualitäten AMD ATHLON II X2-CPU http://www.nix.ru .

Dann ist die Taktfrequenz der bekannteste Parameter. Daher ist es notwendig, dieses Konzept speziell zu verstehen. Auch im Rahmen dieses Artikels werden wir diskutieren Verständnis der Taktrate von Multi-Core-Prozessoren, denn es gibt interessante Nuancen, die nicht jeder kennt und berücksichtigt.

Lange Zeit haben sich Entwickler auf die Erhöhung der Taktfrequenz verlassen, aber im Laufe der Zeit hat sich die „Mode“ geändert und die meisten Entwicklungen gehen in Richtung der Schaffung einer fortschrittlicheren Architektur, der Erhöhung des Cache-Speichers und der Entwicklung von Multi-Cores, aber das vergisst niemand über die Frequenz.

Wie hoch ist die Taktrate des Prozessors?

Zuerst müssen Sie die Definition von „Taktfrequenz“ verstehen. Die Taktrate sagt uns, wie viele Berechnungen der Prozessor pro Zeiteinheit durchführen kann. Je höher die Frequenz, desto mehr Operationen kann der Prozessor pro Zeiteinheit ausführen. Die Taktrate moderner Prozessoren liegt im Allgemeinen bei 1,0–4 GHz. Sie wird durch Multiplikation der Außen- oder Grundfrequenz mit einem bestimmten Koeffizienten ermittelt. Zum Beispiel Prozessor Intel Core Prozessor Der i7 920 nutzt eine Busgeschwindigkeit von 133 MHz und einen Multiplikator von 20, was zu einer Taktrate von 2660 MHz führt.

Die Prozessorfrequenz kann zu Hause durch Übertakten des Prozessors erhöht werden. Es gibt spezielle Prozessormodelle von AMD und Intel, die auf Übertaktung durch den Hersteller selbst abzielen, zum Beispiel die Black Edition von AMD und die K-Serie von Intel.

Ich möchte anmerken, dass beim Kauf eines Prozessors die Frequenz nicht ausschlaggebend sein sollte, da nur ein Teil der Leistung des Prozessors davon abhängt.

Taktrate verstehen (Multi-Core-Prozessoren)

Mittlerweile gibt es in fast allen Marktsegmenten keine Single-Core-Prozessoren mehr. Nun, das ist logisch, denn die IT-Branche steht nicht still, sondern schreitet ständig sprunghaft voran. Daher müssen Sie genau verstehen, wie die Frequenz für Prozessoren mit zwei oder mehr Kernen berechnet wird.

Beim Besuch vieler Computerforen ist mir aufgefallen, dass es ein weit verbreitetes Missverständnis über das Verständnis (Berechnen) der Frequenzen von Mehrkernprozessoren gibt. Ich gebe gleich ein Beispiel für diese falsche Argumentation: „Es gibt einen 4-Kern-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 3 GHz, also ist seine Gesamttaktfrequenz gleich: 4 x 3 GHz = 12 GHz, richtig?“ – Nein, das stimmt nicht.

Ich werde versuchen zu erklären, warum die Gesamtfrequenz des Prozessors nicht als „Anzahl der Kerne“ verstanden werden kann X angegebene Frequenz.“

Lassen Sie mich ein Beispiel nennen: „Ein Fußgänger geht die Straße entlang, seine Geschwindigkeit beträgt 4 km/h. Dies ähnelt einem Single-Core-Prozessor N GHz. Wenn aber 4 Fußgänger mit einer Geschwindigkeit von 4 km/h über die Straße laufen, dann ist das ähnlich wie bei einem 4-Kern-Prozessor N GHz. Bei Fußgängern gehen wir nicht von einer Geschwindigkeit von 4x4 = 16 km/h aus, sondern sagen einfach: „4 Fußgänger gehen mit einer Geschwindigkeit von 4 km/h“. Aus dem gleichen Grund führen wir keine mathematischen Operationen mit den Frequenzen der Prozessorkerne durch, sondern denken einfach daran, dass es sich um einen 4-Kern-Prozessor handelt N GHz verfügt über vier Kerne, von denen jeder mit einer bestimmten Frequenz arbeitet N GHz".