Šta je brzina procesora? Osnovna frekvencija procesora i kako ona radi.

U vreme kada Mobiteli bili su debeli i crno-bijeli, procesori su bili jednojezgarni, a gigaherc se činio nepremostivom trakom (prije 20 godina), jedina karakteristika da uporedimo CPU snagu frekvencija sata. Deceniju kasnije, druga važna karakteristika bio je broj jezgara. Danas pametni telefon, debljine manje od jednog centimetra, sadrži više jezgara i ima veću brzinu takta od običnog računara tih godina. Hajde da pokušamo da shvatimo na šta utiče brzina procesora.

Frekvencija procesora utiče na brzinu kojom se tranzistori procesora (a postoje stotine miliona njih unutar čipa) prebacuju. Mjeri se brojem prebacivanja u sekundi i izražava se u milionima ili milijardama herca (megaherca ili gigaherca). Jedan herc je jedno prebacivanje tranzistora procesora u sekundi, dakle, jedan gigaherc je milijarda takvih prebacivanja u isto vrijeme. U jednom prekidaču, pojednostavljeno rečeno, jezgro izvodi jednu matematičku operaciju.

Prateći uobičajenu logiku, možemo doći do zaključka da što je veća frekvencija, što se tranzistori u jezgri brže mijenjaju, problemi se brže rješavaju. Zbog toga su u prošlosti, kada je većina procesora suštinski unapređen Intel x86, arhitektonske razlike bile minimalne, i bilo je jasno da što je viša frekvencija takta, to su proračuni brži. Ali vremenom se sve promijenilo.

Da li je moguće uporediti frekvencije različitih procesora?

U 21. veku, programeri su naučili svoje procesore da obrađuju ne samo jednu instrukciju po taktu, već više. Dakle, procesori sa istom frekvencijom takta, ali zasnovani na različitim arhitekturama, proizvode različit nivo brzina. Intel Core i5 2 GHz i Qualcomm Snapdragon 625 2 GHz su različite stvari. Iako drugi ima više jezgri, bit će slabiji u teškim zadacima. Zbog toga se frekvencija različitih tipova jezgara ne može porediti, takođe je važno uzeti u obzir specifične performanse (broj izvršenja instrukcija po taktu).

Ako povučemo analogiju s automobilima, onda je frekvencija sata brzina u km/h, a specifična produktivnost je nosivost u kg. Ako se automobil vozi u blizini ( ARM procesor za pametni telefon) i kiper (x86 čip za PC) – tada će istom brzinom automobil prevoziti nekoliko stotina kilograma odjednom, a kamion – nekoliko tona. Ako govorimo o različite vrste jezgre posebno za pametne telefone (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) - sve su to putnički automobili, ali s različitim kapacitetima. Shodno tome, ovdje razlika neće biti tako velika, ali ipak značajna.

Možete upoređivati ​​samo brzine takta jezgara na istoj arhitekturi. Na primjer, MediaTek MT6750 i Qualcomm Sanapdragon 625 svaki sadrže po 8 Cortex A53 jezgara. Ali MTK ima frekvenciju do 1,5 GHz, a Qualcomm ima frekvenciju od 2 GHz. Shodno tome, drugi procesor će raditi otprilike 33% brže. Ali Qualcomm Snapdragon 652, iako ima frekvenciju do 1,8 GHz, brži je od modela 625, jer koristi snažnija Cortex A72 jezgra.

Šta radi visoka frekvencija procesora u pametnom telefonu?

Kao što smo već saznali, što je viša frekvencija takta, procesor radi brže. Shodno tome, performanse pametnog telefona sa čipsetom veće frekvencije će biti veće. Ako jedan procesor pametnog telefona sadrži 4 Kryo jezgra na 2 GHz, a drugi sadrži 4 iste Kryo jezgre na 3 GHz, onda će drugi biti oko 1,5 puta brži. Ovo će ubrzati pokretanje aplikacija, smanjiti vrijeme pokretanja, omogućiti bržu obradu teških stranica u pretraživaču itd.

Međutim, pri odabiru pametnog telefona s visokim frekvencijama procesora, također treba imati na umu da što su one veće, to je veća potrošnja energije. Stoga, ako je proizvođač povećao više gigaherca, ali nije pravilno optimizirao uređaj, može se pregrijati i prijeći u "prisilno resetiranje frekvencija". Na primjer, Qualcomm Snapdragon 810 nekada je patio od takvog nedostatka.

Vjerovatno se svaki korisnik sa malo znanja o računarima susreo s gomilom nerazumljivih karakteristika pri odabiru centralnog procesora: tehnički proces, keš memorija, socket; obratio se za savjet prijateljima i poznanicima koji su bili kompetentni u tom pitanju računarski hardver. Hajde da razumemo raznolikost sve vrste parametara, jer je procesor najvažniji deo vašeg računara, a razumevanje njegovih karakteristika će vam dati poverenje u kupovinu i dalje korišćenje.

CPU

CPU PC je čip koji je odgovoran za obavljanje bilo kakvih operacija s podacima i kontrolira periferne uređaje. Sadrži se u posebnom silikonskom pakovanju koje se zove matrica. Za kratku oznaku koristite skraćenicu - CPU (CPU) ili CPU(od engleskog Central Processing Unit - centralni procesni uređaj). Na modernom tržištu kompjuterskih komponenti postoje dvije konkurentske korporacije, Intel i AMD, koji stalno učestvuju u trci za performansama novih procesora, neprestano unapređujući tehnološki proces.

Tehnički proces

Tehnički proces je veličina koja se koristi u proizvodnji procesora. Određuje veličinu tranzistora, čija je jedinica nm (nanometar). Tranzistori, zauzvrat, čine unutrašnju jezgru CPU-a. Suština je da kontinuirano poboljšanje proizvodnih tehnika omogućava smanjenje veličine ovih komponenti. Kao rezultat toga, mnogo ih je više postavljeno na procesorski čip. Ovo pomaže poboljšanju performansi CPU-a, tako da njegovi parametri uvijek ukazuju na tehnologiju koja se koristi. Na primjer, Intel Core i5-760 je napravljen po 45 nm procesnoj tehnologiji, a Intel Core i5-2500K je napravljen korištenjem 32 nm procesa je u performansama u odnosu na svog prethodnika, ali pri odabiru morate uzeti u obzir i niz drugih parametara.

Arhitektura

Procesore takođe karakteriše takva karakteristika kao što je arhitektura - skup svojstava svojstvenih čitavoj porodici procesora, obično proizvedenih tokom mnogo godina. Drugim riječima, arhitektura je njihova organizacija ili unutrašnji dizajn CPU-a.

Broj jezgara

Core- većina glavni element centralni procesor. To je dio procesora koji može izvršiti jednu nit instrukcija. Jezgra se razlikuju po veličini keš memorije, frekvenciji magistrale, proizvodnoj tehnologiji itd. Proizvođači im dodeljuju nova imena sa svakim sljedećim tehničkim procesom (npr. AMD procesor- Zambezi, i Intel - Lynnfield). Razvojem tehnologija proizvodnje procesora postalo je moguće smjestiti više od jedne jezgre u jedno kućište, što značajno povećava performanse CPU-a i pomaže istovremenom obavljanju nekoliko zadataka, kao i korištenju nekoliko jezgara u programima. Višejezgarni procesori moći će se brzo nositi sa arhiviranjem, dekodiranjem videa, radom modernih video igrica itd. Na primjer, vladari Core procesori 2 Duo i Core 2 Quad iz Intela, koji koriste dvojezgrene i četverojezgrene procesore, respektivno. On ovog trenutka Procesori sa 2, 3, 4 i 6 jezgara su široko dostupni. Njihova velika količina koristi se u serverska rješenja i nije potreban prosječnom korisniku računara.

Frekvencija

Osim broja jezgara, na performanse utječu i frekvencija sata. Vrijednost ove karakteristike odražava performanse CPU-a u broju taktova (operacija) u sekundi. Još jedna važna karakteristika je frekvencija magistrale(FSB - Front Side Bus) koji pokazuje brzinu kojom se podaci razmjenjuju između procesora i perifernih uređaja računara. Frekvencija takta je proporcionalna frekvenciji magistrale.

Socket

Tako da budući procesor, kada se nadogradi, bude kompatibilan sa postojećim matična ploča, morate znati njegovu utičnicu. Poziva se utičnica konektor, u kojem je CPU instaliran matična ploča kompjuter. Tip utičnice karakterizira broj nogu i proizvođač procesora. Različite utičnice odgovaraju specifičnim tipovima CPU-a, tako da svaka utičnica omogućava instalaciju specifičnog tipa procesora. Intel koristi LGA1156, LGA1366 i LGA1155 socket, dok AMD koristi AM2+ i AM3.

Skladiste

Skladiste- količina memorije sa vrlo velikom brzinom pristupa, neophodna za ubrzanje pristupa podacima koji se trajno nalaze u memoriji sa manjom brzinom pristupa (RAM). Prilikom odabira procesora, zapamtite da povećanje veličine keša ima pozitivan učinak na performanse većine aplikacija. CPU keš memorija ima tri nivoa ( L1, L2 i L3), koji se nalazi direktno na jezgri procesora. Sadrži podatke iz RAM-a za više velika brzina obrada. Također je vrijedno uzeti u obzir da je za procesore s više jezgara naznačena količina keš memorije prvog nivoa za jedno jezgro. L2 keš memorija obavlja slične funkcije, ali je sporija i veća je po veličini. Ako planirate koristiti procesor za zadatke koji zahtijevaju velike resurse, tada će model s velikom keš memorijom drugog nivoa biti poželjniji, s obzirom da je za procesore s više jezgara navedena ukupna L2 veličina keša. Najmoćniji procesori opremljeni su L3 keš memorijom, kao što su AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Keš memorija trećeg nivoa je najmanje brza, ali može doseći 30 MB.

Potrošnja energije

Potrošnja energije procesora usko je povezana s njegovom proizvodnom tehnologijom. Sa smanjenjem nanometara tehničkog procesa, povećanjem broja tranzistora i povećanjem frekvencije takta procesora, potrošnja energije CPU-a se povećava. Na primjer, Intel Core i7 procesori zahtijevaju do 130 vati ili više. Napon koji se dovodi do jezgre jasno karakterizira potrošnju energije procesora. Ovaj parametar je posebno važan pri odabiru CPU-a koji će se koristiti kao multimedijalni centar. IN moderni modeli procesori koriste različite tehnologije koje pomažu u borbi protiv prekomjerne potrošnje energije: ugrađeni temperaturni senzori, sistemi automatske kontrole napona i frekvencije procesorskih jezgara, načini za uštedu energije za nisko opterećenje procesora.

Dodatne mogućnosti

Savremeni procesori su stekli mogućnost rada u 2- i 3-kanalnim režimima sa RAM, što značajno utiče na njegove performanse, a podržavaju i veći skup instrukcija, što povećava njihovu funkcionalnost novi nivo. GPU-ovi sami obrađuju video, čime se zahvaljujući tehnologiji rasterećuje CPU DXVA(od engleskog DirectX Video Acceleration - video ubrzanje DirectX komponentom). Intel koristi gornju tehnologiju Turbo Boost za dinamičku promjenu frekvencije takta centralnog procesora. Tehnologija Brzinski korak upravlja potrošnjom energije CPU-a ovisno o aktivnosti procesora, i Intelova tehnologija virtuelizacije hardver stvara virtuelno okruženje za višestruko korišćenje operativni sistemi. Također savremeni procesori mogu se podijeliti na virtualna jezgra korištenjem tehnologije Hyper Threading. Na primjer, dvojezgreni procesor je sposoban podijeliti brzinu jednog jezgra na dva, što pomaže Visoke performanse obrada podataka pomoću četiri virtuelna jezgra.

Kada razmišljate o konfiguraciji vašeg budućeg računara, ne zaboravite na video karticu i njenu GPU(od engleskog Graphics Processing Unit - grafička procesorska jedinica) - procesor vaše video kartice, koji je odgovoran za renderiranje (aritmetičke operacije s geometrijskim, fizičkim objektima, itd.). Što je veća frekvencija njegove jezgre i frekvencija memorije, to će biti manje opterećenje centralnog procesora. Posebna pažnja na GPU Igrači se moraju pokazati.

Svaki korisnik računarske opreme često postavlja ovo pitanje, posebno kada se odlučuje za kupovinu nove opreme. Ali da biste odgovorili na pitanje - na šta utiče frekvencija takta procesora, prvo morate razumjeti šta je to?

UTICAJ FREKVENCIJE CPU-a na performanse?

Ovaj indikator označava broj izračuna koje procesor izvrši u jednoj sekundi. Pa, naravno, što je viša frekvencija, to procesor može izvršiti više operacija u jedinici vremena. Za moderne uređaje ova brojka se kreće od 1 do 4 GHz. Određuje se množenjem bazne ili vanjske frekvencije određenim koeficijentom. Možete povećati frekvenciju procesora tako što ćete ga overklokovati. Svjetski lideri u proizvodnji ovih uređaja neke od svojih proizvoda fokusiraju na moguće overclockanje.

Prilikom odabira takvog uređaja, važan pokazatelj performansi nije samo njegova učestalost. Na to utiče i brzina procesora.
Trenutno praktično nema uređaja koji imaju samo jednu jezgru. Višejezgarni procesori u potpunosti su istisnuli svoje jednojezgrene prethodnike sa tržišta.

O jezgri i frekvenciji takta

Počnimo s činjenicom da izjava da procesor ima frekvenciju jednaku ukupnom zbiru ovog indikatora za svaku od jezgri nije tačna. Ali zašto višejezgarni procesor bolje i efikasnije? Jer svako od jezgara proizvodi svoj dio opšti posao, ako je moguće, kada program obrađuje procesor. Dakle, jezgrovitost značajno povećava performanse sistema ako se obrađene informacije mogu podijeliti na dijelove. Ali ako se to ne može učiniti, radi samo jedno jezgro procesora. Štaviše, njegove ukupne performanse su jednake frekvenciji takta ovog jezgra.

Generalno, ako morate da radite sa grafikom, statičnim slikama, video zapisima, muzikom, procesor sa više jezgara je upravo ono što vam treba. Ali ako ste igrač, onda je u ovom slučaju bolje uzeti ne baš višejezgreni procesor, jer programeri možda neće omogućiti podjelu softverskih procesa na dijelove. Stoga je za igre moćniji procesor bolje pristaje.

O arhitekturi procesora

Pored toga, performanse sistema zavise i od arhitekture procesora. Naravno, što je kraća putanja signala od tačke slanja do odredišne ​​tačke, to se informacija brže obrađuje. Iz tog razloga, procesori iz Intel rade bolje od onih iz AMD-a, na istoj frekvenciji takta.
Rezultati

Dakle, brzina procesora je njegova snaga ili snaga. To utiče na performanse sistema. Ali ne smijemo zaboraviti da ovaj parametar, osim snage, ovisi o broju jezgri i o arhitekturi ovog uređaja. Trebate li odabrati procesor na osnovu onoga s čime će trebati raditi u budućnosti? Za igre je bolje uzeti snažniji procesor za sve ostalo, prikladan je višejezgreni procesor s ne baš visokom frekvencijom.

Frekvencija? GHz? 2.6? Ghz?

Sa tehničke tačke gledišta, definicija zvuči ovako:

Brzina sata je broj ciklusa takta proizvedenih u određenom vremenskom periodu.

I za mene je bila mračna šuma kada sam na prvoj godini to zapisao u svesku dok sam studirao za programera. Tada ja, kao i mnogi sada, uopšte nisam razumeo šta to znači i zašto je to bilo potrebno?

Objasnit ću primjerima, bit će lakše razumjeti kako to funkcionira. Počnimo.

Objašnjenje uz primjer

Zamislimo da je 1 udarac na muzičkom bubnju 1 takt za procesor. Uzimajući za poređenje dva bubnja, jedan se udara 120 puta u minuti, drugi 80 puta u minuti, vidjet će se da je frekvencija zvuka prvog bubnja veća i glasnija od one drugog.

Za samostalan eksperiment možete uzeti u ruku običnu olovku za pisanje, vrijeme 10 sekundi i napraviti 10 udaraca ivicom olovke po stolu, a zatim napraviti 20 udaraca u isto vrijeme, rezultat će biti isti kao sa bubnjevima.
Takođe morate shvatiti da ako muzičar ima četiri bubnja umjesto jednog, tada se broj otkucaja neće pomnožiti s brojem bubnjeva, već raspodijeliti na sve, čime će se pružiti veće mogućnosti za sviranje zvukova.

Zapamtite! Broj jezgara se ne množi sa gigahercima.

I zato nigde u opisima nema takvih veliki brojevi, kao 12Ghz ili 24GHz, pa itd., ako samo u rezultatima overkloka, a onda jedva.
Mikroprocesor izvršava određeni broj instrukcija po taktu. Odnosno, što je viša frekvencija takta, to se više komandi izvršava unutar određenog vremena unutar mikroprocesora.

Usput, možete saznati šta je unutra u članku "", koji se već pojavio na blogu. Dalje zanimljivije, da uvijek budete svjesni pojave novih članaka.

U čemu se mjeri i kako se označava?

U gigahercima ili megahercima, skraćeno - GHz ili MHz, Ghz ili Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz - ovo je ista stvar, samo u različitim količinama.

Na web stranicama učestalost je drugačije naznačena u opisu. Primjeri su prikazani ispod i označeni plavom bojom.

Utjecaj na poslu i igri

Kada radite na računaru, ovaj parametar utiče na:

  • performanse sistema
  • odzivnost i brzina rada
  • računarske snage
  • izvršavanje nekoliko tekućih zadataka u isto vrijeme
  • i mnogo više.

Kako to utiče na igre? Direktno ovisi o tome koliko je snage potrebno za igru. Proizvođači preporučuju korištenje 3,0 GHz i više. Sve zavisi od same igre i preporuka koje dolaze uz nju. Gdje ih mogu gledati? Možete pročitati u kojem sam sve detaljno objasnio.

Jedan od modela CPU-a koji ima najveću brzinu takta u vrijeme pisanja je Intel i7−8700K.

Mnogi, naravno, vjeruju da ovaj parametar nije najvažniji, ali ovaj pokazatelj direktno utječe na performanse računala, pa ako imate priliku kupiti veći gigahertz, savjetujem vam da to razmotrite.

Po mom mišljenju, smatrao bih ove optimalne modele za različite zadatke:

Za koje zadatke su namijenjeni? Kako to možete vidjeti u članku kako ne biste kasnije požalili.

Cijene ne navodim jer se uvijek mijenjaju, pa pogledajte. Izbor je na vama.

Nadam se da vam je sve postalo jasno. Završiću ovde. Da biste bili informisani o pojavljivanju novih, razumljivih i zanimljivih članaka na mom blogu, ostavite komentare, uvijek me zanima vaše mišljenje. Hvala vam na pažnji. Vidimo se u novim člancima.

Dijeli