Quelle est la vitesse d'horloge du processeur? La fréquence de base du processeur et son fonctionnement.

À une époque où les téléphones mobiles étaient épais et en noir et blanc, les processeurs étaient monocœur et le gigahertz semblait une barre insurmontable (il y a 20 ans), la seule caractéristique pour comparer la puissance du processeur était la fréquence d'horloge. Une décennie plus tard, la deuxième caractéristique importante était le nombre de noyaux. De nos jours, un smartphone de moins d'un centimètre d'épaisseur contient plus de cœurs et sa vitesse d'horloge est plus élevée qu'un simple PC de ces années. Essayons de comprendre ce que la vitesse d'horloge du processeur affecte.

La fréquence du processeur affecte la vitesse à laquelle les transistors du processeur (et des centaines de millions d'entre eux à l'intérieur de la puce) commutent. Elle est mesurée en nombre de commutations par seconde et s'exprime en millions ou milliards de hertz (mégahertz ou gigahertz). Un hertz correspond à une commutation de transistors de processeur par seconde, par conséquent, un gigahertz correspond à un milliard de commutations en même temps. Dans un commutateur, pour le dire simplement, le noyau effectue une opération mathématique.

En suivant la logique habituelle, nous pouvons conclure que plus la fréquence est élevée, plus les transistors dans les noyaux commutent rapidement, plus les tâches sont résolues rapidement. C'est pourquoi dans le passé, lorsque la majeure partie des processeurs était essentiellement un Intel x86 amélioré, les différences architecturales étaient minimes et il était clair que plus la fréquence d'horloge était élevée, plus les calculs étaient rapides. Mais au fil du temps, tout a changé.

Est-il possible de comparer les fréquences de différents processeurs

Au 21e siècle, les développeurs ont appris à leurs processeurs à traiter plus d'une instruction par cycle. Par conséquent, les processeurs ayant la même vitesse d'horloge, mais basés sur des architectures différentes, offrent différents niveaux de performances. Intel Core i5 2 GHz et Qualcomm Snapdragon 625 2 GHz sont deux choses différentes. Bien que le deuxième noyau ait plus, mais dans les tâches difficiles, il sera plus faible. Par conséquent, la fréquence des différents types de cœurs ne peut pas être comparée, il est important de prendre en compte la productivité spécifique (le nombre d'instructions par cycle).

Si nous faisons une analogie avec les machines, alors la fréquence d'horloge est la vitesse en km / h, et la productivité spécifique est la capacité de charge en kg. Si une voiture de tourisme (un processeur ARM pour un smartphone) et un camion à benne (une puce x86 pour un PC) conduisent à proximité, alors à vitesse égale la voiture de tourisme transportera quelques centaines de kilos à la fois, et le camion quelques tonnes. Si nous parlons de différents types de cœurs spécifiquement pour les smartphones (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) - ce sont tous des voitures de tourisme, mais avec des capacités différentes. En conséquence, ici, la différence ne sera pas si énorme, mais aussi significative.

Vous ne pouvez comparer les vitesses d'horloge principales que sur la même architecture. Par exemple, MediaTek MT6750 et Qualcomm Sanapdragon 625 contiennent chacun 8 cœurs Cortex A53. Mais MTK a une fréquence allant jusqu'à 1,5 GHz, tandis que Qualkomm a 2 GHz. Par conséquent, le deuxième processeur fonctionnera environ 33% plus rapidement. Mais Qualcomm Snapdragon 652, bien qu'il ait une fréquence allant jusqu'à 1,8 GHz, est plus rapide que le modèle 625, car il utilise des cœurs Cortex A72 plus puissants.

Ce qui donne une fréquence de processeur élevée dans un smartphone

Comme nous l'avons déjà découvert, plus la fréquence d'horloge est élevée, plus le processeur fonctionne rapidement. Par conséquent, les performances d'un smartphone avec un chipset de fréquence plus élevée seront plus élevées. Si un processeur de smartphone contient 4 cœurs Kryo à 2 GHz et que le second contient 4 des mêmes cœurs Kryo à 3 GHz, le second sera environ 1,5 fois plus rapide. Cela accélérera le lancement des applications, réduira le temps d'activation, permettra un traitement plus rapide des sites lourds dans le navigateur, etc.

Cependant, lorsque vous choisissez un smartphone avec des fréquences de processeur élevées, vous devez également vous rappeler que plus ils sont élevés, plus la consommation d'énergie est élevée. Par conséquent, si le fabricant a cadencé plus de gigahertz, mais n'a pas optimisé correctement l'appareil, il peut surchauffer et entrer dans la «limitation» (réinitialisation forcée des fréquences). Un tel inconvénient à un moment donné, par exemple, Qualcomm Snapdragon 810.

Probablement, chaque utilisateur qui est nouveau dans l'ordinateur était confronté à un tas de caractéristiques qui lui étaient incompréhensibles lors du choix d'un processeur central: processus technique, cache, socket; Demander conseil à des amis et connaissances compétents en matière de matériel informatique. Examinons la variété des différents paramètres, car le processeur est la partie la plus importante de votre PC, et comprendre ses caractéristiques vous donnera confiance lors de l'achat et de l'utilisation ultérieure.

Unité centrale de traitement

Le processeur d'un ordinateur personnel est une puce qui est chargée d'effectuer toutes les opérations de données et contrôle les périphériques. Il est contenu dans une enceinte spéciale en silicium appelée cristal. Pour une brève désignation, utilisez l'abréviation - CPU  (unité centrale de traitement) ou CPU  (de l'anglais. Central Processing Unit - Central Processing Unit). Sur le marché actuel des composants informatiques, il existe deux sociétés concurrentes, Intel et AMDqui sont constamment impliqués dans la course à la performance des nouveaux processeurs, améliorant constamment le processus.

Technologie de processus

Technologie de processus  Est la taille utilisée dans les processeurs de fabrication. Il détermine la magnitude du transistor, dont l'unité de mesure est le nm (nanomètre). Les transistors, à leur tour, constituent le noyau interne du CPU. L'essentiel est que l'amélioration continue des techniques de fabrication peut réduire la taille de ces composants. En conséquence, beaucoup plus sont placés sur la puce du processeur. Cela aide à améliorer les performances du CPU, par conséquent, dans ses paramètres, indiquez toujours le processus utilisé. Par exemple, l'Intel Core i5-760 est fabriqué à l'aide du processus de fabrication à 45 nm et l'Intel Core i5-2500K à 32 nm, sur la base de ces informations, nous pouvons juger de la modernité du processeur et de ses performances par rapport à son prédécesseur, mais il y a un certain nombre de facteurs à considérer lors du choix. d'autres paramètres.

L'architecture

En outre, les processeurs se caractérisent par une caractéristique telle que l'architecture - un ensemble de propriétés inhérentes à toute une famille de processeurs, généralement produites pendant de nombreuses années. En d'autres termes, l'architecture est leur organisation ou la conception interne du CPU.

Nombre de coeurs

Le noyau  - L'élément le plus important du processeur central. Il fait partie du processeur, capable d'exécuter un seul flux d'instructions. Les cœurs diffèrent en termes de taille de cache, de fréquence de bus, de technologie de fabrication, etc. Les fabricants leur donnent de nouveaux noms à chaque processus technique ultérieur (par exemple, le cœur du processeur AMD est Zambezi et Intel est Lynnfield). Avec le développement des technologies de fabrication de processeurs, il est devenu possible de placer plus d'un cœur dans un seul paquet, ce qui augmente considérablement les performances du CPU et aide à effectuer plusieurs tâches simultanément, ainsi qu'à utiliser plusieurs cœurs dans le travail des programmes. Processeurs multicœurs sera en mesure de faire face plus rapidement à l'archivage, au décodage vidéo, au travail des jeux vidéo modernes, etc. Par exemple, les gammes de processeurs Intel Core 2 Duo et Core 2 Quad, qui utilisent respectivement des processeurs dual-core et quad-core. Actuellement, les processeurs à 2, 3, 4 et 6 cœurs sont massivement disponibles. Leur plus grand nombre est utilisé dans les solutions serveur et n'est pas requis pour un utilisateur de PC ordinaire.

La fréquence

En plus du nombre de cœurs, les performances affectent vitesse d'horloge. La valeur de cette caractéristique reflète les performances du CPU en nombre de cycles d'horloge (opérations) par seconde. Une autre caractéristique importante est fréquence du bus  (FSB - Front Side Bus) démontrant la vitesse à laquelle les données sont échangées entre le processeur et les périphériques de l'ordinateur. La fréquence d'horloge est proportionnelle à la fréquence du bus.

Prise

Pour que le futur processeur soit compatible avec la carte mère existante lors de la mise à niveau, vous devez connaître son socket. La prise s'appelle connecteurdans lequel le CPU est installé sur la carte mère de l'ordinateur. Le type de socket est caractérisé par le nombre de pieds et le fabricant du processeur. Différents sockets correspondent à certains types de CPU, donc chaque socket permet l'installation d'un certain type de processeur. Intel utilise les sockets LGA1156, LGA1366 et LGA1155, tandis qu'AMD utilise AM2 + et AM3.

Cache

Cache  - la quantité de mémoire avec une vitesse d'accès très élevée, nécessaire pour accélérer l'accès aux données constamment en mémoire avec une vitesse d'accès (RAM) plus faible. Lorsque vous choisissez un processeur, n'oubliez pas que l'augmentation de la taille du cache a un effet positif sur les performances de la plupart des applications. Le cache du processeur a trois niveaux ( L1, L2 et L3), situé directement sur le cœur du processeur. Il obtient les données de la RAM pour une vitesse de traitement plus élevée. Il convient également de noter que pour les processeurs multicœurs, la taille du cache du premier niveau pour un cœur est indiquée. Le cache de deuxième niveau remplit des fonctions similaires, différant par une vitesse inférieure et un volume important. Si vous avez l'intention d'utiliser un processeur pour des tâches exigeantes, un modèle avec un grand volume de cache de deuxième niveau sera préférable, étant donné que pour les processeurs multicœurs, le volume total du cache L2 est indiqué. Le cache L3 est équipé des processeurs les plus productifs, tels que AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Le cache de couche 3 est le plus lent, mais il peut atteindre 30 Mo.

Consommation d'énergie

La consommation électrique du processeur est étroitement liée à sa technologie de production. Avec une diminution des nanomètres de la technologie des processus, une augmentation du nombre de transistors et une augmentation de la fréquence d'horloge des processeurs, la consommation d'énergie du CPU augmente. Par exemple, la gamme de processeurs Intel Core i7 nécessite jusqu'à 130 watts ou plus. La tension appliquée au cœur caractérise de façon vivante la consommation d'énergie du processeur. Cette option est particulièrement importante lors du choix d'un processeur à utiliser comme centre multimédia. Dans les modèles modernes de processeurs, différentes technologies sont utilisées pour lutter contre la consommation excessive d'énergie: capteurs de température intégrés, systèmes de contrôle automatique de la tension et de la fréquence des cœurs de processeur, modes d'économie d'énergie sous faible charge CPU.

Fonctionnalités supplémentaires

Les processeurs modernes ont acquis la capacité de fonctionner en modes 2 et 3 canaux avec RAM, ce qui affecte considérablement ses performances, et prennent également en charge un ensemble d'instructions plus large, élevant leurs fonctionnalités à un nouveau niveau. Les GPU traitent la vidéo de leur propre chef, déchargeant ainsi le CPU, grâce à la technologie Dxva  (de l'anglais. DirectX Video Acceleration - accélération du composant vidéo DirectX). Intel utilise la technologie ci-dessus Turbo boost  pour changer dynamiquement la fréquence d'horloge du processeur central. La technologie Étape de vitesse  contrôle la consommation d'énergie du CPU en fonction de l'activité du processeur, et Technologie de virtualisation Intel  crée un environnement matériel virtuel pour l'utilisation de plusieurs systèmes d'exploitation. En outre, les processeurs modernes peuvent être divisés en cœurs virtuels à l'aide de la technologie Hyper threading. Par exemple, un processeur double cœur est capable de diviser la fréquence d'horloge d'un cœur en deux, ce qui contribue à des performances de traitement des données élevées à l'aide de quatre cœurs virtuels.

Lorsque vous pensez à la configuration de votre futur PC, n'oubliez pas la carte vidéo et ses GPU  (de l'unité de traitement graphique anglais - un périphérique de traitement graphique) - le processeur de votre carte vidéo qui est responsable du rendu (opérations arithmétiques avec des objets géométriques, physiques, etc.). Plus la fréquence de son cœur et la fréquence de la mémoire sont élevées, moins le processeur central sera chargé. Une attention particulière au processeur graphique devrait montrer aux joueurs.

Chaque utilisateur d'ordinateur a souvent posé cette question, notamment en décidant d'acheter de nouveaux équipements. Mais pour répondre à la question - la vitesse d'horloge du processeur sur ce qu'elle affecte, il faut d'abord comprendre ce qu'elle représente?

EFFET DE LA FRÉQUENCE DU PROCESSEUR TACT SUR LA PERFORMANCE

Cet indicateur indique le nombre de calculs effectués par le processeur en une seconde. Eh bien, bien sûr, plus la fréquence est élevée, plus un processeur peut effectuer d'opérations par unité de temps. Pour les appareils modernes, cet indicateur est compris entre 1 et 4 GHz. Elle est déterminée en multipliant la fréquence de base ou externe par un certain coefficient. Vous pouvez augmenter la fréquence du processeur en l'overclockant. Leader mondial dans la production de ces appareils, certains de leurs produits se concentrent sur leur possible overclocking.

Lors du choix d'un tel appareil, un indicateur important de performance n'est pas seulement sa fréquence. Cela est également affecté par la vigueur du processeur.
  Actuellement, il n'y a presque pas de périphériques qui n'ont qu'un seul cœur. Les processeurs multicœurs ont complètement déplacé leurs prédécesseurs monocœur du marché.

À propos de la nucléaire et de la vitesse d'horloge

Pour commencer, l'affirmation selon laquelle le processeur a une fréquence égale à la somme totale de cet indicateur de chaque cœur n'est pas vraie. Mais pourquoi un processeur multicœur est-il meilleur et plus efficace? Parce que chacun des cœurs fait sa part du travail global, s'il le permet, traite le programme avec le processeur. Ainsi, l'énergie nucléaire augmente considérablement les performances du système, si les informations traitées peuvent être divisées en parties. Mais si cela ne peut pas être fait, un seul cœur du processeur fonctionne. De plus, ses performances globales sont égales à la fréquence d'horloge de ce coeur.

En général, si vous devez travailler avec des graphiques, des images statiques, des vidéos, de la musique, un processeur multicœur est exactement ce dont vous avez besoin. Mais si vous êtes un joueur, dans ce cas, il est préférable de prendre un processeur peu multicœur, car les programmeurs peuvent même ne pas prévoir la séparation des processus logiciels en parties. Par conséquent, pour les jeux, un processeur plus puissant fera mieux.

À propos de l'architecture du processeur

De plus, les performances du système dépendent également de l'architecture du processeur. Naturellement, plus le chemin du signal est court du point d'envoi au point de destination, plus le traitement des informations est rapide. Pour cette raison, les processeurs Intel fonctionnent mieux que les processeurs AMD à la même vitesse d'horloge.
  Résumé

Ainsi, la vitesse d'horloge du processeur est sa force ou sa puissance. Cela affecte les performances du système. Mais il ne faut pas oublier que ce paramètre, en plus de la puissance, dépend du nombre de cœurs et de l'architecture de cet appareil. Est-il nécessaire de choisir un processeur en tenant compte de ce avec quoi il devra travailler à l'avenir? Pour les jeux, il vaut mieux prendre un processeur plus puissant; pour tout le reste, un processeur multicœur avec une vitesse d'horloge pas très élevée convient.

Fréquence? GHz? 2.6? Ghz?

D'un point de vue technique, la définition ressemble à ceci:

Une fréquence d'horloge est le nombre de cycles d'horloge effectués dans un laps de temps donné.

Pour moi, c'était aussi une forêt sombre, quand dans ma première année je l'ai écrit dans un cahier, étudiant pour un programmeur. Alors, comme beaucoup maintenant, je n'ai pas du tout compris ce que cela signifie et à quoi cela sert-il?

Je vais expliquer avec des exemples, il sera plus facile de comprendre comment cela fonctionne. Commençons.

Exemple d'explication

Imaginons qu'un battement sur un tambour musical soit un battement de processeur. A titre de comparaison, nous prenons deux tambours, l'un frappé 120 fois par minute, le second frappé 80 fois par minute, il sera évident que la fréquence du son du premier tambour est plus élevée et plus forte que la seconde.

Pour une expérience indépendante, vous pouvez prendre un stylo d'écriture régulier dans votre main, détecter 10 secondes et faire 10 coups avec le bord du stylo sur la table, puis faire 20 coups en même temps, le résultat sera le même qu'avec les tambours.
Vous devez également comprendre que si un musicien a quatre tambours, au lieu d'un, le nombre de coups ne se multiplie pas par le nombre de tambours, mais est réparti sur tout, il y aura donc des possibilités plus larges pour jouer des sons.

N'oubliez pas! Le nombre de cœurs n'est pas multiplié par gigahertz.

Et c'est pourquoi, nulle part dans les descriptions, il n'y a des nombres aussi grands que 12 GHz ou 24 GHz, etc., ne serait-ce que dans les résultats de l'overclocking, puis à peine.
Dans le microprocesseur, un certain nombre d'instructions sont exécutées par cycle. C'est-à-dire que plus la fréquence d'horloge est élevée, plus les commandes exécutées dans un certain laps de temps se produisent à l'intérieur du microprocesseur.

À propos, à propos de ce qu'il y a à l'intérieur, vous pouvez le découvrir dans l'article - "", qui a déjà été publié sur le blog. Plus intéressant, pour être toujours au courant de l'apparition de nouveaux articles.

Ce qui est mesuré et comment est indiqué

En gigahertz ou en mégahertz, sous forme abrégée, il est désigné par - GHz ou MHz, Ghz ou Mhz.

3.2 Ghz \u003d 3200 Mhz, c'est la même chose, mais en quantités différentes.

Sur les sites de la description, la fréquence est désignée différemment. Des exemples sont présentés ci-dessous et sont surlignés en bleu.

Impact sur le travail et les jeux

Lorsque vous travaillez sur un ordinateur, ce paramètre affecte:

  • performances du système
  • réactivité et rapidité de travail
  • puissance de traitement
  • exécution de plusieurs tâches en cours d'exécution en même temps
  • et bien d'autres

Comment cela affecte-t-il les jeux? Cela dépend directement de la puissance nécessaire au jeu. Les fabricants recommandent l'utilisation de 3,0 GHz ou plus. Tout dépend du jeu lui-même et des recommandations qui y sont attachées. Où les regarder? Vous pouvez lire dans lequel j'ai tout raconté en détail.

L'un des modèles de CPU qui a la vitesse d'horloge la plus élevée au moment de la rédaction est Intel i7−8700K.

Bien sûr, beaucoup de gens pensent que ce paramètre n'est pas le plus important, mais cet indicateur affecte directement les performances du PC, donc si vous avez la possibilité d'acheter un gigahertz plus élevé, je vous conseille de le considérer.

À mon avis, je considérerais ces modèles optimaux pour diverses tâches:

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

À quelles tâches sont-ils destinés? Vous pouvez voir dans l'article comment ne pas le regretter plus tard.

Je n'indique pas les prix, car ils changent toujours, alors regardez. Le choix vous appartient.

J'espère que tout est devenu clair pour vous. Je terminerai là-dessus. Pour rester informé de l'apparition de nouveaux articles compréhensibles et intéressants sur mon blog, laissez des commentaires, je suis toujours intéressé par votre avis. Merci de votre attention. Rendez-vous dans de nouveaux articles.

La vitesse d'horloge du processeur est une valeur qui caractérise ses performances. Cette fonctionnalité est essentielle lors de la construction d'un ordinateur de jeu puissant. Cela dépend de sa vitesse de travail avec n'importe quel logiciel, allant des tâches bureautiques, en passant par les jeux et le rendu vidéo. À propos de ce que la fréquence du processeur affecte - plus loin.

Comme mentionné ci-dessus, la vitesse d'horloge du processeur est la caractéristique la plus importante de tout processeur, qu'il s'agisse d'un ordinateur, d'un ordinateur portable, d'un smartphone ou d'une tablette. Les performances de l'un de ces appareils dépendent directement des caractéristiques de fréquence du processeur utilisé.

Fréquence du processeur en fonction du nombre de cœurs

Quelle est la vitesse d'horloge réelle du processeur? Si approché d'un point de vue technique, c'est un indicateur du nombre d'opérations par seconde que le CPU peut effectuer. Chaque opération est appelée «tact», c'est pourquoi cette caractéristique tire son nom.

Il existe une idée fausse selon laquelle la vitesse d'horloge du processeur est directement proportionnelle au nombre de ses cœurs. C'est complètement faux. Par exemple, prenez le processeur Core i5 3470 à 4 cœurs. La valeur de sa fréquence d'horloge de base est de 3,2 GHz. Cela ne signifie pas que comme il possède 4 cœurs, chacun fonctionnant à une fréquence de 3,2 GHz, sa fréquence totale sera de 12,8 GHz. Il s'ensuit que la fréquence totale du CPU est égale à la fréquence de chacun de ses cœurs et pas plus.

Quoi d'autre affecte les performances du processeur

Ce sera une erreur si vous faites un pari lors du choix d'un ordinateur ou d'un ordinateur portable, uniquement par la valeur de la fréquence d'horloge du processeur. Bien qu'il soit considéré comme la base des performances de tout appareil moderne, vous ne devez pas oublier d'autres indicateurs tout aussi importants qui peuvent améliorer considérablement les performances de votre PC dans les jeux et autres applications lourdes.

Nous parlons de caractéristiques telles que le cache des deuxième et troisième niveaux. Il s'agit d'une mémoire super-opérationnelle à accès rapide, conçue pour stocker les informations les plus fréquemment utilisées. Grâce à eux, le temps de traitement des informations est considérablement réduit et le fonctionnement de l'ordinateur dans son ensemble est accéléré. Comme vous l'avez probablement déjà deviné, ici, comme dans le cas de la RAM, une règle simple fonctionne - plus c'est mieux.

Boost d'horloge (overclocking du processeur)

La fréquence d'horloge du CPU est proportionnelle au produit de la fréquence de son bus et du multiplicateur fixé par les concepteurs. De plus, il existe des modèles avec un multiplicateur verrouillé et déverrouillé. Sur cette base, le deuxième type de modèles peut être overclocké, ce qui vous permet d'accélérer l'ordinateur.

Faites attention: Tout overclocking du CPU entraîne son échauffement accru. Par conséquent, avant de commencer à overclocker le CPU, assurez-vous que son système de refroidissement et l'unité centrale dans son ensemble sont efficaces. Comment surveiller la température du CPU en mode automatique, nous avons écrit.

L'ensemble de la procédure d'overclocking se fait via les paramètres du BIOS, vous devez donc avoir une expérience suffisante de travail avec lui et une connaissance de l'anglais pour lire les instructions. En bref, l'essence de l'overclocking est une augmentation progressive, c'est-à-dire une augmentation progressive de la fréquence du bus CPU, en modifiant le multiplicateur susmentionné.

Comment connaître la fréquence du processeur - régulière et actuelle

Peu importe que vous pensiez à overclocker le processeur ou non, des informations sur la façon de connaître la fréquence du processeur vous seront utiles. Cela peut être fait directement à partir des instructions d'utilisation avec le CPU, via le BIOS et via un logiciel spécialisé.

Ainsi, l'option la plus simple pour connaître la fréquence du processeur consiste à appuyer sur la combinaison de touches Windows + Pause / Break.

La fenêtre "Propriétés système" s'ouvre avec une brève description de celle-ci, où la caractéristique souhaitée de votre CPU est affichée. Malheureusement, cette méthode ne vous permettra de connaître que sa fréquence d'horloge nominale.

Mais que se passe-t-il si des informations sur la fréquence actuelle du CPU sont nécessaires, disons au moment de la charge maximale ou après avoir essayé de les disperser? Ici, vous pouvez utiliser l'utilitaire gratuit CPU-Z, qui fournit des informations complètes sur votre processeur.

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