فرکانس ساعت کاری سرعت کلاک پردازنده کلید سرعت کامپیوتر است

احتمالاً هر کاربری که کمی با رایانه آشنا است، هنگام انتخاب یک پردازنده مرکزی با یک سری ویژگی های نامفهوم روبرو شده است: فرآیند فنی، حافظه پنهان، سوکت. از دوستان و آشنایان صاحب نظر در زمینه سخت افزار کامپیوتر راهنمایی خواست. بیایید به تنوع انواع پارامترها نگاه کنیم، زیرا پردازنده مهمترین بخش کامپیوتر شما است و درک ویژگی های آن به شما اطمینان در خرید و استفاده بیشتر می دهد.

CPU

پردازنده کامپیوتر شخصی یک ریزمدار است که وظیفه انجام هرگونه عملیات با داده ها و کنترل دستگاه های جانبی را بر عهده دارد. این در یک بسته سیلیکونی مخصوص به نام قالب موجود است. برای نامگذاری کوتاه از علامت اختصاری استفاده کنید - سی پی یو(واحد پردازش مرکزی) یا سی پی یو(از واحد پردازش مرکزی انگلیسی - واحد پردازش مرکزی). دو شرکت رقیب در بازار قطعات کامپیوتری مدرن وجود دارد، اینتل و AMDکه دائماً برای عملکرد پردازنده های جدید مسابقه می دهند و دائماً روند فناوری خود را بهبود می بخشند.

فرآیند فنی

فرآیند فنیاندازه ای است که در ساخت پردازنده ها استفاده می شود. اندازه ترانزیستور را مشخص می کند که واحد آن نانومتر (نانومتر) است. ترانزیستورها به نوبه خود هسته داخلی CPU را تشکیل می دهند. نکته اصلی این است که بهبود مستمر در تکنیک های ساخت به شما امکان می دهد اندازه این قطعات را کاهش دهید. در نتیجه، تعداد بیشتری از آنها روی قالب پردازنده قرار می گیرند. این به بهبود ویژگی های CPU کمک می کند، بنابراین، فرآیند فنی استفاده شده همیشه در پارامترهای آن نشان داده می شود. به عنوان مثال، Intel Core i5-760 بر اساس فناوری پردازش 45 نانومتری و Intel Core i5-2500K در 32 نانومتر ساخته شده است، بر اساس این اطلاعات می توان قضاوت کرد که پردازنده چقدر مدرن است و چقدر پردازنده از آن بهتر است. سلف، اما هنگام انتخاب، لازم است تعدادی پارامتر دیگر را در نظر بگیرید.

معماری

همچنین، پردازنده ها با ویژگی هایی مانند معماری مشخص می شوند - مجموعه ای از خواص ذاتی در یک خانواده کامل از پردازنده ها، به عنوان یک قاعده، طی سالیان متمادی تولید می شوند. به عبارت دیگر، معماری سازماندهی آنها یا طراحی داخلی CPU است.

تعداد هسته ها

هسته- مهمترین عنصر پردازنده مرکزی. این بخشی از یک پردازنده است که قادر به اجرای یک جریان دستورالعمل است. هسته ها از نظر اندازه حافظه کش، فرکانس گذرگاه، فناوری ساخت و غیره متفاوت هستند. سازندگان با هر فرآیند فنی بعدی نام های جدیدی را به آنها اختصاص می دهند (به عنوان مثال، هسته پردازنده AMD Zambezi است و اینتل Lynnfield است). با توسعه فناوری پردازنده، امکان قرار دادن بیش از یک هسته در یک کیس فراهم شد که به طور قابل توجهی عملکرد CPU را افزایش می دهد و به انجام چندین کار به طور همزمان کمک می کند و همچنین از چندین هسته در کار برنامه ها استفاده می کند. . پردازنده های چند هسته ایقادر خواهد بود سریعتر با آرشیو کردن، رمزگشایی ویدیو، بازی های ویدئویی مدرن و غیره کنار بیاید. به عنوان مثال، خط پردازنده های Core 2 Duo و Core 2 Quad اینتل که به ترتیب از پردازنده های دو هسته ای و چهار هسته ای استفاده می کنند. در حال حاضر پردازنده هایی با 2، 3، 4 و 6 هسته در دسترس هستند. تعداد زیادی از آنها در راه حل های سرور استفاده می شود و برای یک کاربر معمولی رایانه شخصی مورد نیاز نیست.

فرکانس

علاوه بر تعداد هسته ها، عملکرد نیز تحت تأثیر قرار می گیرد فرکانس ساعت... مقدار این مشخصه منعکس کننده عملکرد CPU در تعداد سیکل های ساعت (عملیات) در هر ثانیه است. ویژگی مهم دیگر این است فرکانس اتوبوس(FSB - Front Side Bus) که سرعت تبادل اطلاعات بین پردازنده و تجهیزات جانبی کامپیوتر را نشان می دهد. فرکانس ساعت متناسب با فرکانس باس است.

سوکت

برای اینکه پردازنده آینده در حین ارتقا با مادربرد موجود سازگار باشد، باید سوکت آن را بشناسید. یک سوکت نامیده می شود اتصال دهنده، که CPU روی مادربرد کامپیوتر در آن نصب شده است. نوع سوکت با تعداد پایه ها و سازنده پردازنده مشخص می شود. سوکت های مختلف مربوط به انواع خاصی از CPU هستند، بنابراین هر سوکت نوع خاصی از پردازنده را می پذیرد. اینتل از سوکت LGA1156، LGA1366 و LGA1155 استفاده می کند، در حالی که AMD از AM2 + و AM3 استفاده می کند.

حافظه پنهان

حافظه پنهان- مقدار حافظه با سرعت دسترسی بسیار بالا که برای تسریع دسترسی به داده هایی که دائماً در حافظه هستند با سرعت دسترسی کمتر (حافظه دسترسی تصادفی) مورد نیاز است. هنگام انتخاب پردازنده، به یاد داشته باشید که افزایش اندازه حافظه پنهان تأثیر مثبتی بر عملکرد اکثر برنامه ها دارد. حافظه نهان CPU با سه سطح متمایز می شود ( L1، L2 و L3، مستقیماً روی هسته پردازنده قرار دارد. برای سرعت پردازش بالاتر، داده ها را از RAM دریافت می کند. همچنین لازم به ذکر است که برای CPU های چند هسته ای، اندازه کش L1 برای یک هسته مشخص شده است. کش L2 عملکرد مشابهی را با سرعت کمتر و حجم بالاتر انجام می دهد. اگر قصد دارید از پردازنده برای کارهایی که منابع فشرده دارند استفاده کنید، با توجه به اینکه کل حافظه نهان L2 برای پردازنده های چند هسته ای نشان داده شده است، مدل با حافظه نهان L2 بزرگ ترجیح داده می شود. حافظه نهان L3 به پربازده ترین پردازنده ها مانند AMD Phenom، AMD Phenom II، Intel Core i3، Intel Core i5، Intel Core i7، Intel Xeon مجهز شده است. حافظه نهان L3 کمترین سرعت را دارد، اما می تواند به 30 مگابایت برسد.

مصرف انرژی

مصرف انرژی یک پردازنده ارتباط نزدیکی با فناوری ساخت آن دارد. با کاهش نانومترهای فرآیند فنی، افزایش تعداد ترانزیستورها و افزایش فرکانس کلاک پردازنده ها، افزایش مصرف توان پردازنده رخ می دهد. به عنوان مثال، پردازنده های Core i7 اینتل به 130 وات یا بیشتر نیاز دارند. ولتاژ ارائه شده به هسته به وضوح مصرف انرژی پردازنده را مشخص می کند. این پارامتر به ویژه هنگام انتخاب یک CPU برای استفاده به عنوان یک مرکز چند رسانه ای مهم است. در مدل‌های پردازنده مدرن، از فناوری‌های مختلفی استفاده می‌شود که به مبارزه با مصرف انرژی غیر ضروری کمک می‌کند: سنسورهای دمای داخلی، سیستم‌های کنترل خودکار ولتاژ و فرکانس برای هسته‌های پردازنده، حالت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی با بار کم CPU.

ویژگی های اضافی

پردازنده های مدرن توانایی کار در حالت های 2 و 3 کانالی با حافظه دسترسی تصادفی را به دست آورده اند که به طور قابل توجهی بر عملکرد آن تأثیر می گذارد و همچنین از مجموعه بزرگتری از دستورالعمل ها پشتیبانی می کند که عملکرد آنها را به سطح جدیدی ارتقا می دهد. پردازنده‌های گرافیکی به‌تنهایی ویدیو را پردازش می‌کنند و در نتیجه به لطف فناوری، CPU را تخلیه می‌کنند DXVA(از انگلیسی DirectX Video Acceleration - شتاب ویدئو توسط جزء DirectX). اینتل از فناوری فوق استفاده می کند افزایش توربوبرای تغییر پویا فرکانس ساعت پردازنده مرکزی. فن آوری مرحله سرعتمصرف انرژی CPU را بسته به فعالیت پردازنده کنترل می کند و فناوری مجازی سازی اینتلسخت افزار یک محیط مجازی برای چندین سیستم عامل ایجاد می کند. همچنین پردازنده های مدرن را می توان با استفاده از فناوری به هسته های مجازی تقسیم کرد بیش از حد نخ... به عنوان مثال، یک پردازنده دو هسته ای قادر است سرعت کلاک یک هسته را بر دو تقسیم کند، که به عملکرد بالای پردازش با استفاده از چهار هسته مجازی کمک می کند.

با فکر کردن به پیکربندی رایانه شخصی آینده خود، کارت گرافیک و آن را فراموش نکنید پردازنده گرافیکی(از واحد پردازش گرافیک انگلیسی) - پردازنده کارت گرافیک شما که وظیفه رندر (عملیات حسابی با اجسام هندسی، فیزیکی و غیره) را بر عهده دارد. هر چه فرکانس هسته آن بیشتر باشد و فرکانس حافظه بیشتر باشد، بار پردازنده مرکزی کمتر خواهد بود. گیمرها باید به GPU توجه ویژه ای داشته باشند.

همانطور که می دانید، سرعت کلاک یک پردازنده تعداد عملیات انجام شده در واحد زمان، در این مورد، در هر ثانیه است.

اما این تعریف برای درک کامل اینکه این مفهوم واقعاً چه معنایی دارد و برای ما کاربران عادی چه معنایی دارد کافی نیست.

مقالات زیادی در اینترنت در این مورد وجود دارد، اما همه آنها چیزی را از دست داده اند.

اغلب اوقات، این "چیزی" همان کلیدی است که می تواند دری را برای درک باز کند. بنابراین، ما سعی کردیم تمام اطلاعات اولیه را که انگار پازل هستند جمع آوری کنیم و یک تصویر یکپارچه از آنها بسازیم.

تعریف تفصیلی

بنابراین، سرعت ساعت تعداد عملیاتی است که یک پردازنده می تواند در هر ثانیه انجام دهد. این مقدار بر حسب هرتز اندازه گیری می شود.

این واحد اندازه گیری به افتخار دانشمند معروفی که آزمایش هایی را با هدف مطالعه دوره ای، یعنی تکرار فرآیندها انجام داد، نامگذاری شده است.

و هرتز برای عملیات در یک ثانیه کجاست؟

این سوال هنگام خواندن بیشتر مقالات موجود در اینترنت از افرادی که در مدرسه فیزیک را خوب مطالعه نکرده اند (شاید بدون تقصیر خودشان) مطرح می شود. واقعیت این است که این واحد فقط فرکانس، یعنی تعداد تکرارهای این فرآیندهای دوره ای در هر ثانیه را نشان می دهد.

این به شما امکان می دهد نه تنها تعداد عملیات، بلکه انواع شاخص های دیگر را نیز اندازه گیری کنید. به عنوان مثال، اگر در هر ثانیه 3 ورودی انجام دهید، سرعت تنفس 3 هرتز است.

در مورد پردازنده ها، عملیات های مختلفی را می توان در اینجا انجام داد که به محاسبه پارامترهای خاص خلاصه می شود. در واقع به تعداد محاسبات همین پارامترها در ثانیه فرکانس کلاک می گویند.

به همین سادگی!

در عمل، مفهوم "هرتز" بسیار به ندرت استفاده می شود، اغلب ما در مورد مگا هرتز، کیلو هرتز و غیره می شنویم. جدول 1 "رمزگشایی" این مقادیر را نشان می دهد.

جدول 1. نمادها

اولی و دومی در حال حاضر به ندرت استفاده می شود.

یعنی اگر بشنوید که 4 گیگاهرتز دارد، در هر ثانیه می تواند 4 میلیارد عملیات انجام دهد.

دور از آن! تا به امروز، این میانگین است. مطمئناً به زودی در مورد مدل هایی با فرکانس ترا هرتز یا حتی بیشتر خواهیم شنید.

چگونه تشکیل می شود

بنابراین، دستگاه های زیر را دارد:

• رزوناتور ساعت - یک کریستال کوارتز معمولی است که در یک ظرف محافظ ویژه محصور شده است.
• مولد ساعت - دستگاهی که یک نوع نوسان را به دیگری تبدیل می کند.
• پوشش فلزی؛
• گذرگاه داده؛
• زیرلایه تکستولیت که تمام دستگاه های دیگر به آن متصل می شوند.

بنابراین، یک کریستال کوارتز، یعنی یک تشدید کننده ساعت، به دلیل تامین ولتاژ نوسان می کند. در نتیجه نوسانات جریان الکتریکی شکل می گیرد.

یک ژنراتور ساعت به زیرلایه متصل است که ارتعاشات الکتریکی را به پالس تبدیل می کند. آنها به گذرگاه های داده منتقل می شوند و بنابراین نتیجه محاسبات به دست کاربر می رسد.

این دقیقاً راهی است که فرکانس ساعت به دست می آید. جالب اینجاست که در مورد این مفهوم، به ویژه در مورد رابطه بین هسته و فرکانس، تصورات غلط زیادی وجود دارد. بنابراین، این نیز ارزش صحبت کردن دارد.

نحوه ارتباط فرکانس با هسته

هسته در واقع پردازنده است. هسته همان کریستالی است که کل دستگاه را وادار به انجام عملیات خاصی می کند. یعنی اگر در یک مدل یا مدل دیگر دو هسته وجود داشته باشد، به این معنی است که دارای دو کریستال است که با استفاده از یک اتوبوس مخصوص به یکدیگر متصل می شوند.

طبق یک تصور غلط رایج، هرچه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، فرکانس بالاتر است. بیهوده نیست که توسعه دهندگان اکنون در تلاش هستند تا هسته های بیشتری را در آنها قرار دهند. اما این مورد نیست. اگر 1 گیگاهرتز باشد، حتی اگر 10 هسته داشته باشد، 1 گیگاهرتز می ماند و 10 گیگاهرتز نمی شود.

هر کاربر کامپیوتر اغلب این سوال را می پرسد، به خصوص زمانی که تصمیم به خرید تجهیزات جدید می گیرد. اما برای پاسخ به این سوال - سرعت ساعت پردازنده، چه تاثیری دارد، ابتدا باید بفهمید که چیست؟

تاثیر سرعت کلاک CPU بر عملکرد؟

این نشانگر تعداد محاسبات انجام شده توسط پردازنده در هر ثانیه را نشان می دهد. و البته هر چه فرکانس بالاتر باشد، پردازنده در واحد زمان عملیات بیشتری را می تواند انجام دهد. برای دستگاه های مدرن، این رقم در محدوده 1 تا 4 گیگاهرتز است. با ضرب فرکانس پایه یا خارجی در یک عامل مشخص مشخص می شود. شما می توانید فرکانس پردازنده را با "اورکلاک" آن افزایش دهید. رهبران جهان در تولید این دستگاه ها برخی از محصولات خود را به سمت اورکلاک احتمالی آنها سوق می دهند.

هنگام انتخاب چنین دستگاهی، یک شاخص مهم عملکرد تنها فرکانس آن نیست. این نیز تحت تأثیر قدرت پردازنده است.
در حال حاضر، عملاً چنین دستگاهی وجود ندارد که فقط یک هسته داشته باشد. پردازنده های چند هسته ای پیشینیان تک هسته ای خود را به طور کامل از بازار خارج کرده اند.

درباره هسته ای و فرکانس ساعت

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که این جمله که پردازنده دارای فرکانس برابر با مجموع کل این شاخص هر یک از هسته ها است، درست نیست. اما چرا یک پردازنده چند هسته ای بهتر و کارآمدتر است؟ زیرا هر یک از هسته ها در صورت اجازه، بخشی از کل کار خود را انجام می دهند و برنامه را توسط پردازنده پردازش می کنند. بنابراین، قدرت عملکرد سیستم را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، در صورتی که اطلاعات پردازش شده را بتوان به بخش هایی تقسیم کرد. اما اگر این امکان پذیر نباشد، تنها یک هسته پردازنده در حال اجرا است. علاوه بر این، عملکرد کلی آن برابر با فرکانس ساعت این هسته است.

به طور کلی، اگر مجبور هستید با گرافیک، تصاویر ثابت، ویدیو، موسیقی کار کنید، یک پردازنده چند هسته ای همان چیزی است که نیاز دارید. اما اگر معتاد به قمار هستید، در این مورد بهتر است از یک پردازنده نه چندان چند هسته ای استفاده کنید، زیرا برنامه نویسان ممکن است جداسازی فرآیندهای نرم افزاری را به قطعات فراهم نکنند. بنابراین، برای بازی ها، یک پردازنده قوی تر مناسب تر است.

درباره معماری پردازنده

علاوه بر این، عملکرد سیستم به معماری پردازنده بستگی دارد. طبیعتاً هر چه مسیر سیگنال از مبدا تا مقصد کوتاهتر باشد، پردازش اطلاعات سریعتر انجام می شود. به همین دلیل، پردازنده های اینتل عملکرد بهتری نسبت به پردازنده های AMD با سرعت کلاک یکسان دارند.
عواقب

بنابراین سرعت کلاک یک پردازنده قدرت یا قدرت آن است. بر عملکرد سیستم تاثیر می گذارد. اما در عین حال نباید فراموش کرد که این پارامتر علاوه بر قدرت، به تعداد هسته ها و معماری این دستگاه بستگی دارد. آیا انتخاب پردازنده با در نظر گرفتن مواردی که در آینده باید با آن کار کند ضروری است؟ برای بازی ها بهتر است از پردازنده قوی تری استفاده کنید؛ برای هر چیز دیگری یک پردازنده چند هسته ای با فرکانس کلاک نه چندان بالا مناسب است.

فرکانس؟ گیگاهرتز 2.6؟ گیگاهرتز

از نقطه نظر فنی، این تعریف به نظر می رسد:

نرخ ساعت تعداد چرخه های ساعت تولید شده در یک زمان معین است.

برای من هم یک جنگل تاریک بود، زمانی که در سال اول این را در یک دفترچه نوشتم، در حالی که برنامه نویسی می خواندم. بعد من مثل خیلی ها الان اصلا نفهمیدم این یعنی چی و چرا لازمه؟

اجازه دهید با مثال توضیح دهم، فهمیدن اینکه چگونه با آن کار می کند آسان تر خواهد بود. بیا شروع کنیم.

توضیح با مثال

بیایید تصور کنیم که 1 ضرب از درام موسیقی، 1 ضرب از پردازنده است. برای مقایسه، دو طبل در نظر می گیریم، یکی 120 بار در دقیقه، دومی 80 بار در دقیقه، واضح است که فرکانس صدای طبل اول بیشتر و بلندتر از طبل دوم است.

برای یک آزمایش مستقل، می توانید یک خودکار نوشتاری معمولی را در دست بگیرید، 10 ثانیه علامت بزنید و 10 ضربه را با یک لبه از خودکار روی میز بزنید و سپس در همان زمان 20 ضربه بزنید، نتیجه مشابه خواهد بود. با طبل ها
شما همچنین باید درک کنید که اگر یک نوازنده به جای یک، چهار طبل داشته باشد، تعداد ضربات در تعداد طبل ها ضرب نمی شود، بلکه در همه چیز توزیع می شود، بنابراین فرصت های بیشتری برای نواختن صداها وجود خواهد داشت.

یاد آوردن! تعداد هسته ها در گیگاهرتز ضرب نمی شود.

و به همین دلیل است که در هیچ کجای توضیحات اعداد بزرگی مانند 12 گیگاهرتز یا 24 گیگاهرتز، خوب و غیره وجود ندارد، اگر فقط در نتایج اورکلاک، و سپس به سختی.
در ریزپردازنده، تعداد معینی دستورالعمل در هر چرخه اجرا می شود. یعنی هر چه فرکانس ساعت بالاتر باشد، دستورات بیشتری که در مدت زمان معینی اجرا می شوند در داخل ریزپردازنده رخ می دهند.

به هر حال، در مورد آنچه در داخل است، می توانید در مقاله - ""، که قبلا در وبلاگ ظاهر شده است، بدانید. علاوه بر این جالب تر، بنابراین همیشه از ظاهر مقالات جدید آگاه باشید.

چه چیزی اندازه گیری می شود و چگونه نشان داده می شود

در گیگاهرتز یا مگاهرتز، به اختصار - گیگاهرتز یا مگاهرتز، گیگاهرتز یا مگاهرتز.

3.2 گیگاهرتز = 3200 مگاهرتز یک چیز است، فقط در مقادیر مختلف.

در سایت های در توضیحات، فرکانس به روش های مختلف نشان داده شده است. نمونه ها در زیر نشان داده شده اند و با رنگ آبی مشخص شده اند.

تاثیر در کار و بازی

هنگام کار در رایانه، این پارامتر بر روی موارد زیر تأثیر می گذارد:

• عملکرد سیستم
• پاسخگویی و سرعت کار
• قدرت پردازش
• انجام چندین کار در حال اجرا به طور همزمان
• و خیلی بیشتر.

چه تاثیری روی بازی ها می گذارد؟ به طور مستقیم به میزان قدرت مورد نیاز بازی بستگی دارد. سازندگان استفاده از 3.0 گیگاهرتز و بالاتر را توصیه می کنند. همه چیز به خود بازی و توصیه هایی که با آن ارائه می شود بستگی دارد. کجا آنها را تماشا کنیم؟ می توانید بخوانید که در آن همه چیز را با جزئیات گفتم.

یکی از مدل های CPU که در زمان نگارش این مقاله دارای بالاترین سرعت کلاک است Intel i7-8700K است.

البته، بسیاری معتقدند که این پارامتر مهم ترین نیست، اما این شاخص به طور مستقیم بر عملکرد رایانه شخصی تأثیر می گذارد، بنابراین اگر فرصتی برای بدست آوردن گیگاهرتز بالاتر دارید، به شما توصیه می کنم آن را در نظر بگیرید.

به نظر من، من این مدل‌های بهینه را برای کارهای مختلف در نظر می‌گیرم:

• اینتل پنتیوم G5600
• AMD Ryzen 3 2200G
• اینتل Core i3 8100
• اینتل Core i5 8400
• اینتل Core i7 8700

برای چه وظایفی در نظر گرفته شده اند؟ شما می توانید در مقاله ببینید چگونه، تا بعدا پشیمان نشوید.

من قیمت ها را نشان نمی دهم، زیرا آنها همیشه تغییر می کنند، پس نگاهی بیندازید. انتخاب باشماست.

امیدوارم همه چیز را درک کرده باشید. من به این پایان خواهم داد. برای مطلع شدن از ظاهر مقالات جدید، قابل فهم و جالب در وبلاگ من، نظرات خود را بنویسید، همیشه نظر شما را جلب می کند. با تشکر از توجه شما. شما را در مقالات جدید می بینیم.