Il funzionamento di qualsiasi computer digitale dipende dalla frequenza di clock, che determina il risonatore al quarzo. È un contenitore di latta in cui è posto un cristallo di quarzo. Sotto l'influenza di una tensione elettrica, nel cristallo si verificano oscillazioni di una corrente elettrica. Questa stessa frequenza di oscillazione è chiamata frequenza di clock. Tutti i cambiamenti nei segnali logici in qualsiasi chip di computer si verificano a determinati intervalli, chiamati cicli. Da ciò concludiamo che l'unità di tempo più piccola per la maggior parte dei dispositivi logici del computer è un ciclo di clock o, in altre parole, un periodo di frequenza di clock. In poche parole, ogni operazione richiede almeno un ciclo (sebbene alcuni dispositivi moderni riescano a eseguire più operazioni in un ciclo). La frequenza di clock, applicata ai personal computer, è misurata in MHz, dove Hertz è un'oscillazione al secondo, rispettivamente, 1 MHz è un milione di oscillazioni al secondo. In teoria, se il bus di sistema del tuo computer funziona a una frequenza di 100 MHz, può eseguire fino a 100.000.000 di operazioni al secondo. A proposito, non è affatto necessario che ogni componente del sistema debba eseguire qualcosa ad ogni ciclo di clock. Esistono i cosiddetti cicli di inattività (cicli di attesa) quando il dispositivo è in attesa di una risposta da un altro dispositivo. Quindi, ad esempio, è organizzato il lavoro della RAM e di un processore (CPU), la cui frequenza di clock è molto più alta della frequenza di clock della RAM.
Profondità di bit
Il bus è costituito da più canali per la trasmissione dei segnali elettrici. Se dicono che il bus è di trentadue bit, significa che è in grado di trasmettere segnali elettrici attraverso trentadue canali contemporaneamente. C'è una caratteristica qui. Il fatto è che un bus di qualsiasi profondità di bit dichiarata (8, 16, 32, 64) ha effettivamente più canali. Cioè, se prendiamo lo stesso bus a trentadue bit, vengono assegnati 32 canali per la trasmissione dei dati effettivi e canali aggiuntivi sono destinati alla trasmissione di informazioni specifiche.
Tasso di trasferimento
Il nome di questo parametro parla da sé. Si calcola con la formula:
frequenza di clock * larghezza di bit = baud rate
Calcoliamo la velocità di trasferimento dei dati per un bus di sistema a 64 bit che funziona a una frequenza di clock di 100 MHz.
100 * 64 = 6400 Mbps6400 / 8 = 800 Mbps
Ma il numero risultante non è reale. Nella vita, gli pneumatici sono influenzati da una serie di vari fattori: conduzione inefficiente dei materiali, interferenze, difetti di progettazione e assemblaggio e molto altro. Secondo alcuni rapporti, la differenza tra la velocità di trasferimento dei dati teorica e quella pratica può arrivare fino al 25%.
Il funzionamento di ogni bus è monitorato da controller appositamente progettati. Fanno parte del set logico di sistema ( chipset).
è un autobus
Il bus di sistema ISA (Industry Standard Architecture) è stato utilizzato dal processore i80286. Lo slot di espansione include un connettore principale a 64 pin e un connettore aggiuntivo a 36 pin. Il bus è a 16 bit, ha 24 linee di indirizzi, fornisce accesso diretto a 16 MB di RAM. Il numero di interrupt hardware - 16, canali DMA - 7. È possibile sincronizzare il funzionamento del bus e del processore con frequenze di clock diverse. Frequenza di clock - 8 MHz. La velocità di trasferimento dati massima è di 16 MB/s.
PCI. (Bus di interconnessione dei componenti periferici)
Nel giugno 1992 apparve sulla scena un nuovo standard: PCI, la cui casa madre era Intel, o meglio lo Special Interest Group da essa organizzato. All'inizio del 1993 apparve una versione modernizzata del PCI. In effetti, questo autobus non è locale. Vi ricordo che il bus locale è il bus direttamente collegato al bus di sistema. PCI, d'altra parte, utilizza Host Bridge (ponte principale) per connettersi ad esso, nonché Peer-to-Peer Bridge (ponte peer-to-peer) progettato per collegare due bus PCI. Tra le altre cose, lo stesso PCI è un ponte tra ISA e il bus del processore.
La velocità di clock PCI può essere 33 MHz o 66 MHz. Profondità di bit: 32 o 64. Velocità di trasferimento dati: 132 MB / so 264 MB / s.
Lo standard PCI prevede tre tipi di schede a seconda dell'alimentazione:
1. 5 Volt - per computer desktop
2. 3,3 Volt - per laptop
3. Schede universali che possono funzionare in entrambi i tipi di computer.
Il grande vantaggio del bus PCI è che soddisfa le specifiche Plug and Play. Inoltre, nel bus PCI, qualsiasi segnalazione avviene a pacchetto, dove ogni pacchetto è suddiviso in fasi. Un pacchetto inizia con una fase di indirizzo, che di solito è seguita da una o più fasi di dati. Il numero di fasi dati in un pacchetto può essere indefinito, ma è limitato da un timer che determina il tempo massimo che un dispositivo può essere utilizzato dal bus. Ciascun dispositivo collegato dispone di un tale timer e il suo valore può essere impostato durante la configurazione. Un arbitro viene utilizzato per organizzare il lavoro di trasferimento dei dati. Il fatto è che possono esserci due tipi di dispositivi sul bus: il master (iniziatore, master, master) del bus e lo slave. Il master prende il controllo del bus e avvia il trasferimento dei dati alla destinazione, ovvero lo slave. Qualsiasi dispositivo connesso al bus può essere un master o uno slave e questa gerarchia è in continua evoluzione a seconda di quale dispositivo ha richiesto l'autorizzazione a trasferire i dati dall'arbitro del bus ea chi. Il chipset, o meglio North Bridge, è responsabile del funzionamento senza conflitti del bus PCI. Ma sul Pci la vita non si è fermata. Il costante miglioramento delle schede video ha portato al fatto che i parametri fisici del bus PCI non erano sufficienti, il che ha portato all'emergere di AGP.
Le prestazioni del processore centrale dipendono dalla profondità di bit, dalla frequenza e dalle caratteristiche dell'architettura del processore. Il funzionamento del computer nel suo insieme dipende da questo valore integrale, il che significa che nella scelta dovrai prestare attenzione a tutte le caratteristiche del processore. Il processore deve avere prestazioni sufficienti per risolvere determinati compiti.
Produttori di processori
Esistono due grandi produttori leader nel mercato dei processori: Intel e AMD. Le caratteristiche dei processori di diversi produttori sono diverse. Molto dipende dalla perfezione delle tecnologie, dei materiali utilizzati, del layout e di altre sfumature.
Velocità di clock del processore
La frequenza di clock indica la velocità del processore in hertz (GHz): il numero di operazioni di lavoro al secondo. La frequenza di clock del processore è divisa in interna ed esterna. Sì, questa caratteristica del processore influisce in modo significativo sulla velocità del tuo PC, ma le prestazioni non dipendono solo da essa.
- La frequenza di clock interna si riferisce alla velocità con cui il processore elabora i comandi interni. Più alto è l'indicatore, più veloce sarà la frequenza di clock esterna.
- La velocità di clock esterna determina la velocità con cui il processore accede alla RAM.
Profondità di bit del processore
La capacità è il numero limite di cifre di un numero binario, su cui è possibile eseguire un'operazione di trasferimento di informazioni della macchina alla volta. Maggiore è la profondità di bit, maggiori saranno le prestazioni del processore. Ora la maggior parte dei processori ha una profondità di bit di 64 bit e supporta da 4 gigabyte di RAM. Questa è una delle caratteristiche principali del processore, ma tutt'altro che l'unica; nella scelta, è necessario essere guidati non solo da esso.
Dimensione del processo tecnologico
Specifica le dimensioni del transistor (spessore e lunghezza del gate). La frequenza del cristallo è determinata dalla frequenza di commutazione dei transistor (da chiuso ad aperto). Se la dimensione è più piccola, l'area è più piccola e quindi il rilascio di calore. La dimensione del processo tecnologico è misurata in nanometri, più piccolo è questo indicatore, meglio è.
presa o presa
Un connettore socket o slot progettato per integrare il chip della CPU nei circuiti della scheda madre. Ogni socket consente solo un certo tipo di processori, controlla il socket del processore selezionato con la tua scheda madre, deve corrispondere ad esso.
Tipo di connettore femmina:
- PGA (pin Gsbarazzarsi Vettore) - custodia quadrata o rettangolare, contatti a spina.
- BGA ( SferaGsbarazzarsi di Array) sono sfere di saldatura.
- LGA (Land Grid Array) - pad.
Cache del processore
La memoria cache del processore è una delle caratteristiche chiave a cui dovresti prestare attenzione quando scegli. La memoria cache è un array di RAM volatile ultraveloce. È un buffer che memorizza i dati con cui il processore interagisce più spesso o con cui ha interagito durante le ultime operazioni. Ciò riduce il numero di chiamate della CPU alla memoria principale. Questo tipo di memoria è suddivisa in tre livelli: L1, L2, L3. Ciascuno dei livelli è diverso in termini di dimensioni e velocità della memoria e le loro attività di accelerazione sono diverse. L1 è il più piccolo e veloce, L3 è il più grande e il più lento. Maggiore è la memoria cache, meglio è. Il processore accede a ogni livello a turno (dal più piccolo al più grande) finché non trova le informazioni necessarie in uno di essi. Se non viene trovato nulla, accede alla RAM.
Consumo di energia e dissipazione del calore
Maggiore è il consumo energetico del processore, maggiore è la sua dissipazione di calore. È necessario prendersi cura di un raffreddamento sufficiente.
TDP (Thermal Design Power) è un parametro che indica la quantità di calore che il sistema di raffreddamento è in grado di rimuovere da un particolare processore al massimo carico. Il valore è in watt alla temperatura massima del case del processore.
ACP (Average CPU Power) - potenza media del processore, che mostra il consumo energetico del processore per attività specifiche.
Il valore del parametro ACP in pratica è sempre inferiore al TDP.
Temperatura di esercizio del processore
La temperatura più alta della superficie del processore alla quale è possibile il normale funzionamento (54-100 ° C). Questo indicatore dipende dal carico sul processore e dalla qualità della dissipazione del calore. Se il limite viene superato, il computer si riavvierà o semplicemente si spegnerà. Questa è una caratteristica molto importante del processore, che influisce direttamente sulla scelta del tipo di raffreddamento.
Moltiplicatore e bus di sistema
Questi parametri sono più necessari per coloro che intendono disperdere la propria pietra nel tempo. Front Side Bus - frequenza del bus di sistema della scheda madre. La velocità di clock del processore è il prodotto della frequenza FSB e del moltiplicatore del processore. La maggior parte dei processori ha bloccato l'overclocking del moltiplicatore, quindi è necessario eseguire l'overclocking sul bus. Vale la pena familiarizzare più in dettaglio con questa caratteristica del processore se dopo un po' di tempo si vogliono aumentare le prestazioni in maniera software, senza aggiornare l'hardware.
Core grafico integrato
Il processore può essere dotato di un core grafico responsabile della visualizzazione delle immagini sul monitor. Negli ultimi anni, schede video integrate di questo tipo sono state ben ottimizzate e possono eseguire il pacchetto software principale e la maggior parte dei giochi a impostazioni medie o minime senza alcun problema. Per lavorare in applicazioni per ufficio e navigare in Internet, guardare video Full HD e giocare con impostazioni medie, una scheda video del genere è abbastanza, e questa è Intel.
Per quanto riguarda i processori AMD, i loro processori grafici integrati sono più potenti, il che rende i processori AMD una priorità per i giocatori che vogliono risparmiare sull'acquisto di una scheda grafica discreta.
Numero di core (thread)
Il multi-core è una delle caratteristiche più importanti del processore centrale, ma ultimamente è stata data troppa attenzione. Sì, ora devi provare a trovare processori single-core funzionanti, hanno superato con successo la loro utilità. I processori single-core sono stati sostituiti con 2, 4 e 8 core.
Se i processori a 2 e 4 core sono entrati in uso molto rapidamente, i processori con 8 core non sono ancora così richiesti. 2 core sono sufficienti per utilizzare applicazioni per ufficio e navigare in Internet, 4 core sono necessari per applicazioni CAD e grafiche che devono semplicemente lavorare in più thread.
Per quanto riguarda gli 8 core, pochissimi programmi supportano così tanti thread, il che significa che un tale processore è semplicemente inutile per la maggior parte delle applicazioni. In genere, minore è il numero di thread, maggiore è la velocità di clock. Ne consegue che se un programma è adattato per 4 core e non per 8, funzionerà più lentamente su un processo a 8 core. Ma questo processore è un'ottima soluzione per coloro che hanno bisogno di lavorare contemporaneamente in un gran numero di programmi impegnativi allo stesso tempo. Distribuendo uniformemente il carico sui core del processore, puoi godere di prestazioni eccellenti in tutti i programmi necessari.
Nella maggior parte dei processori, il numero di core fisici corrisponde al numero di thread: 8 core - 8 thread. Ma ci sono processori dove, grazie all'Hyper-Threading, ad esempio, un processore a 4 core può elaborare 8 thread contemporaneamente.
Conclusione
Dall'articolo, hai appreso le caratteristiche esistenti dei processori centrali, ora sei consapevole di ciò a cui devi prestare attenzione quando scegli. Se le informazioni nell'articolo non sono più rilevanti, faccelo sapere nei commenti, quindi aggiorneremo o integreremo le informazioni nell'articolo.
Quando acquisti o costruisci un computer desktop, potresti scoprire che una delle parti più costose sarà il processore. Un processore è un'unità elettronica o un circuito che esegue le istruzioni della macchina ed è anche uno dei componenti principali dell'hardware del computer.
Il processore ha molti parametri diversi, uno dei quali è chiamato velocità di clock. Cos'è?
La frequenza di clock del processore è la frequenza degli impulsi di clock di un circuito elettronico sincrono che arrivano dall'esterno all'ingresso del circuito in un secondo. In altre parole, questo è il numero di operazioni che il processore esegue in un secondo. Allo stesso tempo, è importante non dimenticare che processori con la stessa velocità di clock possono avere prestazioni diverse, quindi sistemi diversi richiedono un numero diverso di cicli per eseguire la stessa operazione.
La frequenza di clock viene misurata in unità di frequenza: megahertz e gigahertz.
Si ritiene che maggiore è il valore, più produttivo è il processore stesso. Questo è in parte vero, ma solo per i modelli della stessa linea del produttore. Dopotutto, le prestazioni del processore sono influenzate anche da altre caratteristiche, ad esempio la frequenza del bus o la dimensione della cache. Alcuni produttori consentono di "overcloccare" la velocità di clock del processore.
A proposito, un punto interessante. Come sapete, i processori single-core non sono così comuni oggi, il loro posto è stato sostituito da processori multi-core. Tuttavia, questo non è sorprendente, ma non è questo il punto. Molte persone chiedono, come viene calcolata la velocità di clock dei processori multi-core? Alcuni utenti ritengono che sia sufficiente moltiplicare la velocità di clock per il numero di core del processore. Cioè, se un processore a 8 core ha una frequenza di 3 GHz, è necessario moltiplicare 8 per 3 e ottenere la frequenza fino a 24 GHz. In realtà, questo calcolo non ha nulla a che fare con la realtà.
Per comprendere il principio stesso del calcolo della frequenza di clock, è necessario considerare un semplice esempio. Diciamo che abbiamo un'auto che sviluppa 200 km orari (cioè un processore single-core). Se prendiamo 4 di queste auto (processore a 4 core), non importa quanto lavoriamo, non saremo in grado di accelerare queste auto a una velocità di 800 km all'ora senza alcun desiderio. È lo stesso con la frequenza di clock: se è 3 GHz, il processore a 4 core ha una frequenza degli stessi 3 GHz.
Di tutte le caratteristiche tecniche del processore, la più famosa tra gli utenti è la frequenza di clock. Ma pochi non specialisti capiscono appieno di cosa si tratta. Informazioni più dettagliate su questo aiuteranno a comprendere meglio il funzionamento dei sistemi informatici. Soprattutto quando si utilizzano processori multi-core che hanno determinate caratteristiche di lavoro che sono tutt'altro che note a tutti, ma che dovrebbero essere prese in considerazione quando si utilizza un computer.
Per molto tempo, i principali sforzi degli sviluppatori sono stati diretti proprio ad aumentare la frequenza di clock. Solo di recente c'è stata una tendenza a sviluppare e migliorare l'architettura del computer, aumentare la quantità di memoria cache, il numero di core del processore. Tuttavia, la frequenza di clock del processore non viene lasciata senza attenzione.
Qual è questo parametro: la frequenza di clock del processore?
Proviamo a capire cos'è la "velocità di clock del processore". Questo valore caratterizza il numero di calcoli che il processore può eseguire in un secondo. Pertanto, un processore con una velocità di clock più elevata ha anche prestazioni più elevate, ad es. in grado di compiere un maggior numero di operazioni in un dato periodo di tempo.
La maggior parte dei processori moderni ha velocità di clock comprese tra 1 e 4 GHz. Questo valore è definito come il prodotto della frequenza base e di un coefficiente. In particolare il processore Intel Core i7 920 ha una frequenza di clock nativa di 2660 Hz, che si ottiene grazie alla frequenza base del bus di 133 MHz e un fattore 20. Alcuni produttori producono processori che possono essere overcloccati per prestazioni più elevate. Ad esempio, la Black Edition di AMD e la linea della serie K di Intel. Vale la pena notare che, nonostante l'importanza di questa caratteristica, non è determinante nella scelta di un computer. La velocità di clock influisce solo parzialmente sulle prestazioni del processore.
I processori single-core sono praticamente sprofondati nell'oblio e sono usati raramente nei moderni dispositivi informatici. Ciò è dovuto allo sviluppo del settore IT, il cui progresso non smette mai di stupire. Anche tra gli specialisti, a volte si può trovare un'opinione errata su come calcolare la velocità di clock di un processore con due o più core. Un malinteso comune è che la velocità di clock debba essere moltiplicata per il numero di core. Ad esempio, un processore a 4 core a 3 GHz avrà una frequenza integrata di 12 GHz, ovvero 4x3=12. Ma questo non è vero.
Spieghiamolo con un semplice esempio.. Prendi un pedone che cammina a una velocità di 4 km / h: questo è un processore single-core con una frequenza di 4 GHz. E un processore a 4 core con una velocità di clock di 4 GHz fa già 4 pedoni che camminano alla stessa velocità di 4 km / h. Infatti, in questo caso, la velocità dei pedoni non è riassunta, e non si può dire che si muovano a una velocità di 16 km/h. Stiamo semplicemente parlando di quattro pedoni che camminano insieme a una velocità di 4 km/h ciascuno. La stessa analogia può essere applicata a un processore multi-core. Pertanto, possiamo dire che un processore a 4 core con una velocità di clock di 4 GHz ha semplicemente quattro core, ognuno dei quali ha la stessa frequenza: 4 GHz. Da ciò segue una conclusione semplice e logica, il numero di core del processore influisce solo sulle sue prestazioni e non aumenta la frequenza di clock totale del dispositivo di elaborazione.
Frequenza dell'orologio chiamato parametro che si misura in gigahertz. Una tale frequenza più elevata consente un'elaborazione più rapida dei dati. Questo è uno dei parametri più importanti a cui dovresti prestare attenzione quando scegli un processore.
Non meno importante è il numero di core, fatto sta che la frequenza di clock in questa fase di sviluppo non può più essere aumentata, questo ha spinto a continuare lo sviluppo nella direzione del calcolo parallelo, che si esprime in un aumento del numero di core . Il numero di core indica quanti programmi possono essere eseguiti contemporaneamente senza perdere prestazioni. Tuttavia, va tenuto presente che se il programma è ottimizzato per due core, anche con più core, il computer non sarà in grado di utilizzarli completamente.
Cache e frequenza del bus del processore
La frequenza del bus indica la velocità con cui le informazioni vengono trasmesse da e verso il processore. Più grande è questo indicatore, più veloce è lo scambio di informazioni, i gigahertz vengono qui utilizzati come unità di misura. Di grande importanza è la cache del processore, che è un blocco di memoria ad alta velocità. Si trova direttamente sul core e serve a migliorare le prestazioni, poiché i dati vengono elaborati a una velocità molto più elevata rispetto al caso della RAM. Esistono tre livelli di memoria cache:
L1 - il primo livello è il più piccolo in volume, ma il più veloce, la sua dimensione varia tra 8 - 128 KB.
L2 - il secondo livello, molto più lento del primo, ma lo supera in volume, qui la dimensione varia tra 128 - 12288 KB.
L3 - il terzo livello, perde velocità rispetto ai primi due livelli, ma il più voluminoso, tra l'altro, potrebbe essere completamente assente, poiché è previsto per edizioni speciali di processori o soluzioni server. La sua dimensione raggiunge i 16384 KB, può essere presente in processori come Xeon MP, Pentium 4 Extreme Edition o Itanium 2.
Presa e dissipazione del calore
Meno significative, ma comunque rilevanti nella scelta di un processore, sono caratteristiche come il socket e la dissipazione del calore. presa Questa è la presa in cui è installato il processore sulla scheda madre. Da indicatori dissipazione di caloreè possibile determinare il grado di riscaldamento del processore durante il funzionamento. Questo indicatore è misurato in watt e varia tra 10 e 165 W.
Il costo medio dei processori nel mercato moscovita di Intel Core 2 Duo è di 5000 rubli e AMD Athlon X2 Dual-Core è di 3000 rubli, secondo http://prezzo.ru
Tab. 3 Confronto dei processori
Per la grafica sono importanti le frequenze del bus e del processore, quindi, in accordo con i requisiti hardware minimi nella scelta tra le due CPU proposte, in base alle caratteristiche chiave di cui sopra, oltre che alla qualità del prezzo, preferisco la CPU AMD ATHLON II X2 http://www.nix.ru .
