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Frequenza di clock di lavoro. La velocità di clock del processore è la chiave per la velocità del computer

Probabilmente, ogni utente che ha poca familiarità con un computer si è imbattuto in una serie di caratteristiche incomprensibili quando ha scelto un processore centrale: processo tecnico, cache, socket; chiesto consiglio ad amici e conoscenti competenti in materia di hardware informatico. Diamo un'occhiata alla varietà di tutti i tipi di parametri, perché il processore è la parte più importante del tuo PC e comprenderne le caratteristiche ti darà fiducia nell'acquisto e nell'ulteriore utilizzo.

processore

Il processore di un personal computer è un microcircuito che è responsabile dell'esecuzione di qualsiasi operazione con i dati e controlla i dispositivi periferici. È contenuto in uno speciale pacchetto di silicio chiamato die. Per la designazione breve utilizzare l'abbreviazione - Processore(unità centrale di elaborazione) o Processore(dall'unità di elaborazione centrale inglese - unità di elaborazione centrale). Ci sono due società concorrenti nel moderno mercato dei componenti per computer, Intel e AMD che sono costantemente in corsa per le prestazioni di nuovi processori, migliorando costantemente il loro processo tecnologico.

Processo tecnico

Processo tecnicoÈ la dimensione utilizzata nella produzione di processori. Definisce la dimensione del transistor, la cui unità è nm (nanometro). I transistor, a loro volta, costituiscono il nucleo interno della CPU. La linea di fondo è che il miglioramento continuo delle tecniche di produzione consente di ridurre le dimensioni di questi componenti. Di conseguenza, molti di più vengono posizionati sul die del processore. Ciò contribuisce a migliorare le caratteristiche della CPU, pertanto il processo tecnico utilizzato è sempre indicato nei suoi parametri. Ad esempio, Intel Core i5-760 è realizzato secondo la tecnologia di processo a 45 nm e Intel Core i5-2500K a 32 nm, sulla base di queste informazioni, si può giudicare quanto sia moderno il processore e quanto sia migliore il processore rispetto al suo predecessore, ma quando si sceglie, è necessario prendere in considerazione una serie di altri parametri.

Architettura

Inoltre, i processori sono caratterizzati da una caratteristica come l'architettura: un insieme di proprietà inerenti a un'intera famiglia di processori, di regola, prodotte nel corso di molti anni. In altre parole, l'architettura è la loro organizzazione o il design interno della CPU.

Numero di core

Nucleo- l'elemento più importante del processore centrale. È una parte di un processore in grado di eseguire un singolo flusso di istruzioni. I core differiscono per le dimensioni della memoria cache, la frequenza del bus, la tecnologia di produzione, ecc. I produttori assegnano loro nuovi nomi con ogni successivo processo tecnico (ad esempio, il core del processore AMD è Zambezi e Intel è Lynnfield). Con lo sviluppo della tecnologia del processore, è diventato possibile posizionare più di un core in un caso, il che aumenta significativamente le prestazioni della CPU e aiuta a svolgere più attività contemporaneamente, oltre a utilizzare più core nel lavoro dei programmi . Processori multi-core sarà in grado di far fronte più velocemente all'archiviazione, alla decodifica video, ai videogiochi moderni, ecc. Ad esempio, le linee di processori Intel Core 2 Duo e Core 2 Quad, che utilizzano rispettivamente CPU dual-core e quad-core. Al momento, i processori con 2, 3, 4 e 6 core sono ampiamente disponibili. Molti di questi sono utilizzati nelle soluzioni server e non sono necessari per un normale utente di PC.

Frequenza

Oltre al numero di core, le prestazioni sono influenzate da frequenza di clock... Il valore di questa caratteristica riflette le prestazioni della CPU nel numero di cicli di clock (operazioni) al secondo. Un'altra caratteristica importante è frequenza del bus(FSB - Front Side Bus) che dimostra la velocità con cui i dati vengono scambiati tra il processore e le periferiche del computer. La frequenza di clock è proporzionale alla frequenza del bus.

Presa

Affinché il futuro processore sia compatibile con la scheda madre esistente durante l'aggiornamento, è necessario conoscerne il socket. Una presa si chiama connettore, in cui è installata la CPU sulla scheda madre del computer. Il tipo di socket è caratterizzato dal numero di gambe e dal produttore del processore. Socket diversi corrispondono a tipi specifici di CPU, quindi ogni socket accetta un tipo specifico di processore. Intel utilizza socket LGA1156, LGA1366 e LGA1155, mentre AMD utilizza AM2+ e AM3.

cache

cache- la quantità di memoria con una velocità di accesso molto elevata necessaria per velocizzare l'accesso ai dati che sono costantemente in memoria con una velocità di accesso inferiore (random access memory). Quando si sceglie un processore, ricordare che l'aumento della dimensione della cache ha un effetto positivo sulle prestazioni della maggior parte delle applicazioni. La cache della CPU si distingue per tre livelli ( L1, L2 e L3), situato direttamente sul core del processore. Riceve i dati dalla RAM per una maggiore velocità di elaborazione. Va inoltre notato che per le CPU multi-core, la dimensione della cache L1 è indicata per un core. La cache L2 svolge una funzione simile, con una velocità inferiore e un volume maggiore. Se si intende utilizzare il processore per attività ad alta intensità di risorse, sarà preferibile il modello con una cache L2 di grandi dimensioni, dato che la cache L2 totale è indicata per processori multi-core. La cache L3 è dotata dei processori più produttivi, come AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. La cache L3 è la meno veloce, ma può raggiungere i 30 MB.

Consumo energetico

Il consumo energetico di un processore è strettamente correlato alla sua tecnologia di produzione. Con una diminuzione dei nanometri del processo tecnico, un aumento del numero di transistor e un aumento della frequenza di clock dei processori, si verifica un aumento del consumo energetico della CPU. Ad esempio, i processori Intel Core i7 richiedono fino a 130 watt o più. La tensione fornita al core caratterizza chiaramente il consumo energetico del processore. Questo parametro è particolarmente importante quando si sceglie una CPU da utilizzare come centro multimediale. Nei moderni modelli di processori vengono utilizzate varie tecnologie che aiutano a combattere il consumo di energia non necessario: sensori di temperatura integrati, sistemi di controllo automatico della tensione e della frequenza per i core del processore, modalità di risparmio energetico con basso carico della CPU.

Caratteristiche aggiuntive

I processori moderni hanno acquisito la capacità di lavorare in modalità a 2 e 3 canali con memoria ad accesso casuale, il che influisce in modo significativo sulle sue prestazioni e supporta anche un set di istruzioni più ampio, che eleva la loro funzionalità a un nuovo livello. Le GPU elaborano i video da sole, scaricando così la CPU, grazie alla tecnologia DXVA(dall'inglese DirectX Video Acceleration - accelerazione video del componente DirectX). Intel utilizza la tecnologia di cui sopra Turbo Boost per modificare dinamicamente la frequenza di clock del processore centrale. Tecnologia Passo di velocità controlla il consumo energetico della CPU in base all'attività del processore e Tecnologia di virtualizzazione Intel hardware crea un ambiente virtuale per più sistemi operativi. Inoltre, i processori moderni possono essere suddivisi in core virtuali utilizzando la tecnologia Filettatura iper... Ad esempio, un processore dual-core è in grado di dividere la velocità di clock di un core per due, il che contribuisce a prestazioni di elaborazione elevate utilizzando quattro core virtuali.

Pensando alla configurazione del tuo futuro PC, non dimenticare la scheda video e la sua GPU(dall'unità di elaborazione grafica inglese) - il processore della tua scheda video, che è responsabile del rendering (operazioni aritmetiche con oggetti geometrici, fisici, ecc.). Maggiore è la frequenza del suo core e maggiore è la frequenza della memoria, minore sarà il carico sul processore centrale. I giocatori dovrebbero prestare particolare attenzione alla GPU.

Come sai, la velocità di clock di un processore è il numero di operazioni eseguite come tali per unità di tempo, in questo caso, al secondo.

Ma questa definizione non basta per comprendere appieno cosa significhi realmente questo concetto e che significato abbia per noi, normali utenti.

Ci sono molti articoli su Internet su questo, ma a tutti manca qualcosa.

Il più delle volte, questo “qualcosa” è proprio la chiave che può aprire la porta alla comprensione. Pertanto, abbiamo cercato di raccogliere tutte le informazioni di base, come se si trattasse di puzzle, e di ricavarne un'unica immagine integrale.

Definizione dettagliata

Quindi, la velocità di clock è il numero di operazioni che un processore può eseguire al secondo. Questo valore è misurato in Hertz.

Questa unità di misura prende il nome da un famoso scienziato che ha condotto esperimenti volti a studiare processi periodici, cioè ripetuti.

E dov'è Hertz per le operazioni in un secondo?

Questa domanda sorge quando si leggono la maggior parte degli articoli su Internet di persone che non hanno studiato molto bene la fisica a scuola (forse non per colpa loro). Il fatto è che questa unità denota solo la frequenza, cioè il numero di ripetizioni, di questi processi molto periodici al secondo.

Ti consente di misurare non solo il numero di operazioni, ma anche tutti i tipi di altri indicatori. Ad esempio, se si effettuano 3 voci al secondo, la frequenza respiratoria è di 3 Hertz.

Per quanto riguarda i processori, qui è possibile eseguire una varietà di operazioni, che si riducono al calcolo di determinati parametri. In realtà, il numero di calcoli di questi stessi parametri al secondo è chiamato frequenza di clock.

Semplice come quella!

In pratica, il concetto di "Hertz" viene utilizzato molto raramente, più spesso si sente parlare di megaHertz, kiloHertz e così via. La tabella 1 mostra la "decrittazione" di questi valori.

Tabella 1. Simboli

Il primo e il secondo sono attualmente usati raramente.

Cioè, se senti che ha 4 GHz, può eseguire 4 miliardi di operazioni ogni secondo.

Lontano da esso! Ad oggi, questa è la media. Sicuramente, molto presto sentiremo parlare di modelli con una frequenza di teraHertz o anche di più.

Come si forma

Quindi, ha i seguenti dispositivi:

  • risonatore dell'orologio - è un normale cristallo di quarzo, racchiuso in uno speciale contenitore protettivo;
  • generatore di clock: un dispositivo che converte un tipo di oscillazione in altri;
  • copertura in metallo;
  • bus dati;
  • substrato di textolite a cui sono collegati tutti gli altri dispositivi.

Quindi, un cristallo di quarzo, cioè un risonatore di clock, oscilla a causa dell'alimentazione di tensione. Di conseguenza, si formano fluttuazioni di corrente elettrica.

Un generatore di clock è attaccato al substrato, che converte le vibrazioni elettriche in impulsi. Vengono trasferiti ai bus dati e quindi il risultato dei calcoli va all'utente.

Questo è esattamente il modo in cui si ottiene la frequenza di clock. È interessante notare che ci sono molte idee sbagliate su questo concetto, in particolare sulla relazione tra nuclei e frequenza. Pertanto, vale anche la pena parlare di questo.

Come la frequenza si riferisce ai nuclei?

Il core è, infatti, il processore. Il nucleo è lo stesso cristallo che fa eseguire determinate operazioni all'intero dispositivo. Cioè, se ci sono due core in un modello o nell'altro, significa che ha due cristalli collegati tra loro tramite un bus speciale.

Secondo un malinteso comune, più core, maggiore è la frequenza. Non per niente gli sviluppatori stanno cercando di inserire sempre più core al loro interno. Ma questo non è il caso. Se è 1 GHz, anche se ha 10 core, rimarrà 1 GHz e non diventerà 10 GHz.

Ogni utente di computer ha spesso posto questa domanda, soprattutto quando ha deciso di acquistare nuove apparecchiature. Ma per rispondere alla domanda: la velocità di clock del processore, cosa influenza, devi prima capire di cosa si tratta?

INFLUENZA della velocità di clock della CPU sulle prestazioni?

Questo indicatore indica il numero di calcoli eseguiti dal processore al secondo. E, naturalmente, maggiore è la frequenza, più operazioni il processore può eseguire per unità di tempo. Per i dispositivi moderni, questa cifra è compresa tra 1 e 4 GHz. È determinato moltiplicando la base o la frequenza esterna per un certo fattore. Puoi aumentare la frequenza del processore "overclockandolo". I leader mondiali nella produzione di questi dispositivi orientano alcuni dei loro prodotti verso il loro possibile overclocking.

Quando si sceglie un dispositivo del genere, un importante indicatore delle prestazioni non è solo la sua frequenza. Questo è anche influenzato dal vigore del processore.
Attualmente, non esistono praticamente tali dispositivi che hanno un solo core. I processori multi-core hanno completamente eliminato dal mercato i loro predecessori single-core.

A proposito di nuclearità e frequenza di clock

Iniziamo con il fatto che l'affermazione secondo cui il processore ha una frequenza pari alla somma totale di questo indicatore di ciascuno dei core non è vera. Ma perché un processore multi-core è migliore e più efficiente? Perché ciascuno dei core esegue la sua parte del lavoro totale, se lo consente, elaborando il programma da parte del processore. Pertanto, la vigoria aumenta significativamente le prestazioni del sistema, nel caso in cui le informazioni elaborate possano essere suddivise in parti. Ma se ciò non è possibile, è in esecuzione solo un core del processore. Inoltre, le sue prestazioni complessive sono pari alla frequenza di clock di questo core.

In generale, se devi lavorare con grafica, immagini statiche, video, musica, un processore multi-core è proprio quello che ti serve. Ma se sei un dipendente dal gioco d'azzardo, allora in questo caso è meglio prendere un processore non molto multi-core, perché i programmatori potrebbero non prevedere la divisione dei processi del programma in parti. Pertanto, per i giochi, un processore più potente è più adatto.

Informazioni sull'architettura del processore

Inoltre, le prestazioni del sistema dipendono dall'architettura del processore. Naturalmente, più breve è il percorso del segnale dal punto di origine al punto di destinazione, più veloce è l'elaborazione delle informazioni. Per questo motivo, i processori Intel hanno prestazioni migliori dei processori AMD alla stessa velocità di clock.
risultati

Quindi la velocità di clock di un processore è la sua forza o potenza. Influisce sulle prestazioni del sistema. Ma allo stesso tempo è necessario non dimenticare che questo parametro, oltre alla potenza, dipende dal numero di core e dall'architettura di questo dispositivo. È necessario scegliere un processore tenendo conto di cosa dovrà lavorare in futuro? Per i giochi è meglio prendere un processore più potente, per tutto il resto è adatto un processore multi-core con una frequenza di clock non molto elevata.

Frequenza? GHz? 2.6? ghz?

Da un punto di vista tecnico, la definizione suona così:

La frequenza di clock è il numero di cicli di clock prodotti in un determinato periodo di tempo.

Anche per me è stata una selva oscura, quando al primo anno scrissi questo su un quaderno, studiando per fare il programmatore. Allora io, come molti adesso, non capivo affatto cosa significa e perché è necessario?

Mi spiego con esempi, sarà più facile capire come funziona con esso. Iniziamo.

Spiegazione per esempio

Immaginiamo che 1 battito del tamburo musicale sia 1 battito del processore. Per confronto, prendiamo due tamburi, uno viene battuto 120 volte al minuto, il secondo viene battuto 80 volte al minuto, sarà ovvio che la frequenza del suono del primo tamburo è più alta e più forte di quella del secondo.

Per un esperimento indipendente, puoi prendere in mano una normale penna da scrittura, segnare 10 secondi e fare 10 colpi con un bordo della penna sul tavolo, quindi eseguire 20 tratti contemporaneamente, il risultato sarà lo stesso di con i tamburi.
Devi anche capire che se un musicista ha quattro tamburi, invece di uno, il numero di battiti non viene moltiplicato per il numero di tamburi, ma viene distribuito a tutto, quindi ci saranno più opportunità per suonare i suoni.

Ricorda! Il numero di core non viene moltiplicato per gigahertz.

Ed è per questo che da nessuna parte nelle descrizioni ci sono numeri così grandi come 12 Ghz o 24 GHz, beh, ecc., Se solo nei risultati dell'overclocking, e quindi difficilmente.
Nel microprocessore viene eseguito un certo numero di istruzioni per ciclo. Cioè, maggiore è la frequenza di clock, più istruzioni vengono eseguite entro un certo periodo di tempo all'interno del microprocessore.

A proposito, su cosa c'è dentro, puoi scoprirlo nell'articolo - "", che è già apparso sul blog. Ancora più interessante, così da essere sempre al corrente della comparsa di nuovi articoli.

Cosa si misura e come si indica

In gigahertz o megahertz, abbreviato come - GHz o MHz, Ghz o Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz è la stessa cosa, solo con valori diversi.

Sui siti nella descrizione, la frequenza è indicata in modi diversi. Gli esempi sono mostrati di seguito e sono evidenziati in blu.

Influenza nel lavoro e nel gioco

Quando si lavora al computer, questo parametro influisce su:

  • prestazione del sistema
  • reattività e velocità di lavoro
  • potenza di calcolo
  • eseguire più attività in esecuzione contemporaneamente
  • e altro ancora.

Come influisce sui giochi? Dipende direttamente da quanta potenza è necessaria per il gioco. I produttori consigliano di utilizzare 3.0 GHz e superiori. Tutto dipende dal gioco stesso e dai consigli che ne derivano. Dove guardarli? Puoi leggere in cui ho raccontato tutto in dettaglio.

Uno dei modelli di CPU che ha la velocità di clock più alta al momento in cui scriviamo è l'Intel i7-8700K.

Certo, molti credono che questo parametro non sia il più importante, ma questo indicatore influisce direttamente sulle prestazioni del PC, quindi se hai l'opportunità di acquisire un gigahertz più alto, ti consiglio di prenderlo in considerazione.

A mio parere, prenderei in considerazione questi modelli ottimali per vari compiti:

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

A quali compiti sono destinati? Puoi vedere nell'articolo come, per non pentirtene in seguito.

Non indico i prezzi, perché cambiano sempre, quindi dai un'occhiata. La scelta è tua.

Spero che tu capisca tutto. Concludo su questo. Per rimanere informato sulla comparsa di articoli nuovi, comprensibili e interessanti sul mio blog, lascia commenti, sono sempre interessato alla tua opinione. Grazie per l'attenzione. Ci vediamo in nuovi articoli.

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