Co ovlivňuje frekvence procesoru? Jak se měří frekvence procesoru?

Hlavním kritériem při výběru procesoru pro nový počítač je jeho výkon. Větší Procesor je rychlý, tím rychleji pracujete s různými programy, utilitami a samotným operačním systémem. Rychlost procesoru závisí, jak již bylo řečeno, na hodinová frekvence, měřeno v megahertz (MHz) a gigahertz (GHz). Navíc záleží na objemu mezipaměť první a další úrovně, frekvence datové sběrnice (FSB) A kapacita procesoru.

Megahertz je milion vibrací za sekundu, zatímco gigahertz představuje miliardu vibrací za sekundu. Obecně se uznává, že čím vyšší je takt procesoru, tím lepší je jeho výkon. Ne vždy to však platí. Celkový výkon systému je navíc vysoce závislý nejen na procesoru, ale také na všech ostatních komponentách. Řekněme, že jste si zakoupili procesor Core i3 s frekvencí 3 GHz, ale nainstalovali jste pouze 2048 MB a také jste jej používali při nízkých rychlostech přenosu dat. S touto konfigurací budou rozdíly ve výkonu mezi 2 a 3 GHz procesorem sotva patrné. Jinými slovy, výkon počítače závisí na výkonu nejpomalejší komponenty, ať už je to procesor, RAM, pevný disk nebo dokonce zdroj (protože pokud zdroj nestačí zajistit chod hardwarových komponent , můžete na stabilní provoz počítače úplně zapomenout).

Takt procesoru a jeho úlovek

Podívejme se blíže na otázku proč takt procesoru nezaručuje jeho vysoký výkon. Hodinová frekvence, jak již název napovídá, se skládá z bije, nebo hodinové periody. Každá operace provedená procesorem trvá jeden hodinový cyklus a několik cyklů čekání. Čekací cyklus je „prázdný“ cyklus, tzn. časový interval, během kterého nejsou prováděny žádné operace. Čekací cykly jsou nezbytné pro zajištění synchronního provozu různých počítačových komponent. Provedení různých příkazů trvá různý počet hodinových cyklů. Například procesor Core i3 může vykonat alespoň 12 příkazů za cyklus hodin. Čím méně hodinových cyklů je potřeba k provedení příkazu, tím vyšší je procesor. Výkon navíc ovlivňují i ​​další faktory, například velikost mezipaměti první/druhé úrovně.

Procesory Core I a Athlon II Mají různé vnitřní architektury, takže příkazy se v nich provádějí odlišně. V důsledku toho je nemožné porovnávat tyto procesory na základě taktu. Například procesor Athlon II X4 641 S taktem 2,8 GHz má výkon zhruba srovnatelný s procesorem Core I3 běžícím na 3 GHz.

Z čistě technického hlediska je takt centrálního procesoru jednou z nejznámějších a nejdůležitějších charakteristik.

Potřeba správného pochopení této charakteristiky je dána i tím, že jsou dnes rozšířeny vícejádrové procesory, jejichž frekvenční charakteristiky mají jednotlivé nuance, které jsou při návrhu (montáži) počítačů často málo zohledňovány.

Poměrně dlouhou dobu se výrobci procesorů ubírali směrem ke zvyšování taktů. Postupem času byla pozornost věnována i dalším parametrům CPU. Zvýšila se vyrovnávací paměť, vyvinula se vícejádrová technologie, ale prodejci nezapomínají ani na frekvenční složku.

Určení frekvence hodin

Nejprve se podívejme na určení taktovací frekvence procesoru. Frekvence hodin je proces provádění určitých výpočtů za jednotku času. Čím vyšší je hodinová frekvence, tím více výpočtů může procesor provést ve stejném časovém intervalu. Základní frekvence moderních procesorů dosahují hodnot až 4 GHz. Celková frekvence procesoru je součinem frekvence externí sběrnice a určitého multiplikátoru. Například taktovací frekvence procesoru Intel Core i5 s frekvencí sběrnice 155 a násobičem 15 je 2325 MHz

Taktovací frekvenci procesorů lze zvýšit (samozřejmě v rozumných mezích) doma pomocí metody tzv. „přetaktování“. Výrobci jako Intel a AMD dokonce vydali řady specializovaných procesorů určených pro experimenty s frekvencí přetaktování a napájecím napětím přímo uživatelem. Příkladem takových procesorů jsou produkty označené Black Edition od výrobce ANTD a všechny procesory řady K od výrobce Intel.

Taktovací frekvenci byste zároveň neměli brát jako hlavní rozhodující faktor při výběru a nákupu procesoru. Rychlost hodin, i když je důležitá jako parametr, je pouze jednou z několika složek celkového výkonu CPU.

Takt vícejádrových procesorů

Dnes na trhu počítačového průmyslu prakticky nezůstávají žádné tzv. „jednojádrové“ procesory, a to je zcela přirozené, protože vývoj neustává, vyžaduje stále vyšší rychlosti a IT průmysl je nucen vyhovět s tím. V tomto ohledu existuje mnoho mylných představ ohledně výpočtu taktu vícejádrových procesorů.

Podívejme se na nejčastější příklad této mylné představy:

máme čtyřjádrový procesor s taktovací frekvencí 2,4 GHz, respektive jeho celková frekvence - 2,4 GHz vynásobená 4, se rovná 9,6 GHz. Zásadně špatný přístup!

Podívejme se na situaci na jiném příkladu. Představte si, že auto jede po silnici konstantní rychlostí 40 km/h, považme to za dílo jednojádrového procesoru. Nyní si představte stejnou silnici, ale se čtyřmi auty jedoucími v koloně stejnou rychlostí. Kdo se zaváže tvrdit, že celková rychlost aut je 160 km/h?

Samozřejmě je to velmi přehnané přirovnání, ale obecný význam je správný. Uživatel musí jasně pochopit, že zvýšení počtu jader procesoru nemění frekvenci jeho provozu, ale pouze zvyšuje výkon počítače jako celku. A když už jsme u čtyřjádrového procesoru s taktovací frekvencí např. 3,2 GHz, uvědomte si, že se nejedná o celkovou frekvenci všech čtyř jader, ale každé jádro procesoru pracuje na frekvenci 3,2 GHz.

Co znamená frekvence procesoru?

Toto je rychlost procesoru (Core Speed).

Takt je počet cyklů (operací) procesoru za sekundu.
Takt procesoru je úměrný frekvenci sběrnice.
Obecně platí, že čím vyšší je takt procesoru, tím lepší je jeho výkon.

Ale takové srovnání je vhodné pouze pro modely stejné řady, protože kromě frekvence je výkon procesoru ovlivněn takovými parametry, jako je velikost mezipaměti druhé úrovně (L2), přítomnost a frekvence mezipaměti třetí úrovně ( L3), přítomnost speciálních instrukcí a další.

Frekvence hodin:
- určeno dobou mezi aktivními přechody signálu z jedné hodnoty do druhé;
- měřeno v hertzech, které určuje počet aktivních přechodů za sekundu.

Hodinová frekvence charakterizuje výkon subsystému (procesor, paměť atd.), to znamená počet operací provedených za sekundu.

Systémy se stejnou hodinovou frekvencí však mohou mít různý výkon, protože různé systémy mohou vyžadovat různý počet hodinových cyklů k provedení jedné operace (obvykle od zlomků hodinového cyklu po desítky hodinových cyklů), a navíc systémy využívající zřetězené a paralelní zpracování může provádět několik operací současně ve stejných hodinových cyklech.

Na internetu se objevují další a další podrobnosti o procesorech Comet Lake-S od Intelu.

Patice Intel LGA1200 pro PC procesory

Vydání 10. generace procesorů Intel Core Comet Lake pro stolní počítače a základní desky založené na čipsetech řady 400 (Z490, W480, Q470 a H410) se očekává v druhé polovině roku 2020.

NVIDIA GeForce Experience byla aktualizována na verzi 3.20.2

Dne 23. prosince 2019 NVIDIA aktualizovala aplikaci NVIDIA GeForce Experience (GFE) pro Windows na verzi 3.20.2.
Aktualizace opravuje nebezpečnou chybu zabezpečení CVE-2019-5702.

Snad Microsoft uživatelům Windows 10 usnadní život

Ze všech technických vlastností procesoru je mezi uživateli nejznámější hodinová frekvence. Ale jen málo nespecialistů plně chápe, co to je. Podrobnější informace o tom pomohou lépe porozumět fungování výpočetních systémů. Zejména při použití vícejádrových procesorů, které mají určité provozní vlastnosti, které nejsou každému známé, ale které je třeba vzít v úvahu při provozu počítače.

Po dlouhou dobu bylo hlavní úsilí vývojářů zaměřeno právě na zvýšení frekvence hodin. Teprve v poslední době se objevuje tendence vyvíjet a vylepšovat architekturu počítačů, zvyšovat množství vyrovnávací paměti a počet procesorových jader. Bez povšimnutí však nezůstává ani takt procesoru.

Jaký je tento parametr - takt procesoru?

Zkusme zjistit, co je to „rychlost procesoru“. Tato hodnota charakterizuje počet výpočtů, které může procesor provést za jednu sekundu. Procesor s vyšší taktovací frekvencí má následně i vyšší výkon, tzn. schopný provést větší počet operací v určitém časovém období.

Většina moderních procesorů má takt mezi 1 a 4 GHz. Tato hodnota je definována jako součin základní frekvence a určitého koeficientu. Zejména procesor Intel Core i7 920 má vlastní taktovací frekvenci 2660 Hz, která je získána díky základní frekvenci sběrnice 133 MHz a faktoru 20. Někteří výrobci vyrábějí procesory, které lze přetaktovat na vyšší výkon. Například Black Edition od AMD a řada K-series od Intelu. Stojí za zmínku, že i přes důležitost této charakteristiky není při výběru počítače rozhodující. Takt ovlivňuje výkon procesoru jen částečně.

Jednojádrové procesory prakticky upadly v zapomnění a v moderních výpočetních zařízeních se používají jen zřídka. Je to způsobeno rozvojem IT průmyslu, jehož pokrok nepřestává udivovat. I mezi odborníky můžete občas narazit na mylnou představu o tom, jak vypočítat takt procesoru se dvěma a více jádry. Častou mylnou představou je, že takt se musí násobit počtem jader. Například 4jádrový procesor s taktovací frekvencí 3 GHz bude mít integrovanou frekvenci 12 GHz, tzn. 4x3=12. Ale to není pravda.

Vysvětlíme si to na jednoduchém příkladu. Vezměme chodce kráčejícího rychlostí 4 km/h – jedná se o jednojádrový procesor s frekvencí 4 GHz. 4jádrový procesor s taktem 4 GHz jsou již 4 chodci kráčející stejnou rychlostí 4 km/h. Rychlost chodců se totiž v tomto případě nesčítá a nelze říci, že by se pohybovali rychlostí 16 km/h. Jednoduše mluvíme o čtyřech chodcích, kteří spolu jdou rychlostí 4 km/h každý. Stejnou analogii lze aplikovat na vícejádrový procesor. Můžeme tedy říci, že 4jádrový procesor s taktem 4 GHz má jednoduše čtyři jádra, z nichž každé má stejnou frekvenci – 4 GHz. Z toho plyne jednoduchý a logický závěr: počet jader procesoru ovlivňuje pouze jeho výkon a nezvyšuje celkovou taktovací frekvenci výpočetního zařízení.