3 тактовая частота процессора характеризуется

Содержание

Тактовая частота процессора – это одна из важнейших составляющих компьютера. Раскрываем секреты

3 тактовая частота процессора характеризуется

Как известно, тактовая частота процессора что это количество выполняемых операций таковым за единицу времени, в данном случае, за секунду.

Но этого определения недостаточно для того, чтобы полностью понять, что же на самом деле означает данное понятие и какое значение оно имеет для нас, рядовых пользователей.

В интернете можно найти множество статей по этому поводу, но во всех из них чего-то не хватает.

Чаще всего это «что-то» является тем самым ключиком, который может открыть дверь к пониманию. Поэтому мы постарались собрать все основные сведения, будто это пазлы, и составить из них единую целостную картину.

Детальное определение

Итак, тактовая частота – это количество операций, которые процессор может выполнять за секунду. Измеряется эта величина в Герцах.

Эта единица измерения названа в честь известного ученого, который проводил эксперименты, направленные на изучение периодических, то есть повторяющихся процессов.

А причем Герц к операциям за секунду?

Такой вопрос возникает при чтении большинства статей в интернете у людей, которые не очень хорошо изучали физику в школе (может быть, не по своей вине). Дело в том, что эта единица как раз и обозначает частоту, то есть количество повторений, этих самых периодических процессов за секунду.

Она позволяет измерять не только число операций, а и другие всевозможные показатели. К примеру, если вы делаете 3 входа в секунду, значит, частота дыхания составляет 3 Герца.

Intel Core i7

Что же касается процессоров, то здесь могут выполняться самые разные операции, которые сводятся к вычислению тех или иных параметров. Собственно, количество вычислений этих самых параметров за секунду и называется тактовой частотой.

Как все просто!

На практике понятие «Герц» используется крайне редко, чаще мы слышим о мегаГерцах, килоГерцах и так далее. В таблице 1 приведены «расшифровки» этих величин.

Таблица 1. Обозначения

Первое и последнее в настоящее время используется крайне редко.

То есть, если вы слышите, что в нем 4 ГГц, значит, он может выполнять 4 миллиарда операций каждую секунду.

Много?

Отнюдь! На сегодняшний день это средний показатель. Наверняка, очень скоро мы услышим о моделях с частотой в тераГерц или даже больше.

Как образовывается

Конечно, то, о чем мы будем говорить дальше, смогут понять лишь те, кто хоть немного связан с физикой и инженерией, но мы все-таки попробуем объяснить все простым языком.

Итак, в нем есть следующие устройства:

  • тактовый резонатор – представляет собой обычный кристалл кварца, заключен в специальный защитный контейнер;
  • тактовый генератор – устройство, которое преобразовывает один вид колебаний в другие;
  • металлическая крышка;
  • шина данных;
  • текстолитовая подложка, к которой крепятся все остальные устройства.

Устройство

Так вот, кристалл кварца, то есть тактовый резонатор образуют колебания вследствие подачи напряжения. В результате образовываются колебания электрического тока.

К подложке крепится тактовый генератор, который преобразовывает электрические колебания в импульсы. Они передаются на шины данных, и таким образом результат вычислений попадает к пользователю.

Вот именно таким путем и получается тактовая частота. Интересно, что в отношении данного понятия существует огромное количество заблуждений, в частности, относительно связи ядер и частоты. Поэтому об этом тоже стоит поговорить.

Как частота связана с ядрами

Ядро – это, фактически, и есть процессор. Под ядром подразумевается тот самый кристалл, который и заставляет все устройство выполнять определенные операции. То есть если в той или иной модели два ядра, это значит, что в нем два кристалла, которые соединяются между собой при помощи специальной шины.

Согласно распространенному заблуждению, чем больше ядер, тем больше частота. Не зря ведь сейчас разработчики стараются вместить все больше ядер в них. Но это не так. Если она равна 1 ГГц, даже если в нем 10 ядер, она так и останется 1 ГГц, и не станет 10 ГГц.

Два ядра

Дело в том, что каждое ядро выполняет свою определенную функцию и берет на себя часть общей нагрузки на процессор. Бывает, что из-за большого количества ядер устройство будет работать еще медленнее, так как шина, которая их соединяет, не выдержит нагрузки из-за плохого качества. Хотя такое бывает крайне редко.

Это можно проиллюстрировать на простом примере. Если по дороге идет 4 человека со скоростью 4 км/ч, это не означает, что все вместе они идут со скоростью 16 км/ч (4*4). Все они движутся на скорости 4 км/ч.

Пример с людьми

Источник: https://pomogaemkompu.temaretik.com/1186900083794249872/taktovaya-chastota-protsessora---eto-odna-iz-vazhnejshih-sostavlyayuschih-kompyutera-raskryvaem-sekrety/

База знаний

3 тактовая частота процессора характеризуется
Общие параметры:

Тип поставки – Характеристика указывает тип поставки данного процессора. Это может быть OEM – процессор поставляется в легкой упаковке, без системы охлаждения, BOX – процессор поставляется в фирменной коробке, так же зачастую в комплект входит система охлаждения для него.

Год релиза – Релиз – в переводе с английского “выпуск”. Год релиза – год первого выпуска модели процессора.

Сокет – Сокет – это разъем, в который устанавливается центральный процессор. Модель сокета, это первое, на что необходимо обратить внимание при подборе материнской платы и системы охлаждения к процессору.

Семейство процессоров – По семейству в первую очередь можно определить принадлежность процессора к определенному классу производительности и ценовому диапазону.

Тип – Процессор – центральная часть компьютера, выполняющая заданные программой преобразования информации и осуществляющая управление всем вычислительным процессом.

Ядро и архитектура:

Техпроцесс – При производстве полупроводниковых элементов применяются технологии фотолитографии. Разрешающая способность фотолитографического оборудование и определяет название конкретного техпроцесса.

Тем меньше значение, тем более совершенный техпроцесс применяется.

Снижение техпроцесса необходимо для создание более тонких транзисторов, что позволяет повысить плотность и сложность интегральных микросхем, и тем самым создавать более производительные микрочипы с меньшим энергопотреблением.

Архитектура – Характеристика указывает архитектуру данного процессора.
Архитектура процессора – это набор свойств и качеств, присущий целому семейству процессоров (иначе говоря – внутренняя конструкция, организация этих процессоров).

Объем кэша L3 – Кэш третьего уровня наименее быстродействующий, но он может быть очень большим — более 24 Мбайт. L3 медленнее предыдущих кэшей, но всё равно значительно быстрее, чем оперативная память. В многопроцессорных системах находится в общем пользовании и предназначен для синхронизации данных различных L2..

Количество ядер – Чем больше, тем лучше! Производительность процессора в многопоточных приложениях зависит не только от архитектуры, частоты и размера кэша, но и от количества ядер.

Максимальное число потоков – Характеристика указывает максимальное количество одновременно исполняемых потоков вычислений, поддерживаемое данным процессором.

Кэш L1 (инструкции) – Характеристика указывает объем кэш-памяти первого уровня, данного процессора. Кэш-память первого уровня – это блок высокоскоростной памяти, расположенный прямо на ядре процессора. В него копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора за счет более высокой скорости обработки данных (обработка из кэша быстрее, чем из оперативной памяти). Емкость кэш-памяти первого уровня невелика и исчисляется килобайтами.

Кэш первого уровня L1 всегда делится на кэш данных (L1D) и кэш команд или инструкций (L1I). Это так называемая гарвардская архитектура процессора. Кэш L1 всегда принадлежит только конкретному ядру процессора.

Кэш L1 (данные) – Объем кэша L1 – от 8 до 384 КБ. Значение кэш-памяти первого уровня. Кэш-памятью первого уровня называют расположенный непосредственно на ядре процессора блок высокоскоростной памяти. В данный блок копируются извлеченная из оперативной памяти информация. Сохранение главных команд дает возможность повысить за счет большей скорости обработки информации производительность процессора. Объем кэш-памяти первого уровня небольшой, исчисляется он килобайтами. “Старшие” линейки процессоров обычно имеют большой объем кэша L1.

Для многоядерных моделей процессоров значение кэш-памяти первого уровня указывается для одного ядра.

Ядро – Ядро — это часть процессора, отвечающая за выполнение одной последовательности команд; соответственно, наличие нескольких ядер позволяет CPU работать одновременно с несколькими задачами, что положительно сказывается на производительности.

Обычно ядер — чётное количество; трёхъядерная архитектура встречается относительно редко и является скорее исключением, а одноядерные чипы практически полностью вышли из употребления.

В настольных процессорах 2 ядра, как правило, характерны для бюджетных моделей и недорогих решений среднего класса, 4 — для среднего уровня, 6 и более — для продвинутого, включая процессоры для серверов и рабочих станций.

В то же время отметим, что фактические возможности CPU зависят не только от количества ядер, но и от ряда особенностей и технологических ухищрений: к примеру, технология Hyper-threading позволяет заметно повысить производительность по сравнению с аналогичными моделями.

Объем кэша L2 – Характеристика указывает объем кэш-памяти второго уровня, данного процессора.
Кэш-память второго уровня – это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Чем больше объем кэша L2, тем лучше.

Частота и возможность разгона:

Свободный множитель – Свободный множитель процессора позволяет изменять его тактовую частоту стандартными средствами материнской платы и чипсета. Наличие свободного множителя необходимо для разгона процессора.

Базовая частота процессора – Чем выше частота, тем выше производительность центрального процессора. Это справедливо только для определенного производителя и конкретной линейки (а также архитектуры) процессоров.

Максимальная частота в турбо режиме – Максимальная тактовая частота, достигаемая одним ядром процессора, работающего в режиме пиковой однопоточной нагрузки.

Множитель – Коэффициент умножения, или множитель, определяет тактовую частоту центрального процессора за счет умножения заданного числа на частоту тактового генератора.

Параметры оперативной памяти:

Максимально поддерживаемый объем памяти – Характеристика указывает максимальный объем оперативной памяти в конфигурации компьютера, с которым работает данный процессор.
От объема оперативной памяти зависит, как быстро процессор сможет обработать промежуточные данные при работе программ, которые хранится в оперативной памяти.

Максимальная частота оперативной памяти – Характеристика указывает максимальную частоту оперативной памяти, с которой может взаимодействовать данный процессор.
Частота оперативной памяти – один из главных параметров, и чем она больше, тем выше производительность.

Поддержка режима ECC – Алгоритм автоматического выявления и исправления ошибок, возникающих в процессе работы оперативной памяти.

Исправление возможно в том случае, если нарушение передачи коснулось не более одного бита в байте. Технологию ECC поддерживает большинство серверных материнских плат, а также некоторые системные платы рабочих станций.

Для работы алгоритма необходимо использовать специальные модули памяти с поддержкой ECC.

Тип памяти – Характеристика указывает тип оперативной памяти, с которой работает данный процессор.
Оперативная память компьютера относится к типу DRAM – энергозависимая память с произвольным доступом. DRAM делится на подтипы (различные версии памяти DDR), которые отличаются как разъемом, так и скоростью передачи данных (с каждым поколением скорость увеличивается).

Количество каналов – Встроенный в процессор контроллер памяти обычно поддерживает несколько 64-битных каналов.

Минимальная частота оперативной памяти – Характеристика указывает минимальную частоту оперативной памяти, с которой может взаимодействовать данный процессор.
Частота оперативной памяти – один из главных параметров, и чем она больше, тем выше производительность.

Тепловые характеристики:

Тепловыделение (TDP) – Любой процессор во время работы выделяет большое количество тепла и в принципе не может обходиться без системы охлаждения.

Чтобы сборщик мог правильно подобрать систему охлаждения, была введена спецификация “тепловой пакет”, отражающий максимальное тепловыделение ядра в максимальной нагрузке при стандартных, заданных производителем, режимах работы (напряжение ядра, частота ядра).

Максимальная температура процессора – Максимальная температура корпуса процессора, при которой процессор сохранит работоспособность.

Графическое ядро:

Интегрированное графическое ядро – Практически все современные центральные процессоры оснащены интегрированными графическими ядрами. Они потребляют меньшее энергии, в отличии от дискретных видеокарт, и существенно меньше греются. Если вас не интересуют компьютерные игры, можно обойтись вообще без дискретной видеокарты, тем самым сэкономив приличную сумму!

Максимальная частота графического ядра – Тактовая частота видеоядра центрального процессора – от 300 до 1350 МГц.

Частота ядра обозначает, с какой частотой переключается его простейший элемент – транзистор (то есть как быстро изменяет свое состояние).

Если частота видеокарты 1100 МГц, то соответственно скорость переключения транзистора будет 1100 миллионов раз в секунду.

Шина и контроллеры:

Число линий PCI Express – Характеристика указывает число линий PCI Express, с которыми может взаимодействовать данный процессор.

Сегодня интерфейс PCI Express есть практически у каждого нового компьютера, он используется и для подключения видеокарты, как встроенной, так и внешней. Интерфейс PCI Express основан на последовательном протоколе “точка-точка”.

То есть для интерфейса PCI Express требуется относительно небольшое число проводников. Зато интерфейс использует намного более высокие тактовые частоты по сравнению с параллельными шинами, что даёт высокую пропускную способность.

Кроме того, пропускную способность можно легко увеличить, связав вместе несколько линий PCI Express. Чаще всего используются следующие типы слотов: x16, x8, x4, x2 и x1, где цифры указывают на число линий PCI Express.

Встроенный контроллер PCI Express – Характеристика указывает наличие или отсутствие встроенного контроллера PCI Express в данном процессоре.
Встроенный контроллер PCI Express достаточно сильно снижает задержки и улучшает производительность с устройствами, подключенными по интерфейсу PCI Express.

Системная шина – Шина, при помощи которой процессор связан с остальными компонентами всей системы.

Частота системной шины, поддерживаемая процессором, фактически — тактовая частота, на которой происходит обмен данными между процессором и остальной системой.

Данный параметр является ключевым для определения общей тактовой частоты CPU (см. выше): эта частота равняется частоте системной шины, помноженной на множитель (см. ниже).

Пропускная способность шины – Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с).

Команды, инструкции, технологии:

Набор инструкций и команд – Перечисление инструкций и команд, поддерживаемых данным серверным процессором.

Набор инструкций и команд – это соглашение о предоставляемых архитектурой данного процессора средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода и вывода.

Технология виртуализации – Технология виртуализации позволяет эмулировать работу нескольких компьютеров на одном системном блоке.

Многопоточность – Многопоточность – технология или концепция многопоточного программного обеспечения, разработанная для повышения производительности системы в специально оптимизированных приложениях.

Грубо говоря, одно ядро представляется как два виртуальных процессора, поэтому даже в диспетчере задач операционной системы одно ядро представляется как два.

Однако это не означает, что и производительность вырастет в два раза – все зависит от уровня оптимизации ПО.
Поддержка 64-битного набора команд – Характеристика указывает наличие поддержки 64-битного набора команд в данном процессоре. Процессоры с 64-битной архитектурой могут работать как со старыми 32-битными приложениями, так и с 64-битными, которые становятся в последнее время все более популярными. Процессоры с поддержкой 64-битной адресации работают с оперативной памятью свыше 4 Гб, что недоступно традиционным 32-битным CPU. Для использования преимуществ 64-битных процессоров необходимо, чтобы ваша операционная система была адаптирована к ним.

Реализация 64-битных расширений в процессорах AMD называется AMD64, в моделях от Intel – EM64T.

Технология энергосбережения – Характеристика указывает технологию энергосбережения, реализованную в данном процессоре. Все современные процессоры (и Intel, и AMD) и материнские платы поддержива­ют технологии, позволяющие снизить энергопотребление и, как следствие, рассеи­ваемую тепловую мощность. Так, в случае процессоров Intel данная технология получи­ла название Enhanced Intel SpeedStep (EIST), а для процессоров AMD — CooPn'Quiet. Для того, чтобы снизить тепловыделение процессора и его энер­гопотребление, нужно динамически изменять его тактовую частоту в зависимости от загрузки.

Технология Enhanced Intel SpeedStep опре­деляет использование нескольких возможных напряжений питания и частот (в со­вокупности — рабочих точек). Это позволяет достичь лучшего соотношения «на­пряжение/частота» и более эффективного режима функционирования, когда производительность согласуется с рабочей нагрузкой.

Технология повышения частоты процессора – Характеристика указывает технологию повышения частоты, реализованную в данном процессоре.
Такие технологии повышают производительность процессора при пиковых нагрузках, автоматически разгоняя ядра процессора до частоты выше базовой, если мощность, потребляемый ток и температура не превышают максимальных значений.

Источник: https://www.dns-shop.ru/knowledge_base/197/

Частота процессора – обозначение и измерение

3 тактовая частота процессора характеризуется

Частота процессора – это величина, определяющая, как часто на центральный процессор (ЦП) приходят тактовые импульсы, синхронизирующие его работу.

Многих пользователей интересует вопрос – в чем измеряется частота. Она измеряется в герцах, или количестве изменений состояния тактового входа ЦП в секунду.

Фактически измерение частоты используют преимущественно для определения производительности системы.

Важно! Если частота ЦП составляет, например 3 ГГц, это вовсе не значит, что он выполняет три миллиарда команд в секунду. Каждая команда может выполняться несколько тактов.

Все современные центральные процессоры (ЦП) работают по следующей схеме: каждое действие в них происходит поэтапно, с приходом на специальный вход ПЦ (обычно обозначаемый CLK – от слова clock) очередного импульса. Каждый импульс называется тактом. Несколько тактов составляют так называемый «машинный цикл» — минимальное время между обращением процессора к памяти, необходимым для считывания команды.

Работа ЦП состоит в чтении команды и её выполнении. В среднем на один машинный цикл уходит около трёх тактов и ещё несколько тактов уходит на исполнение команды. В системе команд семейств х86 или х64 длительность команд может достигать от 3 до 30 тактов. Кроме того, в работе ЦП также присутствуют такты простоя.

То есть, фактическое быстродействие (число команд исполняемых ЦП в секунду) хоть и зависит от частоты, но не равно ей.

В данной статье будет рассмотрено, как узнать тактовую частоту, как проверить её на соответствие штатной величине, и как изменить значения частоты процессора.

Описание тактовой частоты процессора

Фактически частота ЦП, на которой он работает, является величиной, зависящей от двух важных параметров:

  • скорости работы системной шины (front side bus или FSB);
  • величина множителя, применяемого в ЦП в настоящее время.

Итоговая величина получается умножением одного параметра на другой. То есть каждый параметр может влиять общую частоту. Например, у процессоров Intel Core i7-4700 значение FSB равно 100 МГц, а множитель может меняться от 23 до 23 в зависимости от режима работы ЦП. Что соответствует реальному значению тактовой частоты процессора от 2300 МГц до 3300 МГц.

Обозначение и измерение частоты процессора

Частота обозначается на корпусе процессора или в его документации. Сразу следует отметить, что в этих местах указывается её штатная величина для ЦП. Измерение её реального показателя для ЦП может производиться либо средствами операционной системы, либо при помощи сторонних программ.

Влияние показателя

Частота является базовой величиной, влияющей на производительность компьютерной системы в целом. Это один из основных параметров, определяющий быстродействие ПК. Влияние других параметров (числа ядер, объёма кэш памяти и т.д.) проявляется не более, чем в 20% случаев.

Фактически для увеличения производительности системы можно попытаться увеличить значение тактовой частоты ЦП в тех пределах, которые будет позволять аппаратная часть компьютера.

Определение штатной и действующей частоты процессора

Штатная частота – это такое её значение, при котором ЦП работает в номинальном режиме с расчётным быстродействием и его тепловыделение не превышает максимально допустимого значения.

Помимо штатной величины оперируют понятием действующей частоты. Это просто то её значение, с которым ЦП работает в настоящее время. Она может быть выше штатной (например, для игр нужна максимальное быстродействие, чтобы обеспечить наибольшую производительность графической подсистемы) или же заниженной, когда ПК находится в режиме покоя.

Посмотреть значения штатной и действующей частоты можно стандартными средствами, встроенными в Windows 7 или Windows 10.

Даже минимальный диагностический функционал, установленный на этих системах, позволяет находить эти параметры.

Операционные системы способны находить практически все существующие ЦП в базе данных и выводить их штатную величину (в свойствах системы), а также определять действующую (в диспетчере задач).

Кроме того, определить все перечисленные параметры можно при помощи любой сторонней программы диагностики, например:

  • AIDA64;
  • CPU-Z;
  • Speccy;
  • HWInfo;
  • и т.д.

Перечисленные программы способны определять как действующее, так и штатное значение. Кроме того, штатную величину можно узнать, посмотрев BIOS ПК в разделе CPU Info или CPU Clock Settings.

Внимание! Частота может быть легко изменяема в биосе. Собственно, практически весь разгон ЦП с тонкой настройкой его параметров корректно можно реализовать исключительно через BIOS.

Как узнать изменить частоту процессора

Вопрос, как узнать частоту ЦП, фактически уже рассмотрен. Даже обычные средства Windows позволяют делать это без каких бы то ни было проблем. Однако, большинство пользователей волнуют более насущные вопросы: им нужно выжать из своих ПК максимум производительности.

Поэтому работа в режиме «турбо» у большинства ПК давно уже стала практически штатным режимом.

Работа современных систем охлаждения позволяет без особых проблем увеличивать значение частоты на 20-30% от штатной, при этом не опасаясь за судьбу своего ЦП.

Именно поэтому многие пользователи увеличивают быстродействие своих ЦП всеми доступными методами: от изменений планов быстродействия и электропитания до аппаратного разгона процессора.

Рассмотрим, как увеличить тактовую частоту ЦП. Поскольку её итоговое значение получается в виде произведения величины FSB на множитель, есть два пути: увеличение FSB, либо увеличение множителя.

Однако, оба имеют свои ограничения. Величина множителя изначально заблокирована производителем на каком-то уровне, незначительно превышающем максимальное значение. Например, множители у упомянутого выше i7-4700 имеют следующие значение:

  1. штатный – 23;
  2. минимальный – 6;
  3. турбо – 33;
  4. максимальный – 35.

То есть, максимальное значение частоты, с которой может работать данный ЦП, составляет 3500 МГц, однако, производитель приводит не эту величину, а немного меньшую (3300 МГц), то есть максимальный разгон данного процессора по множителю составит всего лишь 6%.

Внимание! Существуют серии процессоров «для энтузиастов», у которых верхнее значение множителя разблокировано, то есть способно принимать, в принципе, любые значения. Подобные ЦП обозначаются индексом «К» или «Х».

Ограничение по FSB обусловлено не только физическими процессами в ЦП, но и поведением материнки и всего остального «обвеса»: памяти, видеокарты, USB и т.д., поскольку каждое из этих устройств также ориентируется на работу, с которой работает FSB.

Реальный рост скорости ЦП при увеличении FSB может доходить до 50%. Однако, это экстремальные случаи, требующие не только экстремальных систем охлаждения, но и настройки задержек в работе всех перечисленных устройств. Выигрыш быстродействия здесь получится только в том случае, если эти задержки не будут влиять на производительность.

Непосредственно само увеличение частоты процессора может быть осуществлено несколькими методами:

  • «мягкими» программными – при помощи изменения плана электропитания процессора (обычно, при этом меняется только множитель и все процессы по изменению частоты происходят автоматически);
  • «жёсткими» программными – при помощи специальных программ по тонкой настройке ЦП, работающим под Windows; например, MS Afterburner и ему подобные;
  • аппаратными – разгон процессора при помощи настроек BIOS.

Последний способ наиболее предпочтителен, поскольку именно он позволяет управлять и FSB и множителем.

Кроме того, данное решение даёт возможность увеличивать напряжение питания ЦП, если разгон при обычном способе не приносит результата.

При этом пользуются простым правилом: постепенно увеличивают FSB на 2-3% и следят за стабильностью системы. Если система не даёт сбоев, переходят на повышенную частоту, если сбои есть, повышают напряжение.

Увеличение частоты прекращают на последнем её стабильном значении, при котором повышение напряжения не опасно для ЦП (не более +10% от номинального значения).

Решение вопроса, как уменьшить частоту, состоит в противоположных действиях: обычно при этом убирается весь разгон, а ПК переводится на план электропитания, имеющий минимальное энергопотребление. При этом система сама понизит частоту ЦП до нужных значений.

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Фактически число или количество ядер на частоту никакого влияния не оказывает. Однако, есть некоторые особенности работы многоядерных систем, связанные с этим. Вообще-то изначально многоядерность планировалась, как дальнейшее достижение всё большей производительности. Но со временем стало понятно, что быстродействие современных ЦП в тривиальных задачах и так более, чем достаточное.

И на первое место в большем количестве задач стали выходить не сколько вопросы производительности, сколько вопросы энергосбережения. Последние требовали снижения частоты, поскольку, как показала практика, чаще снизить частоту выгоднее, чем поддерживать её в каком-то постоянном значении.

До 2015 года все многоядерные ЦП имели единые значения скорости работы для каждого ядра. И только появление в 2015 году семейства Skylake позволило устанавливать для каждого ядра своё быстродействие.

Для всех последующих поколений (шестое и более поздние) понижать или повышать частоты можно для каждого ядра в отдельности. Методы, как понизить частоту или повысить её для каждого ядра в отдельности, такие же, как и для процессора в целом.

Современные твикеры позволяют вести тонкую настройку частоты каждого ядра.

То есть теперь вопрос, что важнее: скорость или потребление решается уже на уровне ядра.

Способы изменения частоты процессора на ПК и ноутбуке

На ноутбуке способов изменения частоты, связанных со встроенным функционалом (BIOS и т.д.

) относительно немного, поскольку производители сознательно «огораживают» своих пользователей от всех потенциально опасных действий.

В этом есть своя логика, поскольку ноуты являются персоналками, работающими практически на пределе своих способностей и неизвестно, как они себя поведут при нарушении в них баланса тепловыделения и теплоотвода.

Какая частота для ноутбука является штатной, можно узнать из его описания, но какая будет максимальной, скорее всего, определять придётся самостоятельно, поскольку ориентироваться на опыт других пользователей в этом вопросе, мягко говоря, не стоит.

Дело в том, что в силу особенностей дизайна ноутов даже незначительные изменения в конструкции могут оказать существенное влияние на его охлаждение. А зачастую и даже изделия из одной партии ведут себя в одних и тех же задачах совершенно по-разному.

Поэтому, решая вопрос, как поднять частоту на ноуте, следует очень внимательно следить за его состоянием, поскольку сложность настроек параметров тепловой безопасности такого типа персоналок может сыграть с пользователем злую шутку. Например, можно настроить ноут на минимальную интенсивность системы охлаждения, но при этом при помощи твикера дать ему разгон на процессор. Как при этом он себя поведёт – неизвестно. Если отключится – хорошо. А если нет?

В любом случае, экспериментируя с FSB или множителем ЦП ноутбука, следует пользоваться только программами-твикерами, разработанными исключительно производителями ноута. Стороннее программное обеспечение лучше не использовать.

Так же вы можете прочитать стати на темы: Основные характеристики процессора и Какая должна быть температура процессора

Источник: https://wi-tech.ru/protsessory/chastota/

Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет

3 тактовая частота процессора характеризуется

Каждому пользователю хочется обзавестись компьютером, способным быстро выполнять любые задачи. Для любителей игр и программистов важно, чтобы персональный компьютер был еще и производительным. Во время выбора подходящей модели ПК опытные и неопытные пользователи первым делом смотрят на характеристики центрального процессора – «мозгового» центра любой электронной вычислительной машины.

Важным показателем ЦП выступает тактовая частота, которая характеризует способность компьютера производить определенное количество вычислительных операций за одну единицу времени.

Раньше производители делали ставку на увеличение частоты, но в последнее время принципы IT-индустрии изменились, ровно как стали другими принципы создания современных микропроцессоров.

В этой статье расскажем о тактовой частоте процессора и ее влиянии на производительность процессора.

Что такое тактовая частота процессора

Тактовая частота процессора – это количество тактов или операций, которые он выполняет за 1 секунду. Она измеряется в герцах – единицах измерения, обозначаемых как ГЦ или HZ в англоязычном варианте. Чем больше операций или тактов процессор выполняет за одну секунду, тем выше его производительность. Логично, что чем больше тактовая частота CPU, тем мощнее и продуктивнее ПК.

Рассчитать частоту любого ЦП можно путем произведения показателя частоты шины и специального коэффициента, который называют множителем.

Например, рабочая частота шины топового процессора Intel i7-8700K составляет 100 МГц, а свободный множитель (определяется изготовителем) равняется 37. Путем умножения получаем показатель тактовой частоты CPU – 3.7 ГГц (или 3700 МГц).

Частота последних моделей ЦП от передовых изготовителей варьируется в пределах от 1 до 4 ГГц.

сложность в расчете и понимании тактовой частоты процессора заключается в том, что одинаковые задачи могут исполняться за совершенно разное количество тактов. Под тактом принято понимать электрический импульс, который проходит через все составляющие персонального компьютера с целью синхронизации их работы.

Получается, что один CPU может справиться с поставленной задачей за один такт, когда другой процессор выполнит эту же команду только за четыре такта. При этом частота первого ЦП – 400 МГц, а второго целых 800 МГц. Почему так происходит? Показатель производительности к тому же напрямую зависит от архитектуры и устройства «мозга» компьютера.

Первый чип с меньшей частотой во время работы окажется производительнее второго.

Конечно, чем выше значение рабочей частоты процессора, тем лучше. Но думать, что только эта характеристика отображает скорость работы «мозгов» компьютера или ноутбука, не совсем правильно. Сейчас на рынке IT фактически не осталось CPU с одним.

Компании производители в лице Intel и AMD делают ставку на выпуск процессоров с двумя, четырьмя, шестью и большим количеством ядер. Важно помнить, что в многоядерном CPU показатели отдельных ядер не складываются.

Если перед вами процессор Intel Core i3-2100 с двумя ядрами и тактовой частотой 3100 МГц, это не будет значить, что в сумме он обладает 6200 МГц.

В такой архитектуре ядра выполняют задачи параллельно: они разбивают одну команду на несколько частей, обрабатывают их, и в заключительной стадии формируют общий ответ. В результате команды обрабатываются быстрее, а это значит, что процессор с двумя ядрами работает производительнее одноядерного. Однако двукратного прироста не происходит.

Как посмотреть тактовую частоту процессора

Известно несколько способов, как узнать частоту процессора на своем персональном компьютере. Самый простой – заглянуть в свойства ПК. Если возникла необходимость узнать тактовую частоту, выполните следующие действия:

  1. Перейдите в «Мой Компьютер», путем открытия ярлыка на рабочем столе.
  2. В открывшемся окне нажмите правой кнопкой мыши на пустой области.
  3. Выберите пункт «Свойства».
  4. В следующем окне обратите внимание на центральную область экрана, а именно на блок «Система».
  5. В строке «Процессор» отображены все важные характеристики ЦП.

Кроме стандартных методов есть еще и обширные способы проверки – с помощью стороннего софта. Лучшей утилитой, отображающей характеристики ключевых компонентов компьютера, считается CPU-Z.

Достаточно выполнить её установку на ПК и запустить. В окошке «Тактовая частота» она отображает то, что нужно.

Как увеличить тактовую частоту процессора

Перед выпуском продукции каждый уважающий себя производитель тестирует её и определяет функциональные возможности. Что касается процессоров, то, прежде чем попасть на прилавок магазина, они проходят экстремальные испытания в условиях с повышенным напряжением и температурой.

По окончанию теста производитель определяет максимальные частоты. Однако в ходе испытания не все кристаллы тестируются, а сам изготовитель оставляет запас прочности, равный 10-15% от возможностей изделия.

Поэтому по тактовой частоте у большинства процессоров есть запас, который составляет 15% и даже больше.

Увеличение тактовой частоты, в рамках возможностей процессора, называют разгоном. Популярность этой процедуры полностью обоснована: у пользователя есть возможность «заставить» работать процессор быстрее и сделать компьютер мощнее и продуктивнее без затрат.

Если множитель разблокирован заводом-изготовителем, то разгон выполняется путем его увеличения. Изменяя значение множителя, пользователь воздействует на тактовую частоту ЦП без влияния на работу других компонентов.

Если множитель заблокирован, то разгон может выполняться путем повышения частоты шины процессора, но такой способ доступен не всегда.

Обычно разгон выполняется через настройки BIOS. Например, на картинке внизу показаны настройки BIOS, в которых можно изменить частоту шины процессора и его множитель. Редактируя эти параметры, пользователь может управлять итоговой частотой CPU.

Но, у разгона есть и ряд недостатков. Так, с увеличением частоты процессора растет его температура и снижается стабильность работы.

Если за этими параметрами не следить, то процессор может перегреваться и вызывать перезагрузку компьютера.

Поэтому при выполнении разгона необходимо выполнять тщательное тестирование, для того чтобы определить с какими настройками компьютер сможет работать длительное время без перегрева или вылетов.

Источник: https://comp-security.net/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80/

Основные характеристики процессора

3 тактовая частота процессора характеризуется

Производительность центрального процессора зависит от показателей разрядности, частоты и особенностей архитектуры процессора. От этой интегральной величины зависит работа ЭВМ в целом, а значит, при выборе придется обратить внимание на все характеристики процессора. Процессор должен обладать достаточной производительностью для решения определенных задач.

Производители процессоров

На рынке процессоров два крупных, лидирующих производителя: Intel и AMD. Характеристики процессоров у разных производителей различны. Многое зависит от совершенства технологий, использованных материалов, компоновки и других нюансов.

Тактовая частота процессора

Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах (ГГц) – количество рабочих операций в секунду. Тактовая частота процессора подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Да, эта характеристика процессора значительно влияет на скорость работы вашего ПК, но производительность зависит не только он неё.

  • Внутренняя тактовая частота обозначает темп, с которым процессор обрабатывает внутренние команды. Чем выше показатель – тем быстрее внешняя тактовая частота.
  • Внешняя тактовая частота определяет, с какой скоростью процессор обращается к оперативной памяти.

Разрядность процессора

Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым единовременно может производиться машинная операция передачи информации.

Чем больше разрядность, тем выше производительность процессора. Сейчас большинство процессоров имеют разрядность в 64 бита и поддерживают от 4 гигабайт ОЗУ.

 Это одна из основных характеристик процессора, но далеко не единственная, при выборе нужно руководствоваться не только ей.

Размерность технологического процесса

Определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота работы кристалла определяется частотой переключений транзисторов (из закрытого состояния в открытое). Если меньше размер, значит меньше площадь, а значит и выделение тепла. Размерность технологического процесса измеряется в нанометрах, чем меньше этот показатель, тем лучше.

Сокет или разъем

Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа ЦП в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров, сверьте сокет выбранного процессора с вашей материнской платой, она должна ему соответствовать.

Тип гнездового разъема:

  • PGA (Pin Grid Array) – корпус квадратной или прямоугольной формы, штырьковые контакты.
  • BGA (Ball Grid Array) – шарики припоя.
  • LGA (Land Grid Array) – контактные площадки.

Кэш-память процессора

Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик, на которую стоит обратить внимание при выборе. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ.

Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций. Благодаря этому уменьшается количество обращений процессора к основной памяти. Этот вид памяти делится на три уровня: L1, L2, L3.

Каждый из уровней отличается по размеру памяти и скорости, и задачи ускорения у них отличаются. L1 — самый маленький и быстрый, L3 — самый большой и медленный. Чем больше объем кэш-памяти, тем лучше.

К каждому уровню процессор обращается поочередно (от меньшего к большему), пока не обнаружит в одном из них нужную информацию. Если ничего не найдено, обращается к оперативной памяти.

Энергопотребление и тепловыделение

Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение. Нужно позаботиться о достаточном охлаждении.

TDP (Thermal Design Power) – параметр, указывающий на то количество тепла, которое способна отвести охлаждающая система от определенного процессора при наибольшей нагрузке. Значение представлено в ваттах при максимальной температуре корпуса процессора.

ACP (Average CPU Power) – средняя мощность процессора, показывающая энергопотребление процессора при конкретных задачах.

Значение параметра ACP на практике всегда ниже TDP.

Рабочая температура процессора

Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения.

Множитель и системная шина

Эти параметры необходимы скорее тем, кто со временем планирует разогнать свой камень. Front Side Bus – частота системной шины материнской платы. Тактовая частота процессора является произведением частоты FSB на множитель процессора.

У большинства процессоров заблокирован разгон по множителю, поэтому приходится разгонять по шине.

Стоит ознакомиться с этой характеристикой процессора более детально, если вы через какой-то промежуток времени захотите увеличить производительность программным способом, без апгрейда железа.

Встроенное графическое ядро

Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор.

В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках.

Для работы в офисных приложениях и серфинга в интернете, просмотра Full HD видео и игры на средних настройках такой видеокарты вполне достаточно, и это Intel.

Что касается процессоров от компании AMD, их встроенные графические процессоры более производительные, что делает процессоры от AMD приоритетнее для любителей игровых приложений, желающих сэкономить на покупке дискретной видеокарты.

Количество ядер (потоков)

Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Да, сейчас уже нужно постараться, чтобы найти рабочие одноядерные процессоры, они себя благополучно изжили. На замену одноядерным пришли процессоры с 2, 4 и 8 ядрами.

Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков.

Что касается 8 ядер, очень мало программ поддерживают так много потоков, а значит, такой процессор для большинства приложений просто бесполезен. Обычно, чем меньше потоков, тем больше тактовая частота.

Из этого следует, что если программа, адаптированная под 4 ядра, а не под 8, на 8-ядерном процессе она будет работать медленнее. Но этот процессор отличное решение для тех, кому необходимо работать сразу в большом количестве требовательных программ одновременно.

Равномерно распределив нагрузку по ядрам процессора можно наслаждаться отличной производительностью во всех необходимых программ.

В большинстве процессоров количество физических ядер соответствует количеству потоков: 8 ядер – 8 потоков. Но есть процессоры, где благодаря Hyper-Threading, к примеру, 4-ядерный процессор может обрабатывать 8 потоков одновременно.

Заключение

Источник: http://cpu-control.ru/cpu/harakteristiki-protsessora/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.