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

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

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.

Cодержание:

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.

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.

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.

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.

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.

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

Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментариях. Мы с удовольствием ответим!

Тактовая частота процессора: что это такое, в чем измеряется и на что влияет

Здравствуйте дорогие читатели. В этой статье расскажу о важной характеристике микропроцессора, которую многие недооценивают. О ней много уже написано, но все же хочу с вами поделиться своим профессиональным мнением о том – что такое тактовая частота процессора? Дочитав до конца, без труда все поймете.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

С точки зрения технической, звучит определение так:

Тактовая частота – это количество произведенных тактов за определенное количество времени.

Для меня это тоже был темный лес, когда на первом курсе я писал это в тетрадке, учившись на программиста. Тогда я, как и многие сейчас вообще не понимал, что это означает и для чего это нужно?

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Объясню на примеры, с ним будет легче разобраться, как это работает. Начнем.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Объяснение на примере

Давайте представим, что 1 удар по музыкальному барабану – это 1 такт у процессора. Берем для сравнения два барабана, по одному ударяют 120 раз в минуту, по второму ударяют 80 раз в минуту, будет очевидным, что частотность звука первого барабана выше и громче, чем у второго.

p, blockquote 5,0,1,0,0 —>

Для самостоятельного эксперимента можете взять в руку обычную пишущую ручку, засечь 10 секунд и сделать 10 ударов ребром от ручки по столу, а затем за тоже самое время сделать 20 ударов, итог будет тот же что и с барабанами.Еще нужно понимать, что если у музыканта будет четыре барабана, вместо одного, то количество ударов не умножиться на кол‐во барабанов, а распределяется на все, тем самым появятся более широкие возможности в проигрывании звуков.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Запомнить! Количество ядер не умножается на гигагерцы.

И именно поэтому, нигде в описаниях нет таких больших цифр, как 12Ghz или 24ГГц, ну и т.д., если только в результатах оверклокинга, и то навряд ли.В микропроцессоре за такт выполняется какое‐то количество команд. То есть чем выше тактовая частота, тем больше выполненных команд за определенное количество времени происходит внутри микропроцессора.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Кстати, о том, что там внутри, вы можете узнать в статье – «Как устроен процессор внутри», которая уже появилась на блоге. Дальше интересней, так что подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе о появлении новых статей.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

В чем измеряется и как обозначается

В гигагерцах или в мегагерцах, в сокращенном виде обозначается как – ГГц или МГц, Ghz или Mhz.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

3.2 Ghz = 3200 Mhz – это одно и тоже, только в разных величинах.

p, blockquote 11,1,0,0,0 —>

На сайтах, в описании частота обозначается по разному. Примеры приведены ниже и выделены синим цветом.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Влияние в работе и играх

В работе за компьютером это параметр влияет на:

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

  • производительность системы
  • отзывчивость и быстроту работы
  • вычислительную мощность
  • выполнение нескольких запущенных задач в одно и тоже время
  • и многое др.

Как влияет в играх? Напрямую зависит от того, сколько нужно мощности для игры. Производители рекомендуют использовать от 3,0Ггц и выше. Все зависит именно от самой игры и рекомендаций, которые к ней прилагаются. Где их смотреть? Можете почитать в этой статье, в которой подробно я все рассказал.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Одна из моделей CPU, которая имеет самую большую тактовую частоту на момент написания статьи – это Intel i7‐8700K.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Рекомендация

Многие конечно считают, что это параметр не самый важный, но этот показатель напрямую влияет на производительность пк, поэтому если у вас есть возможность приобрести более высокую гигагерцовость, советую его рассмотреть.

p, blockquote 16,0,0,1,0 —>

На мой взгляд я бы рассматривал вот эти оптимальных моделей для различных задач:

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

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

Для каких задач они предназначены? Можете посмотреть в статье как выбирать процессор для компьютера, чтобы потом не пожалеть.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Цены не указываю, так как они всегда меняются, так что смотрите. Выбор за вами.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Надеюсь вам стало все понятно. На этом буду заканчивать. Чтобы оставаться в курсе о появлении новых, понятных и интересных статей на моем блоге подписывайтесь здесь, оставляйте комментарии, мне всегда интересно ваше мнение. Спасибо за внимание. До встречи в новых статьях.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

p, blockquote 21,0,0,0,0 —> p, blockquote 22,0,0,0,1 —>

Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет

Тактовая частота процессора это величина, характеризующая его производительность. Данная характеристика является ключевой при сборке мощного игрового компьютера. Именно от нее зависит его быстродействие при работе с любым программным обеспечением, начиная от офисных задач, заканчивая играми и видеорендерингом. О том, на что влияет частота процессора – далее.

Как уже упоминалось выше, тактовая частота процессора это наиболее важная характеристика любого CPU, независимо стоит ли он в компьютере, в ноутбуке, в смартфоне или в планшете. Быстродействие любого из перечисленных девайсов напрямую зависит от показателей частотных характеристик применяемых в них CPU.

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Что такое тактовая частота процессора на самом деле? Если подходить с технической точки зрения, то это показатель того, какое количество операций в секунду способен выполнять ЦП. Каждую операцию принято называть «тактом», из-за чего данная характеристика и получило свое название.

Бытует заблуждение, что величина тактовой частоты ЦП прямо пропорциональна количеству его ядер. Это совершенно не соответствует действительности. К примеру, возьмем 4-х ядерный CPU Core i5 3470. Величина его базовой тактовой частоты составляет 3,2 ГГц. Это не означает, что раз он имеет 4 ядра, каждый из которых работает на частоте 3,2 ГГц, то его общая частота составит 12,8 ГГц. Отсюда следует вывод, что общая частота ЦП ровна частоте каждого из его ядер и не более.

Что еще влияет на быстродействие ЦП

Будет ошибкой, если при выборе компьютера или ноутбука ставку делать, только лишь на величину тактовой частоты CPU. Хоть она и считается основой быстродействия любого современного устройства, но не стоит забывать и про другие, не менее важные показатели, которые способны комплексно добавить производительности вашему ПК в играх и прочих тяжелых приложениях.

Речь идет о таких характеристиках, как кэш второго и третьего уровней. Они представляют собой сверхоперативную память с быстрым доступом, призванную хранить наиболее часто используемую информацию. Благодаря им значительно сокращается время обработки информации, и ускоряется работа компьютера в целом. Как вы уже, наверное, догадались, тут, как и в случае с оперативной памятью, работает простое правило – чем больше, тем лучше.

Повышение тактовой частоты (разгон ЦП)

Величина тактовой частоты ЦП пропорциональна произведению частоты его шины и множителя, закладываемый проектировщиками. Причем встречаются модели с блокированным и разблокированным множителем. Исходя из этого, модели второго типа поддаются разгону, что позволяет ускорить работу компьютера.

Вся процедура разгона производится через настройки BIOS, поэтому у вас должен быть достаточный опыт работы с ним и знание английского языка для чтения инструкций. Вкратце, суть разгона заключается в постепенном, те есть поэтапном, увеличении частоты шины CPU, посредством изменением, вышеупомянутого множителя.

Как узнать частоту процессора – штатную и действующую

Неважно, задумались ли вы разгоном CPU, или нет, информация о том, как узнать частоту процессора вам будет полезна. Это можно сделать непосредственно из инструкции по применению к CPU, через BIOS и через специализированное программное обеспечение.

Итак, самый простой вариант, того как узнать частоту процессора, это нажать комбинацию клавиш Windows+Pause/Break.

Откроется окно «Свойства системы» с кратким ее описанием, где и отображена искомая характеристика вашего CPU. К сожалению, данный способ позволит лишь узнать его штатную тактовую частоту.

А как быть, если нужна информация о действующей частоте CPU, допустим в момент максимальной нагрузки или после попытки его разгона? Тут вам поможет бесплатная утилита CPU-Z, предоставляющая полную информацию о вашем процессоре.

Ликбез по процессорам

Сразу скажу, что данная статья рассчитана на неискушенного пользователя ПК. Технически подкованный читатель вряд ли откроет для себя что-то новое. Перед вами своеобразный ликбез по современным центральным процессорам (далее по тексту просто “процессоры”) для настольных компьютеров и ноутбуков. Не вдаваясь в технические детали, я расскажу вам об основных параметрах, на которые стоит обратить внимание при выборе “шасси” для своего ПК.

Первым коммерческим однокристальным микропроцессором стал чип, выпущенный в 1971 году под маркой Intel 4004. С тех пор много воды утекло, и сегодня в индустрии процессоров для персональных компьютеров можно выделить двух основных игроков: Intel Corporation –

84% доли рынка, и Advanced Micro Devices Inc. –

10% доли рынка (данные за 2011 год).

Традиционно AMD находятся на вторых ролях, выступают в роли догоняющих, хотя, скажу откровенно, были моменты, когда решения от Advanced Micro Devices смотрелись куда привлекательнее Intel’овских.

Аналоги процессоров от AMD всегда стоят дешевле, но чуть больше греются и показывают чуть меньше “попугаев” в бенчмарках. По большому счету преимущество Intel скорее психологическое (потребители привыкли думать, что Intel круче) и позиционное: из-за большей доли в потребительском и профессиональном рынках – любое новое оборудование или программа прежде всего оптимизируется под процессоры от Intel.

Все же в статье при описании параметров и характеристик современных процессоров я не буду привязываться к решениям той или иной компании.

Сокет (Socket)

Первый параметр, который вы должны учесть при выборе процессора – это Сокет (Socket). Сокет – это по сути разъем для подключения процессора к материнской плате. Разные Сокеты – это разное количество контактов и габариты площадки под процессор. Соответственно, процессоры и сокеты разных ревизий будут несовместимы.

Например актуальным Сокетом для Intel на сегодня являются LGA1155, а для AMD – AM3 и AM3+.

Тактовая частота

Тактовая частота – это количество импульсов в секунду, подаваемых на процессор извне. Онахарактеризует производительность процессора, т.е. количество выполняемых операций в секунду. Однако процессоры с одной и той же тактовой частотой могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным процессорам может требоваться различное количество тактов (обычно от долей такта до десятков тактов), а кроме того, процессоры, использующие конвейерную и параллельную обработку, могут на одних и тех же тактах выполнять одновременно несколько операций.

Тактовая частота процессора – самый “боянистый” показатель среди всех характеристик процессоров. И по сей день школьники всего мира частенько меряются письками частотой процессора, пытаясь доказать превосходство своей настольной системы над настольной системой товарища. Да, среди двух одинаковых процессоров бОльшую производительность будет иметь тот, у которого тактовая частота выше, но среди двух процессоров разных типовклассовмоделей процессор с бОльшей тактовой частотой не обязательно будет более производительным. Все же, чем выше данный показатель для отдельно взятого процессора, тем выше его производительность и тем лучше для нас, пользователей.

Частота системной шины

Системная шина или Front Side Bus (FSB) – это шина, обеспечивающая соединение между процессором и системным контроллером (“northbridge” – англ. “северный мост”). Северный мост – это чип, который координирует работу трех наиболее производительных подсистем ПК: процессора, оперативной памяти и дискретной видеокарты.

Таким образом, частота системной шины – это частота, с которой передаются данные между процессором и чипсетом. Соответственно, чем выше данный показатель, тем лучше, но все же этот показатель должен быть пропорционален производительности процессора и других подсистем ПК. Иначе говоря, частота системной шины должна как бы “поспевать” за процессором и оперативной памятью.

Количество ядер

Прежде всего надо дать определение тому, что такое многоядерный процессор. Многоядерный процессор – это процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе. Т.е. упрощенно в одном процессоре мы получаем две схемы обрабатывающих два и более параллельных потока информации. Или по другому: за один такт многоядерный процессор, в отличии от одноядерного, сделает несколько операций.

На сегодняшний день освоено производство 8-ядерных процессоров для домашних компьютеров, и 16-ядерных для серверных систем. А современные операционные системы такие как Windows7 и MacOS X 10.7(Lion) в полной мере используют возможности многоядерных процессоров и многопоточных вычислений.

Очевидно, что чем больше ядер в процессоре, тем выше производительность. Но не стоит думать, что последняя увеличивается кратно количеству ядер – это не так. Обычно прирост производительности многоядерных процессоров в сравнении с одноядерными варьируется от нескольких процентов до нескольких десятков процентов.

Кэш (Cache)

Кэш – это сверхбыстрая припроцессорная память, содержащая информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше происходит значительно быстрее чем к оперативной памяти или жесткому диску. За счет этого уменьшается среднее время доступа, и увеличивается общая производительность системы.

В большинстве современных процессоров есть три уровня кэша:

L1 cache – самый быстрый кэш. Кэш первого уровня является неотъемлемой частью процессора, он примыкает к функциональным блокам и, как правило, делится на кэш команд и кэш данных.

L2 cache – второй по быстродействию кэш. В современных многоядерных процессорах у каждого ядра есть свой кэш второго уровня. При этом если, например, на упаковке четырехядерного процессора написано что L2 cashe – 1Mb, это значит, что на каждое ядро приходится 1Mb / 4ядра = 0,25Mb кэша.

L3 cashe – наименее быстрый кэш, но при этом может иметь внушительный объем, от нескольких Mb до нескольких десятков Mb. В многоядерных процессорах кэш третьего уровня находится в общем пользовании у всех ядер и предназначен для синхронизации данных раздельных L2 cache.

Чем больше объем кэшей второго и третьего уровней, тем выше производительность процессора. Зачастую одним из важнейших отличий бюджетных процессоров от процессоров средней и верхней ценовой категории является урезанный объем cache L2 и L3.

Рекомендуется при выборе процессора внимательно отнестись к такому показателю, как объем кэшей L2 и L3.

Техпроцесс

В обиходе под термином “техпроцесс” чаще всего подразумевают разрешающую способность фотолитографии при производстве процессоров. Например, “техпроцесс: 32нм” означает, что наименьший элемент схемы может иметь линейные размеры

Чем совершеннее (меньше) техпроцесс, тем меньше линейный размер транзистора, и следовательно, меньше потребляемая мощность и тепловыделение. К тому же на одном кристалле можно разместить бóльшее количество транзисторов. Кроме того можно увеличить тактовую частоту процессора и при этом сохранить надежность системы в целом.

Выбор процессора для настольной системы последнее время стал довольно тривиальной задачей. Зачастую мощность процессора пропорциональна розничной цене. И, если хоть сколько-нибудь озаботиться выбором, достаточно лишь прочесть на тематических ресурсах пару тройку обзоров процессоров, находящихся в заданной ценовой категории. Но не смотря на это очень желательно, и я убежден в этом, иметь базовое представление о характеристиках современного центрального процессора. Надеюсь, данная статья читалась легко, и это самое базовое представление ты, читатель, получил!

Хостимся на Sweb. Все права защищены © 2019 MyGadget

Влияние тактовой частоты на производительность процессора


Мощность центрального процессора зависит от многих параметров. Одним из главных является тактовая частота, определяющая скорость выполнения вычислений. В этой статье мы поговорим о том, как эта характеристика влияет на производительность CPU.

Тактовая частота процессора

Для начала разберемся, что же такое тактовая частота (ТЧ). Само понятие весьма широкое, но применительно к CPU, можно сказать, что это количество операций, которое он может выполнить за 1 секунду. Этот параметр не зависит от количества ядер, не складывается и не умножается, то есть все устройство работает с одной частотой.

Написанное выше не касается процессоров на архитектуре ARM, в которых одновременно могут использоваться быстрые и медленные ядра.

Измеряется ТЧ в мега- или гигагерцах. Если на крышке ЦП указано «3.70 GHz», то это значит, что он способен выполнить 3 700 000 000 действий в секунду (1 герц – одна операция).

Встречается и другое написание – «3700 МГц», чаще всего в карточках товаров в интернет-магазинах.

На что влияет тактовая частота

Здесь все предельно просто. Во всех приложениях и при любых сценариях использования величина ТЧ в значительной мере влияет на производительность процессора. Чем больше гигагерц, тем быстрее он работает. Например, шестиядерный «камень» с 3.7 GHz будет быстрее аналогичного, но с 3.2 GHz.

Значения частоты напрямую указывают на мощность, но не стоит забывать о том, что каждое поколение процессоров имеет свою архитектуру. Более новые модели окажутся быстрее при тех же характеристиках. Впрочем, «старичков» можно разгонять.

Разгон

Тактовую частоту процессора можно поднять с помощью различных инструментов. Правда, для этого необходимо соблюсти несколько условий. И «камень», и материнская плата должны поддерживать разгон. В некоторых случаях достаточно только разгонной «материнки», в настройках которой повышается частота системной шины и других компонентов. На нашем сайте довольно много статей, посвященных этой теме. Для того чтобы получить необходимые инструкции, достаточно на главной странице ввести поисковый запрос «разгон процессора» без кавычек.

Как игры, так и все рабочие программы положительно реагируют на высокие частоты, но не стоит забывать, что чем выше показатель, тем больше температуры. Особенно это касается ситуаций, когда был применен разгон. Здесь стоит задуматься о том, чтобы найти компромисс между нагревом и ТЧ. Не стоит также забывать о производительности системы охлаждения и качестве термопасты.

Заключение

Тактовая частота, наряду с количеством ядер, является основным показателем скорости работы процессора. Если требуются высокие значения, выбирайте модели с изначально большими частотами. Можно обратить внимание и на «камни», подлежащие разгону, только не забудьте о возможном перегреве и позаботьтесь о качестве охлаждения.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Ссылка на основную публикацию