Kui võtame protsessorite puhtalt spetsiifilised omadused ja parameetrid, siis kella sagedus on tuntuim parameeter. Seetõttu on vaja selle kontseptsiooniga konkreetselt tegeleda.

Selle artikli raames käsitleme ka taktsageduse mõistmist mitmetuumalised protsessorid, sest on huvitavaid nüansse, mida kõik ei tea ega arvesta.

Piisav kaua aega arendajad toetusid konkreetselt taktsageduse suurendamisele, kuid aja jooksul on "mood" muutunud ja enamus arendustest läheb arenenuma arhitektuuri loomisele, vahemälu suurendamisele ja mitmetuumalise arendamisele, kuid keegi ei unusta sagedust. .

Mis on protsessori taktsagedus?

Kõigepealt peate mõistma "kellasageduse" määratlust. Kella kiirus näitab, mitu arvutust suudab protsessor ajaühikus teha. Vastavalt sellele, kui rohkem sagedust, seda rohkem toiminguid ajaühikus suudab protsessor teha Kellasagedus kaasaegsed protsessorid, on peamiselt 1,0–4 GHz. See määratakse kindlaks, korrutades välise või baassageduse teatud teguriga. Näiteks protsessor Intel Core i7 920 kasutab siini sagedust 133 MHz ja kordajat 20, mille tulemuseks on 2660 MHz taktsagedus.

Protsessori sagedust saab kodus suurendada protsessori kiirendamisega. AMD ja Inteli protsessorite erimudeleid, mis on keskendunud tootjapoolsele kiirendamisele, on näiteks AMD Black Edition ja Inteli K-seeria.

Tahan märkida, et protsessorit ostes ei tohiks sagedus olla teie valikul määravaks teguriks, sest sellest sõltub vaid osa protsessori jõudlusest.

Kella kiiruse mõistmine (mitmetuumalised protsessorid)

Nüüd pole peaaegu kõigis turusegmentides enam ühetuumalisi protsessoreid. No see on loogiline, sest IT-tööstus ei seisa paigal, vaid liigub pidevalt hüppeliselt edasi. Seetõttu on vaja selgelt mõista, kuidas kahe või enama tuumaga protsessorite sagedust arvutatakse.

Külastuskomplekt arvutifoorumid, märkasin, et mitmetuumaliste protsessorite sageduste mõistmise (arvutamise) kohta on levinud eksiarvamus. Toon kohe näite selle vale arutluskäigu kohta: „Seal on 4 tuumaprotsessor taktsagedusega 3 GHz, nii et selle kogu taktsagedus on: 4 x 3 GHz = 12 GHz, eks? - Ei, mitte nii.

Püüan selgitada, miks protsessori kogusagedust ei saa mõista järgmiselt: "tuumade arv x määratud sagedus."

Toon näite: “Jalakäija kõnnib mööda teed, tema kiirus on 4 km/h. See on sarnane ühetuumaline protsessor sagedusel N GHz. Kuid kui 4 jalakäijat kõnnib mööda teed kiirusega 4 km / h, siis sarnaneb see 4-tuumalise protsessoriga N GHz. Jalakäijate puhul me ei arvesta, et nende kiirus võrdub 4x4 = 16 km/h, ütleme lihtsalt: "4 jalakäijat kõnnivad kiirusega 4 km/h". Samal põhjusel ei arvuta me ka protsessori tuumade sagedusi, vaid pidage meeles, et 4-tuumalisel NGHz protsessoril on neli tuuma, millest igaüks töötab NGHz.

Avaldus:

Mida kõrgem on protsessori taktsagedus, seda suurem on selle jõudlus.

Protsessorite kiirust on alati võrreldud nende juhtiva ja kõige arusaadavama tunnuse - taktsageduse - alusel. Selle moodi tutvustasid 1984. aastal IBMi personaalarvutite turundajad, kes väitsid, et nende arvutis olev Intel 8088 protsessor on peaaegu viis korda kiirem kui MOS Technology 6502.
Apple II-st – mis tähendab, et see on peaaegu viis korda kiirem. Intel ja Microsoft järgisid 90ndatel sama loogikat, väites, et Pentium oli produktiivsem kui PowerPC. Apple'i arvutid lihtsalt sellepärast, et sellel on suurem taktsagedus. Pärast seda, kui AMD 90ndate lõpus võistlustulle astus, pidi ettevõte kasutusele võtma spetsiaalse märgistuse, mis võrdles nende protsessoreid Inteli protsessorid. Enamik tarbijaid oli veendunud, et taktsagedus on peamine omadus, ja Intel, panustades selle kasvule, toetas neid ainult selles veendumuses.

JOHN SPOONER

ajakirjanik

«Pärast kuni 667 MHz sagedusel töötavate Pentium III protsessorite väljalaskmist võib AMD oma liidripositsiooni kaotada. Esindatud
Athloni protsessorid töötavad sel kuul
maksimaalse sagedusega 650 MHz. Kuid Inteli edumaa ei kesta kaua. AMD esindajate sõnul annavad nad aasta lõpuks välja protsessori sagedusega 700 MHz.

Miks mitte:

Toimingute sooritamiseks kuluv aeg on olulisem kui taktsagedus.

Kellasagedus on ainult võrdlemiseks õige
ühe protsessori jaoks mudelivalik sama arhitektuuriga. Kuigi Inteli sagedus 8088 ja oli peaaegu viis korda kõrgem kui MOS Technology 6502 oma, tegelikult võis sama toiming võtta Intel 8088-lt rohkem tsükleid, mille tõttu sageduse eelis tasandati. Nii oligi
tulevikus: esmalt Apple ja seejärel AMD püüdsid paljastada "megahertsi müüti". 2006. aastal liitus nendega lõpuks ka Intel, mis saavutas tollal kasutusel olnud arhitektuuri taktsageduse piirangu. lauaarvuti protsessorid ja muutis paradigmat.

Tänapäeval toimingute arv, mida protsessor teeb
tsükli kohta, olulisem kui kunagi varem kui taktsagedus. Juhtum
et mida kõrgem on sagedus, seda suurem on soojuse hajumine,
seega loojad mobiilsed protsessorid rõhuta
optimeerimiseks, mitte kuivad numbrid. Müüt aga mitte kuskil
ei kadunud ja isegi arenes: näiteks hakkasid paljud uskuma, et protsessori kiirus on võrdeline selles olevate tuumade arvuga. Ja kui võhikut nimetada kaheks erineva taktsagedusega protsessoriks, siis ta ikka
inertsi järgi valib see suurema megahertsiga.

Terve põlvkond on üles kasvanud arvutikasutajatele, kes jättis kahe juhtiva tootja vahel lahti kuulsa "megahertsi võidusõidu". lauaarvutid(kes ei tea - Intel ja AMD) aastatuhande vahetusel. Selle lõpp saabus 2004. aasta paiku, kui sai selgeks, et protsessori sagedus ei ole ainus omadus, mis selle jõudlust mõjutab. Äärmiselt "õhmakas" ja ülikõrge sagedus Pentium protsessorid IV Prescotti tuumal lähenes 4 GHz lähedale ja samal ajal oli raske võistelda K8 arhitektuuriga, millele ehitati uued AMD "kivid", mille sagedus ei ületanud 2,6-2,8 GHz .

Pärast seda loobusid mõlemad tootjad korraga oma toodete identifitseerimisest töösagedus ja liikus edasi abstraktsete mudeliindeksite juurde. Seda otsust põhjendati vastumeelsusega tutvustada lõppkasutaja eksitav protsessori jõudluse osas, keskendudes ainult ühele selle omadusele. Tõepoolest, seal on ka protsessori siini sagedus ja vahemälu suurus ning tehnoloogiline protsess, mille järgi südamik tehakse ja palju muud. Kuid protsessori sagedus on enamiku inimeste jaoks endiselt üks kõige ilmsemaid ja intuitiivsemaid protsessori "kvaliteedi" näitajaid.

Protsessor mõjutab tõepoolest selle jõudlust, iseloomustades sekundis tehtavate toimingute arvu. Kuid tõsiasi on see, et erinevatele tuumadele ehitatud protsessorid kulutavad erinev summa tsüklit ja see parameeter võib põlvkonniti oluliselt erineda. Just tänu sellele jätab praegune 2,0 GHz nimisagedusega protsessor kaugele maha seitsme aasta vanuse lipulaeva, mille taktsagedus on 3,8 GHz. Lisaks, nagu eespool mainitud, mõjutab protsessori kiirust ka vahemälu suurus (mida suurem see on, seda harvemini peab protsessor ligi pääsema suhteliselt aeglasele muutmälu) ja protsessori siini sagedus (mida kõrgem see on, seda kiirem on andmevahetus "kivi" ja RAM-i vahel) ja palju muid, mitte nii märgatavaid, kuid mitte vähem olulisi omadusi.

IN Hiljuti mõiste nagu maksimaalne sagedus protsessor.

Järk-järgult võtavad nii Intel kui ka AMD oma toodetes kasutusele sellist funktsiooni nagu automaatne kiirendamine. Tehnoloogia on sisuliselt sama, üks tootja nimetab teist - Turbo Core, kuid see ei muuda selle olemust: protsessori sagedus võib muutuda dünaamiliselt ja automaatselt, ilma kasutaja sekkumiseta. Vajadus seda tehnoloogiat kasutada on tingitud asjaolust, et tänapäevaste protsessorite mitmetuumaline olemus on muutunud tegelikult normiks, kuid mitme keermega. kaasaegsed rakendused, Kahjuks veel mitte. operatsioonisüsteem, nähes, et üks neist on palju rohkem koormatud kui teised, suurendab see iseseisvalt selle tuuma sagedust, püüdes samal ajal hoida protsessorit oma "natiivses" soojuspaketis (see tähendab, et süsteem püüab kindlustada seadmete ülekuumenemise ). Veelgi enam, olenevalt protsessori mudelist ja konkreetsetest tingimustest võib selline sageduse tõus ulatuda 100–600–700 MHz ja see, näete, on jõudluse märkimisväärne kasv. Seda tehnoloogiat toetab enamik uusimad protsessorid mõlemad tootjad. Inteli jaoks on need eelkõige kõik Core i5 ja Core i7 mudelivaliku CPU-d, AMD jaoks - kõik AM3 + pesas olevad protsessorid, FM1 pesas olevad protsessorid (välja arvatud puudega protsessorid graafika tuum), samuti mõned "pärlid" AM3 platvormile (kuuetuumaline Tuban ja neljatuumaline Zosma). Lisaks on konnektoril põhinevate jaoks selline automaatne kiirendus seda olulisem, et mõne arhitektuurilised omadused täisväärtuslik "ülekiirendamine" protsessori siini sagedust suurendades on praktiliselt võimatu. See on aga hoopis teise artikli teema ...