Що таке максимально тактова частота. Про збільшення тактової частоти. Енергоспоживання та тепловиділення

Розрядність процесора - це число одночасно оброблюваних процесором бітів, тому процесор може бути 8-, 16-, 32-, 64-розрядним. Чим більша розрядність процесора, тим більше інформації він може обробити. Розрядність процесора вимірюють у бітах. Іноді уточнюють і розрядність адресної шини. Вона показує, скільки осередків (адрес) внутрішньої пам'яті може бути використане даним процесором (так званий адресний простір процесора).

Тактова частотакількість тактів (елементарних дій), що виконуються процесором за секунду. Тактова частота вимірюється в мегагерцах (1 МГц - мільйон тактів за секунду) чи гігагерцах (1 ГГц- мільярд тактів за секунду). Вочевидь, що тактова частота впливає швидкість роботи, швидкодія процесора. Чим вона вища, тим швидше працює процесор і тим більше інформації він може обробити. Підвищення тактової частоти походить від однієї моделі процесора до іншої. Наприклад, перші моделі процесорів Intel (8088) працювали з тактовою частотою 8 МГц, а сучасні (Pentium IV) – до 4 ГГц.

Багатоядерний процесор , тобто. може складатися з кількох процесорів, об'єднаних в одному корпусі.

Пристрої введення

Пристрої введення призначені для введення інформації від користувача до комп'ютера.

Людина отримує інформацію з навколишнього світу за допомогою органів чуття: зору, слуху, нюху, дотику, смаку. Однак людина не сприймає електричні імпульси і дуже погано розуміє інформацію, представлену у формі послідовностей нулів та одиниць, отже, до складу комп'ютера повинні входити спеціальні пристрої введення та виведення інформації.

Пристрої введення "переводять" інформацію з мови людини машинною мовою комп'ютера, а пристрої виведення, навпаки, "переводять" інформацію з машинної мови у форми, доступні для людського сприйняття.

Пристрої введенняпристрої за допомогою яких людина вводить інформацію до ЕОМ.

Клавіатура -Пристрій для ручного введення числової та текстової інформації в ЕОМ від користувача.

Світлове перо – спеціальна ручка, за допомогою якої можна малювати на екрані ЕОМ.

Миша – маніпулятор для введення інформації та роботи з графічним інтерфейсом.

Трекбол- аналогічно миші, але виконаний у формі кулі. Використовується переважно портативних ПК.

Тачпадсенсорна панель, чутлива до натискання пальців.

Сканер – для введення в комп'ютер фотографій, малюнків.

Джойстик - Ігровий маніпулятор.

Цифрові камери (Фотоапарати та відеокамери) – формують зображення в комп'ютерному форматі (цифровому форматі, мають пам'ять, аналогічну комп'ютерній.)

Мікрофондля введення звукової інформації підключається до входу звукової карти.

Пристрої виведення

Пристрої виведення призначені для виведення інформації із пам'яті ЕОМ.

Монітор – пристрій для виведення інформації на екран.

Принтерпристрій для друку інформації на папір.

Графобудівник (плотер)- пристрій виведення на папір складних креслень, схем, плакатів великого формату (А1). Принцип дії плоттера такий самий, як і у струменевого принтера.

Акустичні колонки або навушники- використовуються для виведення звуку та підключаються до виходу звукової плати. Звукова плата - це найпізніший пристрій персонального комп'ютера, який виконує обчислювальні операції, пов'язані з обробкою звуку, мови, музики.

Стрімер - пристрій запису інформації на магнітну стрічку з комп'ютера, (на міні-касети з великою ємністю від 0,5 Гбайт до 2 Гбайт) тобто. це магнітофон із спеціальними можливостями.

Пристрої, що виконують одночасно функції та введення та виведення інформації.

Звукова приставка- Комплекс пристроїв для відтворення звуку, для запису звуку програми. Включає звукову платню, звукові колонки, мікрофон.

Модем– пристрій для обміну інформацією між комп'ютерами через мережу.

Факс-модем– пристрій, що поєднує можливості модему та засоби обміну зображеннями з іншими факсами через звичайні телефонні апарати.

НГМД, НЖМД, НМЛ– спільні пристрої для введення та виведення інформації на магнітні носії (гнучкий диск, жорсткий диск, стрічка).

Магістрально – модульний принцип побудови комп'ютера

Зв'язок та обмін інформацією між окремими пристроями комп'ютерапроводиться за допомогою інформаційної магістралі, яку зазвичай називають шиною. Конструктивно вона виконана разом із платою. Магістраль можна уявити як пучок проводів, до якого приєднані всі пристрої ЕОМ. Посилаючи магістралі електричні сигнали, будь-який модуль ЕОМ може передавати інформацію іншим модулям.


Шина даних (8, 16, 32, 64 біти)

Шина адреси (16, 20, 24, 32, 36 бітів) МАГІСТРАЛЬ

Шина керування

Клавіатура

Клавіатура призначений для ручного введення інформації в комп'ютер від користувача. Стандартна клавіатура містить 101 (104) кнопки.

Число клавіш на клавіатурах може дещо відрізнятися, але призначення однакових клавіш на різних клавіатурах збігається.

Робота будь-якого цифрового комп'ютера залежить від частоти, яку визначає кварцовий резонатор. Він являє собою олов'яний контейнер, в який вміщений кристал кварцу. Під впливом електричної напруги кристалі виникають коливання електричного струму. Ось ця частота коливання і називається тактовою частотою. Усі зміни логічних сигналів у мікросхемі комп'ютера відбуваються через певні інтервали, які називаються тактами. Звідси зробимо висновок, що найменшою одиницею виміру часу більшість логічних пристроїв комп'ютера є такт чи інакше – період тактової частоти. Простіше кажучи – на кожну операцію потрібно щонайменше один такт (хоча деякі сучасні пристрої встигають виконати кілька операцій за один такт). Тактова частота, стосовно персональних комп'ютерів, вимірюється в МГц, де Герц – це одне коливання за секунду, відповідно 1 МГц – мільйон коливань за секунду. Теоретично, якщо системна шина Вашого комп'ютера працює на частоті 100 МГц, то вона може виконувати до 100 000 000 операцій на секунду. До речі, зовсім не обов'язково, щоб кожен компонент системи обов'язково щось виконував з кожним тактом. Існують звані порожні такти (цикли очікування), коли пристрій перебуває у процесі очікування відповіді будь-якого іншого пристрою. Так, наприклад, організована робота оперативної пам'яті та процесора (СPU), тактова частота якого значно вища за тактову частоту ОЗУ.

Розрядність

Шина складається з кількох каналів передачі електричних сигналів. Якщо кажуть, що шина тридцятидворозрядна, це означає, що вона здатна передавати електричні сигнали по тридцяти двох каналах одночасно. Тут є одна фішка. Справа в тому, що шина будь-якої заявленої розрядності (8, 16, 32, 64) має насправді більшу кількість каналів. Тобто, якщо взяти ту ж тридцятидворозрядну шину, то для передачі даних виділено 32 канали, а додаткові канали призначені для передачі специфічної інформації.

Швидкість передачі даних

Назва цього параметра говорить сама за себе. Він обчислюється за такою формулою:

тактова частота * розрядність = швидкість передачі

Зробимо розрахунок швидкості передачі даних для 64-розрядної системної шини, що працює на тактовій частоті в 100 МГц.

100 * 64 = 6400 Мбіт/сек6400/8 = 800 Мбайт/сек

Але отримана кількість не є реальною. У житті на шини впливає купа різноманітних факторів: неефективна провідність матеріалів, перешкоди, недоліки конструкції та складання, а також багато іншого. За деякими даними, різниця між теоретичною швидкістю передачі даних та практичною може становити до 25%.

За роботою кожної шини слідкують спеціально для цього призначені контролери. Вони входять до складу набору системної логіки ( чіпсет).

Шина isa

Системна шина ISA (Industry Standard Architecture) застосовується з процесора i80286. Гніздо для плат розширення включає основний 64-контактний та додатковий 36-контактний роз'єм. Шина 16-розрядна, має 24 адресні лінії, забезпечує пряме звернення до 16 Мбайт оперативної пам'яті. Кількість апаратних переривань – 16, каналів DMA – 7. Допускається можливість синхронізації роботи шини та процесора різними тактовими частотами. Тактова частота – 8 МГц. Максимальна швидкість передачі даних – 16 Мбайт/с.

PCI. (Peripheral Component Interconnect bus – шина з'єднання периферійних компонентів)

У червні 1992 року на сцені з'явився новий стандарт – PCI, батьком якого була фірма Intel, а точніше організована нею група Special Interest Group. На початку 1993 року виник модернізований варіант PCI. По суті, ця шина не є локальною. Нагадаю, що локальною шиною називається та шина, яка підключена до системної шини безпосередньо. PCI для підключення до неї використовує Host Bridge (головний міст), а також ще й Peer-to-Peer Bridge (одноранговий міст) який призначений для з'єднання двох шин PCI. Крім усього іншого, PCI є сама собою мостом між ISA і шиною процесора.

Тактова частота PCI може дорівнювати або 33 МГц або 66 МГц. Розрядність – 32 або 64. Швидкість передачі – 132 Мбайт/сек чи 264 Мбайт/сек.

Стандартом PCI передбачено три типи плат залежно від харчування:

1. 5 Вольт – для стаціонарних комп'ютерів

2. 3,3 Вольт – для портативних комп'ютерів

3. Універсальні плати можуть працювати у обох типах комп'ютерів.

Великим плюсом шини PCI є задоволення специфікації Plug and Play. Крім цього, в шині PCI будь-яка передача сигналів відбувається пакетним чином, де кожен пакет розбитий на фази. Починається пакет з фази адреси, за якою, як правило, слідує одна або кілька фаз даних. Кількість фаз даних у пакеті може бути невизначеною, але обмежена таймером, який визначає максимальний час, протягом якого пристрій може використовуватися шиною. Такий таймер має кожен підключений пристрій, а його значення може бути задано при конфігуруванні. Для роботи з передачі даних використовується арбітр. Справа в тому, що на шині можуть бути два типи пристроїв – майстер (ініціатор, господар, ведучий) шини та підлеглий. Майстер бере на себе контроль за шиною та ініціює передачу даних до адресата, тобто підпорядкованого пристрою. Майстром або підлеглим може бути будь-який підключений до шини пристрій і ця ієрархія постійно змінюється в залежності від того, який пристрій запросив у арбітра шини дозволу на передачу даних і кому. За безконфліктну роботу PCI шини відповідає чіпсет, а точніше North Bridge. Але на PCI життя не зупинило своєї течії. Постійне вдосконалення відеокарт призвело до того, що фізичних параметрів шини PCI стало не вистачати, що призвело до появи AGP.

CPU - central processing unit, або центральний обробний пристрій. Є інтегральною схемою, яка виконує машинні інструкції. Зовні сучасний ЦП виглядає як невеликий блок розміром близько 4-5 см із контактами-ніжками на нижній частині. Хоча і прийнято називати цей блок, сама інтегральна схема знаходиться всередині цього корпусу і є кристалом кремнію, на який за допомогою літографії наносяться електронні компоненти.

Верхня частина корпусу ЦП служить для відведення тепла, яке утворюється в результаті мільярда транзисторів. На нижній частині розташовані контакти, які потрібні для з'єднання чіпа з материнською платою за допомогою сокету – певного роз'єму. ЦП - найпродуктивніша частина комп'ютера.

Тактова частота як важливий параметр роботи процесора і на що вона впливає

Продуктивність процесора прийнято оцінювати за тактовою частотою. Це кількість операцій або тактів, які можуть зробити ЦП за секунду. По суті час, за який процесор обробляє інформацію. Вся проблема полягає в тому, що різні архітектури та пристрій ЦП можуть виконувати операції за різну кількість тактів. Тобто одному ЦП для певної задачі може знадобитися один такт, а іншому - 4. Таким чином, перший може виявитися більш ефективним зі значенням 200 МГц, проти другого з показником 600 МГц.

Тобто тактова частота по суті не дає повного визначення продуктивності процесора, що зазвичай позиціонується багатьма саме так. Але ми звикли оцінювати її через більш-менш усталені норми. Наприклад, для сучасних моделей актуальний розбіг у цифрах становить від 2,5 до 3,7 ГГц, а часто й вище. Природно, що більше значення, краще. Однак це не означає, що на ринку не існує процесора з меншою частотою, але працює набагато ефективніше.

Принцип дії генератора тактової частоти

Усі компоненти ПК працюють із різною швидкістю. Наприклад, системна шина може бути 100 МГц, ЦП – 2,8 ГГц, а оперативна пам'ять – 800 МГц. Базовий показник системи задає генератор тактових імпульсів.

Найчастіше в сучасних комп'ютерах використовується програмована мікросхема генерації, яка визначає значення кожного компонента окремо. Принцип дії найпростішого генератора тактових імпульсів полягає у виробленні електричних імпульсів з певним часовим інтервалом. Найбільш наочний приклад використання генератора - електронний годинник. За допомогою підрахунку тактів формуються секунди, з них вже хвилини і потім годинник. Про те, що таке Гігагерці, Мегагерці і т.д., ми розповімо трохи згодом.

Як швидкість роботи комп'ютера та ноутбука залежить від тактової частоти

Частота роботи процесора відповідає за кількість тактів, що може виконати комп'ютер за одну секунду, що, своєю чергою, відбиває продуктивність. Однак не варто забувати про те, що різні архітектури використовують різну кількість тактів для вирішення одного завдання. Тобто «мірятися показниками» актуально в рамках хоча б одного класу процесорів.

На що впливає тактова частота одноядерного процесора в комп'ютері та ноутбуці

Одноядерні ЦП вже рідко можна зустріти в природі. Але для прикладу їх можна використовувати. Одне ядро ​​процесора містить у своєму складі як мінімум арифметико-логічний пристрій, що входить до нього, набір регістрів, пару рівнів кешу і співпроцесор.

Частота, з якою всі ці компоненти виконують свої завдання, безпосередньо впливає загальну продуктивність ЦП. Але, знову ж таки, при відносно схожій архітектурі та механізмі виконання команд.

На що впливає кількість ядер у ноутбуці

Показники ядер ЦП не складається. Тобто якщо 4 ядра працюють на 2 ГГц, це не означає, що їх загальне значення дорівнює 8 ГГц. Тому що завдання у багатоядерних архітектурах виконуються паралельно. Тобто, певний набір команд лунає ядрам частинами, а після виконання кожної формується загальна відповідь.

Таким чином, певне завдання може бути виконане швидше. Вся проблема полягає в тому, що не всі програмні забезпечення можуть працювати з кількома потоками одночасно. Тобто, дотепер більшість додатків, по суті, задіють лише одне ядро. Існують, звичайно, механізми на рівні операційної системи, які можуть розпаралелювати завдання на різні ядра, наприклад, одна програма завантажує одне ядро, інше - друге і т.д. Але це також потрібні ресурси системи. Але, загалом, оптимізовані програми та ігри показують набагато більшу продуктивність у багатоядерних системах.

У чому вимірюється тактова частота процесора

Одиниця виміру Герц зазвичай показує кількість виконання періодичних процесів за секунду. Це стало ідеальним рішенням у тому, у яких одиницях буде вимірюватися тактова частота процесора. Тепер робота всіх чіпів почала вимірюватися в Герцах. Ну, зараз уже – ГГц. Гіга - це така приставка, що показує, що тут міститься 1000000000 герц. За всю історію ПК приставки часто змінювалися – КГц, потім МГц, і зараз найактуальніша ГГц. У специфікаціях ЦП можна зустріти і англійські абревіатури – MHz чи GHz. Позначають такі приставки те саме, що й у кирилиці.

Як дізнатися частоту процесора свого комп'ютера

Для операційної системи Windows існує кілька простих способів як штатних, так і за допомогою сторонніх програм. Найпростіший і очевидніший – клацнути правою кнопкою по значку «Мій комп'ютер» і зайти в його властивості. Поряд з ім'ям ЦП та його характеристиками буде вказано і його частоту.

З інших рішень можна використовувати маленьку, але відому програму CPU-Z. Її лише потрібно завантажити, встановити та запустити. У головному вікні вона покаже тактову частоту. Крім цих даних, вона відображає багато іншої корисної інформації.

Програма CPU-Z

Якими способами можна збільшити продуктивність

Для того щоб існують два основних способи: збільшити множник і частоту системної шини. Множник – це коефіцієнт, що показує відношення базової частоти процесора до базового показника системної шини.

Він встановлюється заводом-виробником і в кінцевому пристрої може бути або заблокований для змін або розблокований. Якщо можливість змінити множник є, то можна збільшити і частоту роботи процесора, без внесення змін до роботи інших компонентів. Але на практиці такий підхід не дає ефективного приросту, оскільки решта просто не встигає за ЦП. Зміна показника системної шини призведе до збільшення значень всіх компонентів: процесора, оперативної пам'яті, північного та південного мостів. Це найбільш простий та ефективний спосіб розгону комп'ютера.

Розігнати ПК загалом можна і за допомогою підвищення напруги, що збільшить швидкість роботи транзисторів ЦП, а разом із цим і його частоту. Але такий спосіб досить складний та небезпечний для новачків. Використовують його переважно досвідчені в розгоні та електроніці люди.

Різні назви одного параметра

Здрастуйте, дорогі читачі. У попередній статті розповідав про те, де описано найголовніше. У цьому пості розповім про таку характеристику як базова частота процесора, про яку ви теж повинні знати, тим самим додавши інформації, яка може стати вам у пригоді при виборі.

Пояснення та приклад його роботи

Технічно звучить це так: Базова чи номінальна частота (це одне й теж) – це показник, при якому комп'ютерний мікропроцесор виконує мінімальну кількість тактів.

Це означає, що коли комп'ютер виконує якусь кількість завдань і йому не потрібно використовувати всі свої потужності для їх виконання, він працює на номінальних тактах. Зразкові завдання: підтримка роботи операційної системи, перегляд фото, прослуховування музики, редагування тексту.

У чому вимірюється?

Ця характеристика вимірюється в мегагерцях (1200 МГц) чи гігагерцях (1.2 ГГц). Цей параметр є як у виробника Intel, так і у AMD. Також його можна зустріти в описі товару або в характеристиках.

Ще на багатьох сайтах в описі ви можете зустріти термін "робоча або постійна" - це теж саме. Ось різні варіанти назв, які є на сайтах:
Якщо все зрозуміло, як це працює, можете себе перевірити. Уявіть, що ви маєте CPU з базовою частотністю 2 Ghz. Для того щоб подивитися відео або послухати музику мікропроцесору потрібно задіяти, наприклад, 2400 Mhz своєї потужності, а для перегляду фото йому потрібно 1,7 ГГц. Питання із загадкою, яку частотність використовуватиме камінь для перегляду фото?

Ваш варіант відповіді, якщо хочете, можете залишити в коментарях. Давайте вчинимо так, після 15 залишених коментарів, напишу правильну відповідь, домовились? Думаю так". Поїхали далі.

На що впливатиме цей показник?

  • На енергоспоживання
  • На температуру, що виділяється

У сучасних CPU енергоспоживання дрібними кроками стає менше і менше, за рахунок нових техпроцесів, потоків та багато іншого. Незважаючи на це потрібно розуміти, чим вища продуктивність, тим більше потрібно енергії, а там, де високе енергоспоживання завжди є висока температура, що виділяється.

У наступній статті розповім вам про те, що важливіше, . Цікава інформація обов'язково прочитайте.

  • Pentium G4600- Постійна 3,6 ГГц
  • Core i3 8100– робоча 3.6 Ghz
  • Pentium Gold G5400- Номінальна 3700 МГц

А та ще й кому цікаво – у цьому інтернет-магазинчикузараз є безкоштовна доставка. Ну, це так, невеликий відступ.

На цьому маю все. Коментуйте, висловлюйте свої думки, пишіть та . Вибір за вами. Дякую за вашу увагу. Бувай.

Історично склалося, що тактова частота процесора є головним показником швидкодії комп'ютера, і свого часу навіть неосвічена людина, яка не знає, чим оптичний диск відрізняється від гнучкого, могла з упевненістю заявити, що чим більше гігагерц у машині, тим краще, і ніхто б з ним не посперечався. Сьогодні, в середині комп'ютерної ери, такого роду мода пройшла, і розробники намагаються піти у бік створення досконалішої архітектури, збільшення кількості кеш-пам'яті та кількості процесорних ядер, але тактова частота є "королевою" характеристик. У загальному сенсі, це кількість елементарних операцій (тактів), яку процесор може зробити за секунду часу.

Звідси випливає те, що що тактова частота процесора, то більше елементарних операцій здатний виконати комп'ютер, і, отже, тим швидше він працює.

Тактова частота передових процесорів коливається від двох до чотирьох гігагерц. Вона визначається множенням частоти шини процесора певний коефіцієнт. Наприклад, Core i7 використовує множник х20 і має частоту шини, що дорівнює 133 МГц, у результаті тактова частота процесора становитиме 2660 МГц.

Сучасні та ядра

Незважаючи на те, що раніше багатоядерність була в новинку, на сьогоднішній день на ринку практично не залишилося одноядерних процесорів. І нічого дивного в цьому немає, адже комп'ютерна індустрія не стоїть дома.

Тому слід ясно уявляти, як розраховується тактова частота для процесорів, що мають два і більше ядра.

Варто сказати, що є поширена помилка щодо обчислення частоти для таких процесорів. Наприклад: "Є двоядерний процесор з тактовою частотою 1.8 ГГц, отже, його сумарна частота становитиме 2 x 1.8ГГц=3.6ГГц, правильно?". Ні не правильно. На жаль, кількість ядер ніяк не впливає на кінцеву тактову частоту, якщо ваш процесор працював зі швидкістю в 3 ГГц, так він працюватиме і буде, але при більшій кількості ядер збільшаться його ресурси, а це, у свою чергу, дуже підвищить працездатність.

Не варто також забувати, що для сучасного процесора особливо важливий обсяг кеш-пам'яті. Це найшвидша пам'ять ЕОМ, у якій дублюється робоча інформація, котрій необхідний швидший доступ у час.

Так як цей дуже дорогий і трудомісткий у виробництві, його значення порівняно малі, але цих показників достатньо для того, щоб збільшити продуктивність системи без зміни таких параметрів, як тактова частота.

Максимальна тактова частота процесора та розгін

Наскільки б ваш комп'ютер був хороший, коли-небудь він все ж таки застаріє. Але не поспішайте нести його на смітник і з розкинутим гаманцем бігти в найближчий магазин електроніки. Більшість сучасних процесорів та відеокарт передбачає додатковий (крім заводського) розгін, і маючи хорошу систему охолодження, ви зможете підняти рівень номінальної частоти на 200-300 ГГц. Для екстремалів і любителів великих цифр також існує "оверклокінг", що закликає вичавити з техніки максимум. Багато людей, які займаються такою небезпечною справою, можуть легко розігнати одноядерний процесор до 6-7 ГГц, а деякі навіть ставлять рекордні показники в 8.2 ГГц.