Что такое тактовая частота процессора и какая она должна быть?
Тактовая частота процессора ― это количество колебаний за определенный промежуток времени (в данном случае ― за секунду). Если говорить о персональном компьютере, то для него это показатель количества операций, которые может выполнять процессор за 1 секунду. Помните: чем больше показатель тактовой частоты, тем выше производительность компьютера.
Это интересно! Единица измерения частоты именуется «герц», а названа она в честь легендарного немецкого ученого-физика Генриха Рудольфа Герца, который в 1885 году провел уникальный эксперимент в подтверждение правильности электромагнитной теории. Ученый доказал, что свет ― это разновидность электромагнитного излучения, которое распространяется в виде специальных волн.
Специалисты выделяют 2 разновидности тактовой частоты.
- Внешняя (влияет на обмен данными между платой оперативной памяти и процессором).
- Внутренняя (влияет на правильность и быстроту работы внутри процессора).
Интересен и тот факт, что до 1992 года эти два показателя, как правило, совпадали, и только в результате внедрения новых технологий специалистами известной компании Intel внутренняя частота была увеличена в 2 раза по сравнению с внешней. Примером такого достижения стал уникальный на то время процессор 80486DX2. Производитель представил общественности 2 вида такого процессора: один ― менее мощный (25/50 МГц), другой ― с большей производительностью (33/66 МГц). Это изобретение дало серьезный толчок, в том числе и для других производителей, и они начали активно разрабатывать и выпускать процессоры с заметно большей мощностью.
Стоит обратить внимание и на такой важный момент: тактовая частота процессора ― это не единственный критерий оценки быстродействия и производительности компьютера. Нужно учитывать также объем кэш-памяти и количество ядер. В некоторых процессорах последнего поколения используется специальная система Turbo Boost, отвечающая за автоматическое увеличение тактовой частоты ядер процессора. Итак, если вы активный геймер и не представляете своей жизни без ежедневного погружения в увлекательный мир сложных, как по сюжету, так и по графике, игр, то вам нужен действительно мощный компьютер. А вот для классической офисной работы подойдет и современный ПК с минимальными возможностями процессора.
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.
На что влияет частота процессора
Значение тактовой частоты равняется ТЧ системной шины и множителя в настройках CPU
Таким образом даже разобравшись, что такое частота у процессора, обычный пользователь не до конца может понять, на что именно влияет этот показатель. Согласно заявлениям разработчиков, количество герц определяет, с какой скоростью ЦП, используя вычислительные мощности, выполняет задачи. Одним словом, данный показатель влияет на производительность, а следовательно, на качество работы пользователя.
Ядра и потоки
Важнейший параметр любого современного процессора — количество ядер. Каждое из них занимается собственными расчетами, а современные приложения и игры умеют распараллеливать вычисления так, что повышение количества ядер приводит к серьезному увеличению производительности.
Потоки — это, если не вдаваться в технические подробности, «виртуальные ядра». Благодаря технологиям Hyper-threading у Intel и SMT у AMD (поддерживаются практически всеми более-менее дорогими моделями CPU) каждое ядро их процессоров отвечает за два вычислительных потока.
Если вам нужен самый бюджетный ПК для серфинга в сети и работы с простыми документами, хватит и двухядерного процессора (лучше — с HT или SMT). Во всех остальных случаях разумный минимум — 4 ядра и 8 вычислительных потоков.
К этому моменту в продаже появились довольно доступные бюджетные 6-ядерные процессоры — и от Intel, и от AMD. По нашему мнению, это оптимальный вариант — 4 ядра могут стать проблемой уже очень скоро (и будут проблемой в некоторых задачах и многих играх уже сейчас).
8 и более ядер — это пока что территория профессионалов и стримеров, которым от CPU нужна либо работа в по-настоящему «тяжелых» приложениях, либо одновременная работа с игрой и ПО для стриминга. Здесь ограничений уже нет — если бюджет позволяет, можно выбрать и 10-ядерный, и 12-ядерный, и 16-ядерный процессор — например, Ryzen 9 5950X. А еще есть 64-ядерные (!) AMD Threadripper!
Функции CPU
Какие функции выполняет центральный процессор CPU? Главная функция ― управление всеми операциями компьютера: от простейших сложений чисел на калькуляторе до запуска компьютерных игр. Если рассматривать основные функции центрального процессора подробнее, CPU:
- получает данные из оперативной памяти, выполняет с ними арифметические и логические операции, передаёт их на внешние устройства,
- формирует сигналы, необходимые для работы внутренних узлов и внешних устройств,
- временно хранит результаты выполненных операций, переданных сигналов и других данных,
- принимает запросы от внешних устройств и обрабатывает их.
Частота шины процессора (системная шина)
Частота шины определяет скорость обмена данными между ядрами и чипсетом материнской платы, а также другими боками внутри процессора.
Указывается в мегагерцах или трансферов в секунду.
AMD FX-8120: HT 5.2 GT/s
Intel Core i5 2500: DMI 5GT/s
Intel pentium Dual-Core E5700: FSB 800MHz
Чем больше производительность шины данных, тем это лучше для производительности компьютера. Для современных процессоров — этот параметр утратил свою актуальность, как это было в процессорах предыдущих поколений.
Это связано с тем, что производительность шины данных в современных процессорах очень большая, и она уже не может понижать общую производительность компьютера, как это могло быть в процессорах предыдущих поколений, с более низкой частотой шины данных.
Энергосбережение
Энергопотребление в зависимости от процессора. Снизу – самые “жадные” процессоры.
Большинство процессоров для ноутбуков создаются с прицелом на максимально низкое энергопотребление. Все современные чипы AMD и Intel поддерживают такую функцию, как Enhanced Intel Speedstep Technology или AMD Cool’n’Quiet (в зависимости от производителя). Когда ваш ноутбук не слишком занят сложными вычислениями, эта функция снижает тактовую частоту и напряжение питания процессора. В результате удается выиграть больше времени автономной работы, снизив потребление энергии и тепловыделение.
Читайте также: Сколько битых пикселей допускается на мониторе: допустимое количество битых пикселей на мониторе
Кроме того, чтобы современный быстрый чип можно было разместить в тонком корпусе ультрабука, производители процессоров начали выпускать их энергосберегающие модели, позволяющие собрать тихую, холодную систему, с приличным временем автономной работы.
Понятно, что чем меньше выделяется тепла, тем лучше, но в основном энергия сберегается за счет снижения производительности. А если она не снижается, то цена существенно растет.
В результате получилось так, что если для офисного и мобильного применения энергосберегающий процессор – самое то, что нужно, то для игр или обработки видео он не очень пригоден.
