Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет
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.
«Импульсивное поведение» процессора
Процессор это сердце любой вычислительной машины, а к таковым относятся не только калькуляторы и компьютеры, используемые в сложных расчетах, но и любое устройство, работающее с оцифрованными данными. Чтобы преобразовать их в музыку, видео, изображение или, тем более, заставить программу совершить определенные операции, поток «нулей» и «единиц» записанный в двоичном коде необходимо пропустить через блок, выполняющий логические операции.
Такие обрабатывающие модули, созданные из множества полупроводниковых микротранзисторов и составляют основу кристалла процессора. Или, как говорят знатоки «камня».
Но вернемся к оцифрованному потоку данных, которые в реальности представляют собой наличие или отсутствие сигнала в электроцепи. Ведь именно его и обрабатывает транзистор. Но чтобы сделать такие сигналы читаемыми (отличаемыми друг от друга) его подают импульсами. Создает их тактовый генератор, интегрированный в архитектуру самого процессора.
В лучших современных ЦПУ за одну секунду происходит до 5 000 000 000 (пяти миллиардов!) импульсов. Это величина измеряется в гигагерцах (ГГц) и является тактовой частотой работы ядра процессора, выполняющего главные вычислительные функции. Чем больше она, тем лучше.
Но за дополнительные герцы приходится расплачиваться повышенным энергопотреблением и сильным нагревом.
В чем измеряется и как обозначается
В гигагерцах или в мегагерцах, в сокращенном виде обозначается как – ГГц или МГц, Ghz или Mhz.
3.2 Ghz = 3200 Mhz – это одно и тоже, только в разных величинах.
На сайтах, в описании частота обозначается по разному. Примеры приведены ниже и выделены синим цветом.
Процессорные ядра
Некоторые устройства используют одноядерный процессор, в то время как другие могут иметь двухъядерный (или четырехъядерный и т.д.) Процессор. Работа двух процессорных блоков, работающих синхронно, означает, что центральный процессор может одновременно выполнять две команды каждую секунду, что значительно повышает производительность.
Некоторые CPU могут виртуализировать два ядра для каждого доступного физического ядра — метод, известный как Hyper-Threading. Виртуализация означает, что ЦП с четырьмя ядрами может функционировать так, как если бы он имел восемь, а дополнительные виртуальные ядра ЦП называются отдельными потоками. Физические ядра, тем не менее, работают лучше, чем виртуальные.
Если разрешить процессор, некоторые приложения могут использовать многопоточность. Если под потоком понимается единый элемент компьютерного процесса, то использование нескольких потоков в одном ядре ЦП означает, что большее количество инструкций можно понять и обработать одновременно. Некоторые программы могут использовать эту функцию на более чем одном ядре ЦП, что означает, что одновременно может обрабатываться еще больше задач.
В чем важность частоты процессора?
Частота процессора – очень важный показатель, который существенно влияет на общую скорость и производительность компьютера. В конце концов, именно от этого зависит, насколько быстро ЦП может выполнять инструкции из приложений.
Однако на сегодняшний день нужно учитывать и другие элементы (в отличие от тех времен, когда процессоры были оснащены лишь одним ядром). Вы не можете просто посмотреть на частоту ЦП и принять решение о покупке – важно обращать внимание на количество ядер, архитектуру и другие показатели.
Многое также зависит от того, что именно вы собираетесь делать на своем компьютере. Некоторые приложения выигрывают от значительно более высокой частоты процессора, в то время как для других важно количество ядер.
Как мы уже говорили выше, лучше всего сравнивать тактовую частоту процессоров одной марки и одного поколения. Об этом важно помнить при сравнении продуктов от разных производителей.
На что влияет?
Появляется вполне логичный вопрос: на что же влияет частота процессора? И стоит ли опираться на эту характеристику при выборе ноутбука или персонального компьютера? Как упоминалось выше, frequency характеризует количество операций, которые компьютер выполняет за единицу времени. То есть чем больше мощность процессора, тем быстрее он будет обрабатывать информацию, вследствие чего ПК будет работать лучше.
Читайте также: Как найти потерянный смартфон даже в случае, если он выключен: самые действенные способы и приложения для Android и IOS
Тактовая частота, безусловно, важная характеристика. Однако опираться лишь на нее при выборе компьютера не стоит. Вычислительная машина – это сложная система, компоненты которой взаимосвязаны. Если в вашем компьютере стоит мощный процессор с высокой частотой, но другие аппаратные модули слабенькие, то это вовсе не значит что, ПК сможет запускать «тяжелые» игры и программы. Чтобы компьютер работал хорошо, нужен не только мощный CPU, но и хорошая видеокарта, винчестер, большое количество оперативной памяти и пр.
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.
