Wat is van invloed op de kloksnelheid van de CPU? Wat is een centrale verwerkingseenheid.

CPU-prestaties zijn afhankelijk van bitdiepte, frequentie en processorarchitectuur. De werking van de computer als geheel hangt af van deze integrale waarde, wat betekent dat u bij het kiezen rekening moet houden met alle kenmerken van de processor. De processor moet voldoende prestaties hebben om bepaalde taken op te lossen.

Processorfabrikanten

Er zijn twee grote, toonaangevende fabrikanten op de processormarkt: Intel en AMD. De specificaties van de processor verschillen van fabrikant tot fabrikant. Veel hangt af van de perfectie van technologie, gebruikte materialen, lay-out en andere nuances.

CPU kloksnelheid

Kloksnelheid geeft de snelheid van de processor aan in Hertz (GHz) - het aantal bewerkingen per seconde. De kloksnelheid van de processor is onderverdeeld in intern en extern. Ja, dit kenmerk van de processor heeft een aanzienlijke invloed op de snelheid van uw pc, maar de prestaties zijn er niet alleen van afhankelijk.

• De interne kloksnelheid verwijst naar de snelheid waarmee de processor interne instructies verwerkt. Hoe hoger de waarde, hoe sneller de externe kloksnelheid.
• De externe kloksnelheid bepaalt hoe snel de processor toegang krijgt tot het RAM-geheugen.

Processorgrootte:

De bitdiepte is het beperkende aantal bits van een binair getal, waarover een machinale bewerking van informatieoverdracht tegelijk kan worden uitgevoerd. Hoe hoger de bitdiepte, hoe hoger de processorprestaties. Tegenwoordig zijn de meeste processors 64-bits en ondersteunen ze 4 gigabyte RAM. Dit is een van de belangrijkste kenmerken van de processor, maar verre van de enige; bij het kiezen moet u zich er niet alleen door laten leiden.

Dimensie van het technologische proces

Bepaalt de afmetingen van de transistor (dikte en lengte van de poort). De frequentie van het kristal wordt bepaald door de schakelfrequentie van de transistoren (van gesloten naar open toestand). Als de afmeting kleiner is, dan is het oppervlak kleiner, en dus de opwekking van warmte. De dimensie van het technologische proces wordt gemeten in nanometers, hoe lager deze indicator, hoe beter.

Contactdoos of connector

Een vrouwelijke of sleufconnector die is ontworpen om de CPU-chip in het moederbordcircuit te integreren. Elke socket staat alleen de installatie van een bepaald type processor toe, controleer de socket van de geselecteerde processor met je moederbord, deze moet ermee overeenkomen.

Vrouwelijk connectortype:

• PGA (Pin) Gontdoen Array) - vierkante of rechthoekige behuizing, pincontacten.
• BGA ( BalGarray verwijderen) - soldeerballen.
• LGA (Land Grid Array) - contactvlakken.

Processorcache

De processorcache is een van de belangrijkste kenmerken om op te letten bij het kiezen. Cache is een reeks ultrasnelle vluchtige RAM. Het is een buffer waarin gegevens worden opgeslagen waarmee de processor vaker of tijdens de laatste bewerkingen interactie heeft gehad. Dit vermindert het aantal processortoegangen tot het hoofdgeheugen. Dit type geheugen is onderverdeeld in drie niveaus: L1, L2, L3. Elk van de niveaus is anders in geheugengrootte en snelheid, en hun versnellingstaken zijn verschillend. L1 is de kleinste en snelste, L3 is de grootste en langzaamste. Hoe groter de cache, hoe beter. De processor gaat om de beurt naar elk niveau (van het laagste naar het hoogste) totdat hij de benodigde informatie in een van hen vindt. Als er niets wordt gevonden, krijgt het toegang tot het RAM-geheugen.

Stroomverbruik en warmteafvoer

Hoe hoger het stroomverbruik van de processor, hoe hoger de warmteafvoer. Er moet voor voldoende koeling worden gezorgd.

TDP (Thermal Design Power) is een parameter die de hoeveelheid warmte aangeeft die het koelsysteem onder de grootste belasting van een bepaalde processor kan afnemen. De waarde wordt weergegeven in watt bij de maximale temperatuur van de processorbehuizing.

ACP (Average CPU Power) - Het gemiddelde processorvermogen, dat het stroomverbruik van de processor voor specifieke taken weergeeft.

In de praktijk is de waarde van de ACP-parameter altijd lager dan de TDP.

Bedrijfstemperatuur processor

De hoogste indicator van de oppervlaktetemperatuur van de processor waarbij normale werking mogelijk is (54-100 ° C). Deze indicator is afhankelijk van de belasting van de processor en van de kwaliteit van de warmteafvoer. Als de limiet wordt overschreden, wordt de computer opnieuw opgestart of wordt hij gewoon uitgeschakeld. Dit is een zeer belangrijk kenmerk van de processor, dat direct van invloed is op de keuze van het type koeling.

Vermenigvuldiger en systeembus

Deze parameters zijn eerder nodig voor degenen die na verloop van tijd van plan zijn hun steen te verspreiden. Front Side Bus - frequentie van de systeembus van het moederbord. De kloksnelheid van de processor is het product van de FSB-frequentie door de processorvermenigvuldiger. De meeste processors hebben multiplier overklokken uitgeschakeld, dus je moet overklokken op de bus. Het is de moeite waard om meer in detail met dit kenmerk van de processor vertrouwd te raken, als u na een bepaalde tijd de softwareprestaties wilt verbeteren zonder de hardware te upgraden.

Geïntegreerde grafische kaart

De processor kan worden uitgerust met een grafische kern, die verantwoordelijk is voor het weergeven van beelden op je monitor. In de afgelopen jaren zijn dergelijke geïntegreerde videokaarten goed geoptimaliseerd en draaien het hoofdsoftwarepakket en de meeste games zonder problemen op gemiddelde of minimale instellingen. Om in kantoortoepassingen te werken en op internet te surfen, Full HD-video te bekijken en op gemiddelde instellingen af ​​te spelen, is zo'n videokaart voldoende, en dit is Intel.

Wat betreft AMD-processors, hun geïntegreerde GPU's zijn krachtiger, waardoor AMD-processors een prioriteit zijn voor gamers die geld willen besparen bij de aankoop van een afzonderlijke grafische kaart.

Aantal kernen (draden)

Multi-core is een van de belangrijkste kenmerken van een CPU, maar heeft de laatste tijd te veel aandacht gekregen. Ja, nu moeten we proberen werkende single-coreprocessors te vinden, ze hebben hun nut overleefd. De single-core processors werden vervangen door processors met 2, 4 en 8 cores.

Als 2 en 4-cores heel snel in gebruik kwamen, zijn processors met 8 cores nog niet zo gewild. Om kantoorapplicaties te gebruiken en op internet te surfen, zijn 2 cores voldoende, 4 cores zijn nodig voor CAD- en grafische applicaties die alleen in meerdere threads moeten werken.

Wat betreft 8 cores, er zijn maar weinig programma's die zoveel threads ondersteunen, wat betekent dat zo'n processor gewoon nutteloos is voor de meeste toepassingen. Meestal geldt: hoe minder threads, hoe hoger de kloksnelheid. Hieruit volgt dat als een programma aangepast is voor 4 cores, en niet voor 8, het langzamer zal werken op een 8-core proces. Maar deze processor is een prima oplossing voor wie tegelijkertijd aan een groot aantal veeleisende programma's tegelijk moet werken. Door de belasting gelijkmatig over de processorkernen te verdelen, kunt u genieten van uitstekende prestaties in alle programma's die u nodig hebt.

Bij de meeste processors komt het aantal fysieke cores overeen met het aantal threads: 8 cores - 8 threads. Maar er zijn processoren waarbij dankzij bijvoorbeeld Hyper-Threading een 4-core processor 8 threads tegelijk kan verwerken.

Conclusie

Uit het artikel dat u hebt geleerd over de bestaande kenmerken van centrale processors, weet u nu waar u op moet letten bij het kiezen. Als de informatie in het artikel niet meer relevant is, laat het ons dan weten in de comments, dan zullen we de informatie in het artikel bijwerken of aanvullen.

Elke computergebruiker stelde deze vraag vaak, vooral wanneer hij besloot nieuwe apparatuur aan te schaffen. Maar om de vraag te beantwoorden - wat beïnvloedt de kloksnelheid van de processor, moet u eerst begrijpen wat het is?

INVLOED van de CPU-kloksnelheid op de prestaties?

Deze indicator geeft het aantal berekeningen aan dat per seconde door de processor wordt uitgevoerd. En natuurlijk, hoe hoger de frequentie, hoe meer bewerkingen de processor per tijdseenheid kan uitvoeren. Voor moderne apparaten ligt dit cijfer in het bereik van 1 tot 4 GHz. Het wordt bepaald door de basis- of externe frequentie te vermenigvuldigen met een bepaalde factor. U kunt de processorfrequentie verhogen door deze te "overklokken". De wereldleiders in de productie van deze apparaten oriënteren sommige van hun producten op hun mogelijke overklokken.

Bij het kiezen van een dergelijk apparaat is niet alleen de frequentie een belangrijke prestatie-indicator. Dit wordt ook beïnvloed door de kracht van de processor.
Momenteel zijn er praktisch geen dergelijke apparaten die slechts één kern hebben. Multi-core processors hebben hun single-core voorgangers volledig uit de markt geduwd.

Over nucleair en klokfrequentie

Laten we beginnen met het feit dat de bewering dat de processor een frequentie heeft die gelijk is aan de totale som van deze indicator van elk van de kernen niet waar is. Maar waarom is een multi-coreprocessor beter en efficiënter? Omdat elk van de kernen zijn deel van het totale werk doet, als het toelaat, het programma door de processor verwerken. Krachtigheid verhoogt dus de prestaties van het systeem aanzienlijk, in het geval dat de verwerkte informatie in delen kan worden verdeeld. Maar als dit niet mogelijk is, draait er maar één processorkern. Bovendien zijn de algehele prestaties gelijk aan de klokfrequentie van deze kern.

Over het algemeen is een multi-coreprocessor precies wat je nodig hebt als je met afbeeldingen, statische afbeeldingen, video, muziek moet werken. Maar als u een gokverslaafde bent, is het in dit geval beter om een ​​niet erg multi-coreprocessor te nemen, omdat programmeurs mogelijk niet voorzien in de scheiding van softwareprocessen in delen. Voor gaming is daarom een ​​krachtigere processor beter geschikt.

Over processorarchitectuur

Bovendien zijn de systeemprestaties afhankelijk van de processorarchitectuur. Natuurlijk, hoe korter het signaalpad van het punt van oorsprong naar het punt van bestemming, hoe sneller de verwerking van informatie. Om deze reden presteren Intel-processors beter dan AMD-processors bij dezelfde kloksnelheid.
resultaten

Dus de kloksnelheid van een processor is zijn kracht of vermogen. Het beïnvloedt de prestaties van het systeem. Maar tegelijkertijd moet niet worden vergeten dat deze parameter, naast vermogen, afhangt van het aantal kernen en van de architectuur van dit apparaat. Is het nodig om een ​​processor te kiezen rekening houdend met waarmee hij in de toekomst zal moeten werken? Voor games kun je beter een krachtigere processor nemen, voor al het andere is een multicoreprocessor met een niet al te hoge klokfrequentie geschikt.

Processor schematisch diagram:

Besturingsblok- regelt de werking van alle processoreenheden.

Rekenkundig logisch blok- voert rekenkundige en logische berekeningen uit.

registreert- blok van gegevensopslag en tussenresultaten van berekeningen - intern RAM van de processor.

Decodeer blok- converteert gegevens naar binair systeem.

Prefetch-blok- ontvangt een opdracht van een apparaat (toetsenbord, enz.) en vraagt ​​instructies in het systeemgeheugen.

Cachegeheugen (of gewoon cache) van het 1e niveau- Slaat veelgebruikte instructies en gegevens op.

L2-cache- slaat veelgebruikte gegevens op.

bus blok- dient voor invoer en uitvoer van informatie.

Dit diagram komt overeen met de P6-architectuurprocessors. Deze architectuur werd gebruikt om processors te maken van Pentium Pro tot Pentium III. Pentium 4-processors worden vervaardigd met behulp van de nieuwe Intel® NetBurst-architectuur. In Pentium 4-processors is de cache van niveau 1 verdeeld in twee delen: de datacache en de instructiecache.

Processorspecificaties

De belangrijkste kenmerken van de processor zijn de klokfrequentie, bitbreedte en cachegroottes van het 1e en 2e niveau.

Frequentie is het aantal trillingen per seconde. Kloksnelheid is het aantal klokcycli per seconde. Toegepast op de processor:

klok frequentie is het aantal bewerkingen dat de processor per seconde kan uitvoeren.

Die. hoe meer bewerkingen een processor per seconde kan uitvoeren, hoe sneller hij werkt. Een processor met een kloksnelheid van 40 MHz voert bijvoorbeeld 40 miljoen bewerkingen per seconde uit, met een frequentie van 300 MHz - 300 miljoen bewerkingen per seconde, met een frequentie van 1 GHz - 1 miljard bewerkingen per seconde.

In 2003 bereikte de kloksnelheid van processors 3 GHz.

Er zijn twee soorten klokfrequenties, interne en externe.

Interne klokfrequentie- Dit is de klokfrequentie waarmee binnen de processor wordt gewerkt.

Externe klokfrequentie of systeembusfrequentie is de klokfrequentie waarmee gegevens worden uitgewisseld tussen de processor en het RAM-geheugen van de computer.

Tot 1992 waren de interne en externe frequenties in de processors hetzelfde, en in 1992 introduceerde Intel de 80486DX2-processor, waarbij de interne en externe frequenties verschillend waren - de interne frequentie was 2 keer hoger dan de externe. Er werden twee typen van dergelijke processors uitgebracht met frequenties van 25/50 MHz en 33/66 MHz, daarna bracht Intel de 80486DX4-processor uit met een verdrievoudigde interne frequentie (33/100 MHz).

Sinds die tijd zijn ook andere productiebedrijven begonnen met het produceren van processors met een dubbele interne frequentie, en IBM begon processors te produceren met een drievoudige interne frequentie (25/75 MHz, 33/100 MHz en 40/120 MHz).

In moderne processors is de systeembusfrequentie bijvoorbeeld bij een processorkloksnelheid van 3 GHz 800 MHz.

Processorgrootte: wordt bepaald door de breedte van zijn registers.

Een computer kan gelijktijdig werken met een beperkt aantal informatie-eenheden. Deze set is afhankelijk van de bitbreedte van de interne registers. Een ontlading is een opslageenheid van informatie. In één werkcyclus kan de computer de hoeveelheid informatie verwerken die in de registers past. Als de registers 8 eenheden informatie kunnen opslaan, dan zijn ze 8-bit, en de processor is 8-bit, als de registers 16-bit zijn, dan is de processor 16-bit, enz. Hoe hoger de bitdiepte van de processor, hoe meer informatie hij in één cyclus kan verwerken, wat betekent, hoe sneller de processor werkt.

De Pentium 4-processor is 32-bits.

Cacheniveau 1 en 2 heeft ook invloed op de processorprestaties.

In de Pentium III-processor is de cache van niveau 1 16 KB, de cache van niveau 2 is 256 KB.

In Pentium 4-processors is de L1-datacache 8 KB, de L1-instructiecache 12.000 instructies in volgorde van uitvoering en de L2-cache 512 KB.

De processor is misschien wel het belangrijkste onderdeel van een computer, omdat hij het is die de gegevensverwerking uitvoert. Een van de belangrijkste kenmerken is: CPU kloksnelheid, dat het aantal bewerkingen aangeeft dat in één seconde is uitgevoerd. Een dergelijke definitie voor deze parameter is echter nogal mager om het belang ervan echt te begrijpen, dus we zullen proberen dit probleem in meer detail te begrijpen.

De wetenschappelijke definitie van klokfrequentie is als volgt: het is het aantal bewerkingen dat in één seconde kan worden verwerkt en wordt gemeten in Hertz. Maar waarom, zullen velen zeggen, werd deze eenheid als basis genomen? In de natuurkunde weerspiegelt deze waarde het aantal fluctuaties gedurende een bepaalde periode, maar hier is in wezen alles identiek, alleen in plaats van fluctuaties wordt het aantal bewerkingen berekend, dat wil zeggen een herhalende waarde over een bepaalde periode van tijd.

Specifiek gesproken over processors, er worden niet identieke bewerkingen in uitgevoerd, hier worden allerlei parameters berekend. Welnu, en dienovereenkomstig is hun totale aantal de klokfrequentie.

Nu zijn de technische mogelijkheden van de processor op het hoogste niveau, dus de Hertz-waarde wordt niet gebruikt, maar hier is het acceptabeler om megahertz of gigahertz te gebruiken. Deze stap is genomen om geen enorm aantal nullen toe te voegen en daarmee de menselijke perceptie van de waarde te vereenvoudigen (zie tabel).

Hoe wordt de kloksnelheid berekend?

Om dit te begrijpen, is het noodzakelijk om op zijn minst een beetje natuurkunde te begrijpen, maar we zullen proberen het onderwerp in "menselijke" taal te onthullen, zodat deze vraag voor elke gebruiker duidelijk is. Om dit complexe rekenproces te begrijpen, is het noodzakelijk om een ​​lijst met processorcomponenten te geven die op de een of andere manier van invloed zijn op deze parameter:

• klokresonator - gemaakt van een kwartskristal, dat in een speciale beschermende schaal is geplaatst;
• klokgenerator - een onderdeel dat oscillaties omzet in pulsen;
• databus.

Door de toevoer van spanning naar de klokresonator genereert deze oscillaties van de elektrische stroom.

Verder worden deze trillingen doorgegeven aan een klokgenerator, die ze omzet in pulsen. Via de databus worden ze verzonden en het resultaat van de berekeningen wordt al rechtstreeks aan de gebruiker geleverd.

Met deze methode wordt de klokfrequentie berekend. En hoewel alles buitengewoon duidelijk lijkt, begrijpen veel mensen deze berekeningen verkeerd, en dienovereenkomstig is de interpretatie onjuist. Allereerst is dit te wijten aan het feit dat de processor meer dan één kern heeft, maar meerdere.

Hoe is de kloksnelheid gerelateerd aan kernen?

In feite verschilt een multi-coreprocessor niet van een single-coreprocessor, behalve dat deze niet één klokresonator bevat, maar twee of meer. Om samen te werken, zijn ze verbonden door een extra databus.

En hier ontstaat de misvatting van mensen: de klokfrequentie van meerdere cores wordt niet opgesomd. Het is alleen dat bij het verwerken van gegevens de belasting opnieuw wordt verdeeld over elk van de kernen, maar dit betekent helemaal niet dat dit strikt proportioneel wordt uitgevoerd en de verwerkingssnelheid neemt hierdoor niet toe. Er zijn bijvoorbeeld enkele games waarin de ontwikkelaars de mogelijkheid om de belasting over de kernen te herverdelen helemaal niet toestaan ​​en het speelgoed werkt slechts op één.

Neem bijvoorbeeld het geval van vier voetgangers. Ze lopen zo ver mogelijk naast elkaar en een van hen draagt ​​een zware last. Als hij moe begint te worden, kan een ander deze belasting nemen om geen snelheid te verliezen, maar tegelijkertijd zullen ze over het algemeen niet sneller gaan en eerder het eindpunt bereiken, omdat iedereen al op de limiet van zijn mogelijkheden beweegt.

Wanneer, trouwens, het aantal cores speelt zeker een rol. En fabrikanten begonnen er steeds meer van te installeren, maar tegelijkertijd moet eraan worden herinnerd dat de databus het gewoon niet aankan en dat de prestaties niet alleen kunnen toenemen, maar ook aanzienlijk inferieur zijn aan processors met minder kernen. Op dit moment brengt Intel bijvoorbeeld I7-processors uit, die slechts twee cores kunnen bevatten, terwijl het gegevens veel sneller zal verwerken dan zelfs acht cores (in de regel bracht dit bedrijf geen modellen uit met zo'n aantal cores, AMD-processors echt zijn er tien nucleaire). De ontwikkelaars richten zich simpelweg niet alleen op het verhogen van de klokfrequentie, maar ook op de processorarchitectuur als geheel. Dit kan zowel betrekking hebben op het vergroten van de datalijn tussen de klokresonatoren als op andere aspecten.

Verschillende namen van dezelfde parameter

Hallo beste lezers. In het vorige artikel heb ik het gehad over waar de meest elementaire wordt beschreven. In dit bericht zal ik het hebben over een kenmerk als de basisfrequentie van de processor, die u ook moet kennen, en voeg daarbij informatie toe die nuttig voor u kan zijn bij het kiezen.

Uitleg en voorbeeld hoe het werkt

Technisch gezien klinkt het als volgt: de basis- of nominale frequentie (dit is hetzelfde) is de indicator waarop de computermicroprocessor het minimum aantal cycli uitvoert.

Dit betekent dat wanneer een computer een bepaald aantal taken uitvoert en niet al zijn vermogen hoeft te gebruiken om ze te voltooien, deze werkt met nominale klokcycli. Voorbeeldtaken: het besturingssysteem onderhouden, foto's bekijken, muziek luisteren, tekst bewerken.

Wat wordt er gemeten?

Deze eigenschap wordt gemeten in megahertz (1200 MHz) of gigahertz (1,2 GHz). Deze parameter is aanwezig in zowel Intel- als AMD-fabrikanten. Het is ook terug te vinden in de beschrijving van het product of in de kenmerken.

Op veel andere sites in de beschrijving kun je de term "werk of permanent" vinden - dit is hetzelfde. Hier zijn alle mogelijke variaties van de namen die op de sites staan:
Als alles duidelijk is hoe het werkt, dan kun je het zelf checken. Stel je voor dat je een CPU hebt met een basisfrequentie van 2 Ghz. Om een ​​video te bekijken of naar muziek te luisteren, heeft de microprocessor bijvoorbeeld 2400 Mhz van zijn vermogen nodig, en om een ​​foto te bekijken heeft hij 1,7 GHz nodig. De raadselvraag, welke frequentie zal de steen gebruiken om de foto te bekijken?

Als je wilt, kun je je antwoord achterlaten in de comments. Laten we dit doen, na 15 reacties over, zal ik het juiste antwoord schrijven, oké? Ik denk van wel". Laten we verder gaan.

Wat beïnvloedt deze indicator?

• Energieverbruik
• Op de vrijgegeven temperatuur

In moderne CPU's wordt het stroomverbruik in kleine stapjes steeds minder, door nieuwe technische processen, threads en nog veel meer. Desondanks moet u begrijpen dat hoe hoger de prestatie, hoe meer energie er nodig is, en waar een hoog stroomverbruik is, is er altijd een hoge uitgestraalde temperatuur.

In het volgende artikel zal ik je vertellen wat nog belangrijker is,. Interessante informatie, zeker lezen.

• Pentium G4600- constante 3,6 GHz
• Kern i3 8100- werkend 3.6 Ghz
• Pentium Goud G5400- nominaal 3700 MHz

En ja, en wie heeft hier interesse in online winkel nu is er gratis verzending. Dat klopt, een kleine uitweiding.

Dat is alles voor mij. Reageer, uit je gedachten, schrijf, enz. De keuze is aan jou. Dank u voor uw aandacht. Tot ziens.