Nejvyšší takt procesoru. Takt nebo počet jader? Co si vybrat

Procesor je jednou z hlavních a důležitých součástí moderních počítačů, notebooků, netbooků a tabletů určených k provádění úkolů odvozených od různé programy. V poslední době kupující při výběru procesoru nejprve věnoval pozornost výrobci a rychlosti hodin. Tato situace se v současné době nezměnila, nicméně kromě výběru jedné ze dvou světových značek AMD a Intel byste měli věnovat pozornost dalším neméně důležitým ukazatelům procesorů. Zkusme si tedy odpovědět na tak důležitou otázku –?

Na výběr procesoru, je třeba zvážit následující hlavní Specifikace: hodinová frekvence, cache, počet jader, odvod tepla, socket, frekvence sběrnice a technický postup.

Specifikace

Frekvence hodin


Důležitý ukazatel, který určuje počet operací provedených procesorem za jednotku času (za 1 sekundu). Rychlost hodin se měří v GHz (gigahertz). Například procesor s frekvencí 1,8 GHz je schopen zpracovat 1 miliardu a 800 milionů operací za sekundu. To znamená, že čím vyšší frekvence, tím výkonnější procesor Dostaneš. Proto vám radíme, abyste se při výběru nejprve zaměřili na tuto charakteristiku.

Vyrovnávací paměť


Mezipaměť je další důležitou technickou charakteristikou procesoru, která určuje rychlost, s jakou mikroprocesor přistupuje k paměti RAM. Mezipaměť pomáhá zlepšit výkon procesoru rychlým zpracováním nezbytných dat, která jsou načtena z mezipaměti, nikoli z paměti RAM počítače.

Mezipaměť může mít tři úrovně:

  1. První úroveň (L1). Tohle je nejvíc První úroveň cache, která má malou velikost, ale vysokou rychlost. Velikost mezipaměti může být 8 – 128 KB.
  2. Druhá úroveň (L2). Toto je průměrná úroveň mezipaměti, větší a pomalejší. Velikost mezipaměti je 128 KB - 12,28 MB.
  3. Třetí úroveň (L3). Toto je poslední úroveň mezipaměti, nejpomalejší a nejobjemnější. Velikost takové paměti je 0 KB - 16,38 MB. Třetí úroveň mezipaměti může být obsažena pouze v určitých modelech procesorů nebo může zcela chybět.



Počet jader

I přes počet jader běží některé programy s běžným procesorem rychleji. Pokud má vývoj rychlosti hodin určitý rámec, pak se počet procesorových jader neustále zvyšuje. Co určuje počet jader v procesoru? Ovlivňuje výkon počítače jako celku, jinými slovy ukazuje, kolik programů může běžet současně v určitém časovém období. Je však vhodné připomenout, že některé programy mohou cílit pouze na určitý počet jader, což znamená, že pokud má procesor 2 jádra a program používá pouze 1 jádro, druhé jádro nebude použito. Pokud používáte PC, notebook, netbook, dále pro práci, studium a také pro přístup k internetu, v tomto případě 2 jaderný procesor docela dost. Pokud plánujete do počítače instalovat hry nebo zpracovávat velké soubory videa a fotografií, pak zvolte 4jádrové nebo vyšší procesory.
Vybírejte procesory, na kterých jsou postaveny moderní jádra. Jsou více optimalizované, a proto pracují rychleji. Navíc se nezahřívají a mají další výhody.

Odvod tepla

Parametr odvodu tepla určuje úroveň zahřívání procesoru v provozním stavu a také požadovaný chladicí systém. Jednotky měření uvolňování tepla jsou W (watty). Rychlost odvodu tepla se může pohybovat od 10 do 160 W.

Zásuvka


Jedná se o malý konektor určený k montáži procesoru základní deska. Proto, když výběr procesoru, zaměřte se na tento parametr. Musí být shodný se zásuvkou základní desky.

Frekvence autobusu

Jedná se o indikátor rychlosti, který určuje rychlost výměny informací s akcelerátorem videa, RAM a periferní zařízení. Kromě toho musíte vzít v úvahu šířku pásma, která ovlivňuje rychlost. Jednotky frekvence sběrnice jsou GHz (gigahertz).

Technický proces


Tento parametr ukazuje rozměry polovodičových prvků, které jsou součástí vnitřních obvodů procesoru. Čím menší jsou tranzistorové spoje použité v obvodech, tím výkonnější procesor získáte. Bohužel, tuto vlastnost není v cenících pro běžné spotřebitele vyznačeno, proto je třeba si jej ujasnit samostatně s obchodním poradcem.

Na výběr procesoru Stojí za zvážení nejen hlavní technické vlastnosti navržené výrobci, ale také výsledky testů provedených nezávislými odborníky. Například identické procesory mohou produkovat různé výsledky testů pomocí různé typy načte při práci se stejnými programy.

Chcete-li určit, který procesor se stane nejlepší možnost právě pro vás byste se měli rozhodnout, pro jaké účely bude používán.


Procesory pro práci doma a v kanceláři PC, notebooky a netbooky musí být vybaveny 2 jádry a také mít vysoký takt. Pro herní PC byste měli volit procesory, které mají nejvíce moderní architektura, vysoce výkonná velikost mezipaměti, dobrá rychlost hodin a velký počet jádra.

Upřímně doufáme, že vám poskytnuté informace pomohou při rozhodování o správném nákupu!

Rychlost vnitřních hodin, na kterých čip pracuje. Jak je uvedeno v této kategorii, zpracování příkazů je implementováno v několika fázích. Každá fáze vyžaduje několik desítek a dokonce stovek synchronizačních cyklů.

Frekvence se zjišťuje při testování a aplikuje se na kryt mikroprocesoru. Řada procesorů je neustále doplňována o nové, rychlejší modely a nejpomalejší modely jsou ukončeny. Existuje však horní hranice vnitřní frekvence, která je určena především omezeními souvisejícími s technologií.

Externí frekvence procesoru určuje frekvenci, na které procesor komunikuje s externí sběrnicí a souvisí s .

Pokud je sběrnice externího procesoru uvažována na úrovni bloku rozhraní sběrnice, pak linka pro výměnu dat mezi a je .

Je třeba poznamenat, že efektivní frekvence systémová sběrnice je dvakrát vyšší, pokud se pro přenos dat použije synchronizace s hranou a poklesem hodinových impulsů (například pro sběrnici).

Zvýšení efektivní frekvence systémové sběrnice nad frekvenci externí sběrnice procesoru se nazývá . Některé poskytují možnost postupně zvyšovat frekvenci FSB v krocích po 1 MHz, dokud se nenajde nejvyšší FSB, při které celý systém stále pracuje stabilně. Externí přetaktování má mnohem větší účinek než vnitřní přetaktování procesoru, protože zvyšuje rychlost komunikace s procesorem.

Schéma zapojení procesoru

Ovládací blok- řídí činnost všech bloků procesoru.

Aritmetický logický blok- provádí aritmetické a logické výpočty.

Registry- blok pro ukládání dat a mezivýsledků výpočtů - vnitřní RAM procesoru.

Dekódovací blok- převádí data do binárního systému.

Blok předběžného načtení- přijímá příkaz ze zařízení (klávesnice atd.) a požaduje pokyny ze systémové paměti.

Mezipaměť úrovně 1 (nebo jednoduše mezipaměť)- ukládá často používané pokyny a data.

Mezipaměť úrovně 2- ukládá často používaná data.

Autobusový blok- slouží pro vstup a výstup informací.

Toto schéma odpovídá procesorům architektury P6. Procesory od Pentium Pro až po Pentium III byly vytvořeny pomocí této architektury. Procesory Pentium 4 jsou vyráběny pomocí nové architektury Intel® NetBurst. V Procesory Pentium 4 Mezipaměť úrovně 1 je rozdělena na dvě části – mezipaměť dat a mezipaměť instrukcí.

Specifikace procesoru

Hlavními charakteristikami procesoru jsou jeho takt, bitová šířka a velikost mezipaměti 1. a 2. úrovně.

Frekvence je počet vibrací za sekundu. Rychlost hodin je počet hodinových cyklů za sekundu. Aplikováno na procesor:

Frekvence hodin je počet operací, které může procesor provést za sekundu.

Tito. Čím více operací za sekundu může procesor provést, tím rychleji běží. Například procesor s taktovací frekvencí 40 MHz provede 40 milionů operací za sekundu, s frekvencí 300 MHz - 300 milionů operací za sekundu, s frekvencí 1 GHz - 1 miliarda operací za sekundu.

V roce 2003 dosáhl takt procesoru 3 GHz.

Existují dva typy rychlosti hodin – interní a externí.

Rychlost vnitřních hodin- toto je hodinová frekvence, při které probíhá práce uvnitř procesoru.

Frekvence externích hodin nebo frekvence systémové sběrnice- toto je hodinová frekvence, při které dochází k výměně dat mezi procesorem a pamětí RAM počítače.

Až do roku 1992 měly procesory stejné vnitřní a vnější frekvence a v roce 1992 Společnost Intel představil procesor 80486DX2, u kterého byly vnitřní a vnější frekvence odlišné - vnitřní frekvence byla 2x vyšší než externí. Byly vydány dva typy takových procesorů s frekvencemi 25/50 MHz a 33/66 MHz, dále Intel vydal procesor 80486DX4 s trojnásobnou vnitřní frekvencí (33/100 MHz).

Od té doby začaly procesory s dvojnásobnou vnitřní frekvencí vyrábět i další výrobní společnosti a IBM začala vyrábět procesory s trojnásobnou vnitřní frekvencí (25/75 MHz, 33/100 MHz a 40/120 MHz).

V moderní procesory, například s taktovací frekvencí procesoru 3 GHz je frekvence systémové sběrnice 800 MHz.

Velikost procesoru určuje kapacita jeho registrů.

Počítač může pracovat současně s omezeným souborem informací. Tato sada závisí na bitové hloubce vnitřních registrů. Číslice je paměťová jednotka informací. V jednom pracovním cyklu dokáže počítač zpracovat množství informací, které se vejdou do registrů. Pokud mohou registry uložit 8 jednotek informací, pak jsou 8bitové a procesor je 8bitový, pokud jsou registry 16bitové, pak je procesor 16bitový atd. Čím vyšší je bitová kapacita procesoru, tím velké množství dokáže zpracovat informace v jednom hodinovém cyklu, což znamená, že tím rychleji procesor pracuje.

Procesor Pentium 4 je 32bitový.

Velikost mezipaměti úrovně 1 a 2 ovlivňuje také výkon procesoru.

Procesor Pentium III má 16 KB mezipaměť úrovně 1 a mezipaměť 256 KB úrovně 2.

Procesory Pentium 4 mají datovou mezipaměť L1 o velikosti 8 KB, mezipaměť instrukcí L1 pro 12 000 objednávek a mezipaměť instrukcí L2 o velikosti 512 KB.

V době, kdy Mobily byly tlusté a černobílé, procesory byly jednojádrové a gigahertz se jevil jako nepřekonatelná laťka (před 20 lety), jedinou charakteristikou pro porovnávání výkonu CPU byla taktovací frekvence. O deset let později druhý důležitá vlastnost se stal počet jader. Smartphone o tloušťce méně než centimetr dnes obsahuje více jader a má vyšší takt než obyčejný počítač těch let. Zkusme zjistit, co ovlivňuje takt procesoru.

Frekvence procesoru ovlivňuje rychlost spínání tranzistorů procesoru (a jsou jich v čipu stovky milionů). Měří se v počtu sepnutí za sekundu a vyjadřuje se v milionech nebo miliardách hertzů (megahertz nebo gigahertz). Jeden hertz je jedno sepnutí tranzistorů procesoru za sekundu, takže jeden gigahertz je miliarda takových sepnutí za stejnou dobu. V jednom přepínači, zjednodušeně řečeno, jádro provede jednu matematickou operaci.

Podle obvyklé logiky můžeme dojít k závěru, že čím vyšší frekvence, tím rychleji tranzistory v jádrech spínají, tím rychleji se problémy řeší. Proto v minulosti, kdy byla většina procesorů v podstatě vylepšených Intel x86, byly architektonické rozdíly minimální a bylo jasné, že čím vyšší taktovací frekvence, tím rychlejší výpočty. Ale postupem času se vše změnilo.

Je možné porovnat frekvence různých procesorů?

V 21. století vývojáři naučili své procesory zpracovávat nejen jednu instrukci na takt, ale více. Proto vyrábějí procesory se stejnou taktovací frekvencí, ale založené na různých architekturách jiná úroveň Rychlost. Intel Core i5 2 GHz a Qualcomm Snapdragon 625 2 GHz jsou různé věci. Dvojka má sice více jader, ale v těžkých úlohách bude slabší. Nelze tedy srovnávat frekvenci různých typů jader, důležité je také zohlednit konkrétní výkon (počet provedení instrukce za takt).

Pokud nakreslíme analogii s automobily, pak taktovací frekvence je rychlost v km/h a specifická produktivita je nosnost v kg. Pokud jede poblíž auto (procesor ARM pro smartphone) a sklápěč (čip x86 pro PC), pak stejnou rychlostí auto přepraví několik set kilogramů najednou a nákladní automobil uveze několik tun . Pokud mluvíme o odlišné typy jádra speciálně pro chytré telefony (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) – to jsou všechno osobní auta, ale s různou kapacitou. V souladu s tím zde rozdíl nebude tak obrovský, ale stále významný.


Porovnávat lze pouze takty jader na stejné architektuře. Například MediaTek MT6750 a Qualcomm Sanapdragon 625 obsahují 8 jader Cortex A53. Ale MTK má frekvenci až 1,5 GHz a Qualcomm má frekvenci 2 GHz. V důsledku toho bude druhý procesor pracovat přibližně o 33 % rychleji. Ale Qualcomm Snapdragon 652, ačkoli má frekvenci až 1,8 GHz, je rychlejší než model 625, protože používá výkonnější jádra Cortex A72.

Co dělá vysoká frekvence procesoru ve smartphonu?

Jak jsme již zjistili, čím vyšší je taktovací frekvence, tím rychleji běží procesor. V důsledku toho bude výkon smartphonu s čipsetem s vyšší frekvencí vyšší. Pokud jeden procesor smartphonu obsahuje 4 jádra Kryo na 2 GHz a druhý obsahuje 4 stejná jádra Kryo na 3 GHz, pak druhý bude asi 1,5krát rychlejší. To urychlí spouštění aplikací, zkrátí dobu spouštění, umožní rychlejší zpracování těžkých stránek v prohlížeči atd.

Při výběru smartphonu s vysokými frekvencemi procesoru byste však měli pamatovat také na to, že čím vyšší jsou, tím větší je spotřeba energie. Pokud tedy výrobce navýšil více gigahertzů, ale zařízení správně neoptimalizoval, může se přehřát a přejít do „throttlingu“ (nuceného resetu frekvencí). Takovým nedostatkem kdysi trpěl například Qualcomm Snapdragon 810.