Частота cpu что это

Частота cpu что это

С сугубо технической точки зрения, тактовая частота центрального процессора является одной из наиболее известных и важных характеристик.

Необходимость правильного понимания этой характеристики, обусловлена еще и тем, что а настоящее время широко распространены многоядерные процессоры, в частотных характеристиках которых есть отдельные нюансы, которые зачастую мало учитываются при проектировании (сборке) компьютеров.

Достаточно продолжительное время производители процессоров двигались в направлении увеличения тактовой частоты. С течением времени было обращено внимание и на другие параметры ЦП. Увеличивалась кэш память, развивалась «многоядерность», но и про частотную составляющую вендоры не забывают.

Определение тактовой частоты

Для начала разберемся с определением тактовой частоты процессора. Тактовой частотой называется процесс выполнения определенных вычислений в единицу времени. Соответственно чем выше тактовая частота, тем большее количество вычислений может произвести процессор за один и тот же временной интервал. Базовые частоты современных процессоров достигают величин до 4 ГГц. Общая частота процессора является произведением внешней частоты шины на определенный множитель. К примеру, тактовая частота процессора Intel Core i5 с частотой шины 155 и множителем 15 равна 2325 МГц

Тактовую частоту процессоров можно увеличивать (конечно, в разумных пределах) и в домашних условиях, методом так называемого «разгона». Такими производителями как Intel и AMD выпущены даже линейки специализированных процессоров предназначенных для экспериментов с разгоном частоты и напряжения питания, непосредственно самим пользователем. Как пример таких процессоров это изделия с маркировкой Black Edition от производителя ANTD и все процессоры К -серии от производителя Intel.

В тоже время, не стоит принимать тактовую частоту как основной решающий фактор при выборе и приобретении процессора. Тактовая частота при всей своей важности как параметра, является лишь одной из нескольких составляющих общей производительности CPU.

Тактовая частота многоядерных процессоров

Сегодня на рынке компьютерной индустрии уже практически не осталось так называемых «одноядерных» процессоров, и это вполне закономерно, ведь развитие прогресса не стоит на месте, требуя все более высоких скоростей и IT индустрия, вынуждена ему соответствовать. В связи с этим существует множество заблуждений относительно расчета тактовой частоты многоядерных процессоров.

Рассмотрим наиболее распространенный пример такого заблуждения:

мы имеем четырехядерный процессор с тактовой частотой 2,4 ГГц, соответственно его суммарная частота — 2,4 ГГц умножаем на 4, равна 9,6 ГГц. В корне неверный подход!

Разберем ситуацию на другом примере. Представьте, что по дороге едет автомобиль с постоянной скоростью в 40 км/ч, будем считать это работой одноядерного процессора. А теперь представьте ту же дорогу, но уже с четырьмя едущими колонной с той же скоростью автомобилями. Кто возьмется утверждать, что суммарная скорость автомобилей равна 160 км/ч?

Конечно это очень утрированное сравнение, но общий смысл верен. Пользователь должен четко понимать, что от увеличения количества ядер процессора частота его работы не изменяется, а только увеличивается производительность компьютера в целом. И говоря о четырехядерном процессоре с тактовой частотой, к примеру, 3,2 ГГц, осознавать, что это не суммарная частота всех четырех ядер, а каждое ядро процессора работает с частотой 3,2 ГГц.

О такой характеристики производительности процессора, как тактовая частота. Что отображает данная техническая характеристика и можно ли по данному критерию судить о производительности процессора. Как же рассчитывается тактовая частота многоядерных процессоров?

Из всех технических характеристик процессора наиболее известной среди пользователей является тактовая частота. Но, мало кто из неспециалистов до конца понимает, что это такое. Более подробная информация об этом поможет лучше понимать работу вычислительных систем. Особенно при использовании многоядерных процессоров, имеющих определенные особенности работы, которые далеко не всем известны, но которые следует учитывать при работе компьютера.

В течение длительного времени основные усилия разработчиков были направлены именно на повышение тактовой частоты. Лишь в последнее время наметилась тенденция развития и совершенствования компьютерной архитектуры, увеличения объема кэш памяти, количества ядер процессора. Однако и тактовая частота процессора не остается без внимания.

Что это за параметр — тактовая частота процессора?

Попробуем разобраться, что такое «тактовая частота процессора». Эта величина характеризует количество вычислений, которые процессор может выполнить за одну секунду. Следовательно, процессор с более высокой тактовой частотой обладает и более высокой производительностью, т.е. способен выполнить за определенный промежуток времени большее количество операций.

Большинство современных процессоров имеют тактовую частоту от 1 до 4 ГГц. Эта величина определяется, как произведение базовой частоты и некоторого коэффициента. В частности процессор Intel Core i7 920 имеет собственную тактовую частоту 2660 Гц, которая получается за счет базовой частоты шины 133 МГц и коэффициента 20. Некоторые производители выпускают процессоры, способные разгоняться до большей производительности. Например, Black Edition у AMD и линейка К-серии компании Intel. Стоит отметить, что, не смотря на важность этой характеристики, она не является решающей при выборе компьютера. Тактовая частота лишь частично влияет на производительность процессора.

Тактовая частота многоядерных процессоров

Одноядерные процессоры практически канули в Лету, и достаточно редко используются в современных вычислительных устройствах. Это вызвано развитием IT-индустрии, прогресс которой не перестает удивлять. Как же рассчитывается тактовая частота многоядерных процессоров? Даже у специалистов иногда можно встретить ошибочное мнение о том, как вычислить тактовую частоту процессора с двумя и более ядрами. Распространенным заблуждением является, что тактовую частоту надо умножить на количество ядер. Например, 4-ядерный процессор при тактовой частоте 3 ГГц будет иметь интегрированную частоту 12 ГГц, т.е. 4х3=12. Но это не соответствует истине.

Объясним это на простом примере. Возьмем пешехода, идущего со скоростью 4 км/час – это одноядерный процессор с частотой 4 ГГц. А 4-ядерный процессор с тактовой 4 ГГц – это уже 4 пешехода, идущие с той же скоростью 4 км/час. Ведь в этом случае скорость пешеходов не суммируется, и мы не можем говорить, что они перемещаются со скоростью 16 км/час. Мы просто говорим о том, что четыре пешехода идут вместе со скоростью 4 км/час каждый. Эту же аналогию можно отнести и к многоядерному процессору. Таким образом, можно сказать, что 4-ядерный процессор с тактовой частотой 4 ГГц просто обладает четырьмя ядрами, каждое из которых имеет одну и ту же частоту – 4 ГГц. Из этого следует простой и логичный вывод количество ядер процессор влияет только на его производительность, а не увеличивает суммарную тактовую частоту вычислительного устройства.

Автор не несет ответственности за возможный выход из строя процессора или иных компонентов компьютера, который может произойти в результате попытки разгона

Что такое разгон процессора

Каждый процессор рассчитан на какую-то номинальную частоту. Эта частота указана на его поверхности, указывается в прайс-листах и другой документации. Например, PentiumII-300 должен работать с внешней частотой 300 МГц. Но, как показывает практика — от процессора можно добиться большего. Дело в том, что частота, на которой будет работать микропроцессор, задается материнской платой, поэтому возникает возможность увеличить ее относительно значения, указанного на процессоре. Это и называется разгоном.

Зачем нужен разгон процессора

Да, в общем-то, особенно и не за чем. Разгоняя процессор можно увеличить производительность своей системы процентов на 10. Кроме этого поднять мнение о себе в глазах друзей. Ну и конечно почерпнуть некоторые сведения об устройстве компьютера. Однако, превышая номинальное значение тактовой частоты процессора, система теряет надежность. Впрочем, в большинстве случаев это будет совсем незаметно. Так что главное — это идея сэкономить средства, покупая один процессор, а используя его как другой, более быстрый.

Почему возможен разгон

Для того чтобы понимать теорию разгона, необходимо представлять, как изготавливаются и тестируются процессоры. Модели, создаваемые в одних и тех же технологических рамках (например, 0.25 мкм, напряжение 3.3 В), производятся на одной технологической линии. Затем некоторые образцы серии выборочно тестируются. Тестирование проходит в экстремальных (по напряжению и температуре) условиях. На основании этих тестов на процессор наносится маркировка о номинальной частоте, на которую рассчитан процессор. Учитывая то, что частота берется с некоторым запасом прочности, и что далеко не все кристаллы были протестированы, можно с большой долей вероятности предсказать, что большинство изделий имеют запас мощности по частоте в 10-15%, а то и больше. Кроме того, дополнительный ресурс для разгона можно получить, обеспечив процессору хорошее охлаждение, так как производитель тестирует свои изделия в очень жестких температурных условиях.

Практически все материнские платы для процессоров Pentium и Pentium II рассчитаны на работу не с одним типом кристалла, а с несколькими. Т.е., предоставляют пользователю возможность указать, какой процессор на них установлен. Выбор его тактовой частоты осуществляется путем умножения внешней частоты (той, на которой работает системная шина и оперативная память PC) на один из фиксированных множителей (эти множители обычно кратны 0.5 и находятся в диапазоне 1.5 — 4). Способ установки того или иного умножения и внешней частоты всегда указывается в руководстве к материнской плате и иногда — на самой плате. Возможность выбора внешней частоты и коэффициента умножения внутренней частоты процессора порождает возможность выдать процессор за более быстрый.

Разгон можно осуществлять двумя путями. Во-первых, возможно увеличение множителя внешней частоты процессора (например, с 2.5 до 3), так как в этом случае повышается лишь скорость работы самого процессора, а скорость работы системной шины (памяти) и других устройств не увеличивается. Однако данный способ, хотя и надежен (сбоев можно ждать только от процессора), не дает большого прироста производительности всей системы в целом. Кроме того, в последнее время ведущий производитель процессоров для PC — фирма Intel решила блокировать эту возможность, фиксируя умножение у своих кристаллов.

Второй метод — увеличение внешней частоты без изменения коэффициента или и того и другого (например, с 60 до 66 МГц). Дело в том, что именно от величины внешней тактовой частоты зависит быстродействие таких компонентов компьютера, как кеш второго уровня, оперативная память и шины PCI и ISA (а значит, и все платы расширения). В настоящее время практически все материнские платы поддерживают внешние частоты 50, 55, 60, 66, 75 и 83 МГц. Однако, экспериментируя с внешней частотой, следует помнить, что риск, столкнуться со сбоями в работе системы резко повышается, так как разгоняется не только процессор, но и все остальные компоненты системы. Поэтому, разгоняя систему таким способом, следует быть уверенным в качестве комплектующих (особенно это относится к модулям оперативной памяти).

Перемаркировка процессоров

Однако думать, что такие умные только конечные пользователи в России, несправедливо. Многие китайские, а то и наши, конторы специализируются на перемаркировке кристаллов. То есть они, проверяя разгоняемость процессоров, уничтожают старую и наносят на него более высокую тактовую частоту. Для того чтобы перемаркировать процессор, достаточно уничтожить (соскоблить) верхний слой краски на его корпусе и нанести новые отметки, соответствующие более старшей модели. Купив такой кристалл, человек невольно разгоняет его, и если компьютер после этого работает без нареканий, он может и не узнать, что его процессор пиленый.

Защититься от покупки такого микропроцессора практически невозможно. Однако, можно покупать процессоры в коробке или низшие модели в одном технологическом ряду (например, Intel Pentium 166 MMX). Существуют лишь косвенные признаки для определения пиленности процессора — неровная поверхность, несоответствие маркировок на верхней и нижней сторонах корпуса кристалла, некачественно нанесенная маркировка.

Опасность разгона

Вопрос, которым задаются многие при разгоне — это вопрос о том, не сгорит ли процессор или другие компоненты системы. Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Однако, случаи сгорания процессора крайне редки. Об этом говорит статистика. Только примерно в 0.1% случаев возможны необратимые проблемы. Особенно опасны в этом смысле процессоры Cyrix/IBM, которые горят чаще всего. Кроме того, если материнская плата оборудована не импульсным (отличаемым наличием тороидальной катушки на плате), а линейным источником питания, то возможно повреждение материнской платы при разгоне процессоров Cyrix и AMD из-за большого потребления тока. При повышении внешней частоты, а, следовательно, и частоты шины PCI, возможна потеря данных на винчестере, но сам жесткий диск при этом остается работоспособен. В любом случае, большинство из описанных проблем можно решить. Об этом рассказывается ниже.

Как разогнать процессор

  1. Сначала необходимо определить, к чему стремиться. То есть решить для себя, что Вы будете изменять — внешнюю частоту или коэффициент умножения. Имейте в виду, что на одну ступень по частоте подняться удастся почти всегда, а увеличение множителя частоты даст эффект меньший, чем при таком же увеличении внешней частоты. Кроме этого новые процессоры фирмы Intel, для пресечения разгона и перемаркировки, имеют возможность установить только номинальные коэффициенты для умножения частоты. Поэтому в таком случае возможно лишь манипулирование внешней частотой.
  2. Изучите, как устанавливаются перемычки на Вашей материнской плате для выбранных Вами значений. Многие производители материнских плат не документируют внешние частоты выше 66МГц, потому что такие частоты не документированы для чипсетов фирмы Intel, на которых собрано подавляющее количество системных плат. Недокументированные установки перемычек для своей материнской платы можно посмотреть здесь. И еще, умножение на 3.5 устанавливается так же, как и 1.5. Поэтому, если в руководстве к Вашей материнской плате умножение на 3.5 не указано, можете смело использовать установку для множителя 1.5
  3. Выключите компьютер и переустановите перемычки в соответствии с п.2
  4. Включите компьютер. Если система не запускается (черный экран), значит, Вы переразогнали процессор и компьютер в такой конфигурации работать не будет.
  5. Если компьютер запускается и загружается, то необходимо проверить стабильность его работы. Эта проверка выполняется запуском многозадачной операционной системы (Windows 95/NT) и выполнением приложений, требующих активной работы с памятью, так как операции по пересылке данных сильнее всего прогревают кристалл. В качестве примера можно предложить одновременный запуск архиватора pkzip, просмотр mpeg-файла, и работу пары копий игры Quake, непрерывно переключаясь между ними. Пятнадцати минут стабильной работы в таком режиме вполне достаточно, чтобы сделать вывод об устойчивости системы.
  6. Если компьютер запускается, но не загружается (повисает после вывода таблицы с конфигурацией системы), то за его стабильную работу можно побороться. Такое поведение, скорее всего, вызвано невозможностью нормальной работы жесткого диска, памяти или ISA-карт. Как преодолеть такие проблемы, написано ниже.
  7. При нестабильной работе операционной системы и приложений корень проблемы, скорее всего, кроется в недостаточном охлаждении кристалла. Иногда, правда, такие эффекты наблюдаются при недостаточном уровне логического сигнала. Эта проблема решается на материнских платах, оборудованных возможностью выбора напряжений питания процессора путем его повышения на 0.1-0.2 В. Однако в этом случае об охлаждении надо задуматься еще сильнее. Вопросы охлаждения рассмотрены ниже.

Охлаждение процессора

Одна из самых важных задач, встающих при разгоне процессора — это его охлаждение. Перегрев процессора можно считать главным обстоятельством, препятствующим разгону. В 90 процентах случаев, когда разогнанная система запускается, но через некоторое время начинает сбоить и виснет или сбоит при выполнении приложений, сильно загружающих процессор, причину следует искать именно в перегреве процессора.

Поэтому стоит обзавестись хорошим радиатором с вентилятором, обеспечивающим наилучший отвод тепла. Чем лучше будет вентилироваться весь системный блок, тем стабильнее будет работать компьютер. Кстати, форм-фактор ATX с этой точки зрения значительно лучше, так как корпуса ПК и системные платы, выполненные в соответствии с этим форм-фактором, очень хорошо вентилируются благодаря удачномо расположению компонент. Однако и обычный Baby AT-корпус можно оборудовать дополнительным вентилятором.

Как же правильно выбрать вентилятор? При выборе радиатора следует обратить внимание на высоту и строение собственно железной части (чем выше радиатор, и чем больше на нем выступов — тем лучше), и на высоту вентилятора (чем выше — тем лучше, обычно — 20 или 30 мм). Стоит также учесть, что предпочтительнее вентиляторы, работающие "на вытяжку" (т.е. гонящие воздушный поток вверх, от радиатора).

Во-вторых, очень важно при покупке обратить внимание на способ крепления радиатора к процессору. Существует несколько типов крепежа.

Однако в наилучшем случае радиатор крепится к процессору с помощью изогнутой металлической скобы, которая цепляется за специальные выступы у разъемов Socket 7 (Pentium) и Socket 8 (Pentium Pro). Этот способ следует признать наиболее приемлимым, так как изогнутая скоба хорошо прижимает радиатор к процессору, практически не оставляя места для воздушных "подушек". Но даже при других схемах крепления радиатора можно достигать неплохих результатов. Лучшим является то крепление, при котором воздушная прослойка между процессором и радиатором сводится к минимуму. Этого можно достигать как увеличением силы прижима поверхности радиатора, так и шлифовкой соприкасающихся плоскостей.

Следует отметить, что у Pentium II задача крепления радиатора к процессору решена гораздо лучше, однако, некоторые (особенно ранние) модели поставляются только с пассивными радиаторами (без вентилятора). Пользователям процессоров Pentium II можно посоветовать самостоятельно прикрепить вентилятор к радиатору.

Однако, как бы крепко вы не посадили радиатор на процессор, небольшие воздушные прослойки между поверхностью радиатора и верхом процессора все же останутся. А воздух, обладающий очень низкой теплопроводностью, сильно мешает теплообмену между процессором и радиатором. Ликвидируются эти прослойки обычно путем применения теплопроводящей пасты КПТ-8, сделанной на основе окиси Берилия (BeO), она хорошо проводит тепло, химически малоативна и используется в атомной промышленности как отражатель нейтронов. Паста помещается тонким слоем между процессором и радиатором, обеспечиваю лучшую теплопроводность.

Основные проблемы

В неустойчивой работе на частотах 75 и 83 МГц отмечены:

  • HDD Quantum Fireball, Fireball TM, Fireball ST (проблема решается использованием шлейфа не более 10-15 сантиметров)
  • SVGA на чипе ET6000 — в основном из-за перегрева чипа.
  • SoundBlasters — старых выпусков — проблема решается увеличением IO Recovery

Кроме этого возможны следующие проблемы:

  • Неустойчивая работа. Данная проблема может быть решена изменением временных характеристик ваших модулей памяти (SIMM/DIMM) в сетапе. Например, увеличьте циклы ожидания (wait state).
  • Неустойчивая работа дисковой подсистемы. Или вообще не загружается операционная система, либо выдаются сообщения типа "Missing operation system", при создании архивов они создаются с ошибками, при копировании файлы копируются с ошибками, CD-ROM привод не опознается операционной системой. В этом случае постарайтесь укоротить шлейфы IDE-устройств или если это не помогает, попробуйте принудительно установить в сетапе PIO-mode ваших HDD и CD-ROM приводов на ступень ниже.
  • Неустойчивая работа ISA устройств. Установите в сетапе больший коэффициент деления частоты тактировани ISA шины и задержки операций ввода/вывода (I/O Recovery).
Ссылка на основную публикацию
Хороший набор инструментов для автомобиля отзывы
Счастливым обладателям автомобилей необходимо иметь при себе инструменты, помогающие в чрезвычайной ситуации с машиной. Ежегодно выпускается большое количество разнообразных инструментов,...
Фейковая карта visa с деньгами
Getting a valid Visa credit card number Visa credit card number (Bulk Generate Visa Cards) To check if your credit...
Фейсбук страница владимира панаева
с 16 по 26 Декабря Поволжское отделение Российской академии художеств Лаврушинский пер., д. 15Москва 15 декабря в 18.00 в Координационном...
Хонор похожий на айфон
Apple активно продвигает iPhone XS, но есть ли достойная альтернатива дорогому и в чём-то «сырому» устройству? Honor наносит ответный удар...