Основные характеристики процессора

Как увеличить тактовую частоту процессора

Перед выпуском продукции каждый уважающий себя производитель тестирует её и определяет функциональные возможности. Что касается процессоров, то, прежде чем попасть на прилавок магазина, они проходят экстремальные испытания в условиях с повышенным напряжением и температурой. По окончанию теста производитель определяет максимальные частоты. Однако в ходе испытания не все кристаллы тестируются, а сам изготовитель оставляет запас прочности, равный 10-15% от возможностей изделия. Поэтому по тактовой частоте у большинства процессоров есть запас, который составляет 15% и даже больше.

Увеличение тактовой частоты, в рамках возможностей процессора, называют разгоном. Популярность этой процедуры полностью обоснована: у пользователя есть возможность «заставить» работать процессор быстрее и сделать компьютер мощнее и продуктивнее без затрат. Если множитель разблокирован заводом-изготовителем, то разгон выполняется путем его увеличения. Изменяя значение множителя, пользователь воздействует на тактовую частоту ЦП без влияния на работу других компонентов. Если множитель заблокирован, то разгон может выполняться путем повышения частоты шины процессора, но такой способ доступен не всегда.

Обычно разгон выполняется через настройки BIOS. Например, на картинке внизу показаны настройки BIOS, в которых можно изменить частоту шины процессора и его множитель. Редактируя эти параметры, пользователь может управлять итоговой частотой CPU.

Но, у разгона есть и ряд недостатков. Так, с увеличением частоты процессора растет его температура и снижается стабильность работы. Если за этими параметрами не следить, то процессор может перегреваться и вызывать перезагрузку компьютера. Поэтому при выполнении разгона необходимо выполнять тщательное тестирование, для того чтобы определить с какими настройками компьютер сможет работать длительное время без перегрева или вылетов.

Как узнать изменить частоту процессора

Вопрос, как узнать частоту ЦП, фактически уже рассмотрен. Даже обычные средства Windows позволяют делать это без каких бы то ни было проблем. Однако, большинство пользователей волнуют более насущные вопросы: им нужно выжать из своих ПК максимум производительности.

Поэтому работа в режиме «турбо» у большинства ПК давно уже стала практически штатным режимом. Работа современных систем охлаждения позволяет без особых проблем увеличивать значение частоты на 20-30% от штатной, при этом не опасаясь за судьбу своего ЦП. Именно поэтому многие пользователи увеличивают быстродействие своих ЦП всеми доступными методами: от изменений планов быстродействия и электропитания до аппаратного разгона процессора.

Рассмотрим, как увеличить тактовую частоту ЦП. Поскольку её итоговое значение получается в виде произведения величины FSB на множитель, есть два пути: увеличение FSB, либо увеличение множителя.

Однако, оба имеют свои ограничения. Величина множителя изначально заблокирована производителем на каком-то уровне, незначительно превышающем максимальное значение. Например, множители у упомянутого выше i7-4700 имеют следующие значение:

1. штатный – 23;
2. минимальный – 6;
3. турбо – 33;
4. максимальный – 35.

То есть, максимальное значение частоты, с которой может работать данный ЦП, составляет 3500 МГц, однако, производитель приводит не эту величину, а немного меньшую (3300 МГц), то есть максимальный разгон данного процессора по множителю составит всего лишь 6%.

Ограничение по FSB обусловлено не только физическими процессами в ЦП, но и поведением материнки и всего остального «обвеса»: памяти, видеокарты, USB и т.д., поскольку каждое из этих устройств также ориентируется на работу, с которой работает FSB.

Реальный рост скорости ЦП при увеличении FSB может доходить до 50%. Однако, это экстремальные случаи, требующие не только экстремальных систем охлаждения, но и настройки задержек в работе всех перечисленных устройств. Выигрыш быстродействия здесь получится только в том случае, если эти задержки не будут влиять на производительность.

Непосредственно само увеличение частоты процессора может быть осуществлено несколькими методами:

• «мягкими» программными – при помощи изменения плана электропитания процессора (обычно, при этом меняется только множитель и все процессы по изменению частоты происходят автоматически);
• «жёсткими» программными – при помощи специальных программ по тонкой настройке ЦП, работающим под Windows; например, MS Afterburner и ему подобные;
• аппаратными – разгон процессора при помощи настроек BIOS.

Последний способ наиболее предпочтителен, поскольку именно он позволяет управлять и FSB и множителем. Кроме того, данное решение даёт возможность увеличивать напряжение питания ЦП, если разгон при обычном способе не приносит результата. При этом пользуются простым правилом: постепенно увеличивают FSB на 2-3% и следят за стабильностью системы. Если система не даёт сбоев, переходят на повышенную частоту, если сбои есть, повышают напряжение.

Увеличение частоты прекращают на последнем её стабильном значении, при котором повышение напряжения не опасно для ЦП (не более +10% от номинального значения).

Решение вопроса, как уменьшить частоту, состоит в противоположных действиях: обычно при этом убирается весь разгон, а ПК переводится на план электропитания, имеющий минимальное энергопотребление. При этом система сама понизит частоту ЦП до нужных значений.

О количестве ядер и частоте процессора

Сказать однозначно, что важнее, частота или количество ядер, — невозможно. Слишком уж разные это вещи. Дело в том, что частота процессора — это количество операций в секунду. Чем выше частота, тем больше действий процессор за один проход. Это как с перевозкой груза: чем быстрее Вы едете, тем раньше привезете товар к месту назначения. Других вариантов нет. Если взять два одинаковых процессора, но с разными частотами, то можно гарантировать, что быстрее будет именно тот, у которого выше частота работы.

С многоядерностью сложнее. Два ядра могут обсчитывать одновременно несколько задач. И в идеале работать они будут значительно быстрее одноядерного решения. Но тут все зависит от самой программы или игры: может ли она разделить поставленную задачу на несколько простых действий и загрузить ими оба ядра? Для простоты понимания снова вернемся к примеру с перевозкой грузов. Если у Вас есть два грузовика, то они могут перевезти в два раза больше груза. Но это только при условии, что груз можно разделить на части. А что, если это, скажем, уже собранная машина, которую и разбирать нельзя и не разрежешь пополам? Тогда с грузом поедет только один грузовик, а второй будет простаивать и ничего полезного не сделает. Так и с процессорами. Если программа не может разбить задачу на части, то работать будет только одно ядро и скорость будет зависеть только от его частоты.

Помимо частот и количества ядер, есть еще один немаловажный фактор, — архитектура процессора. Собственно, это то, как процессор оперирует полученными данными. Возьмем, опять же, наши грузы. К примеру один водитель знает дорогу лучше другого и представляет где можно срезать путь, а посему приходит на место быстрее своего компаньона. С процессорами то же самое. Чем рациональнее используются его ресурсы, тем быстрее он будет работать. Именно поэтому, к примеру, процессоры Intel в одинаковых условиях зачастую оказываются быстрее решений от AMD.

Теперь, понимая, на что влияют основные характеристики процессора, можно поговорить о том, какая из них важнее именно для Вас. Многоядерность помогает при конвертации видео, работе с аудио, рендеринге картинок в 3DS Max и т.п. Это простые процессы, которые всегда можно разделить на составляющие и после обсчета собрать вместе. С играми все гораздо сложнее, тут как попадете. Кто-то из разработчиков занимается распараллеливанием задач в коде игр, а кто-то нет. Но тенденция «больше ядер — быстрее игра» все же прослеживается. Отчетливо это видно при сравнении старых игр с новыми. К примеру, Crysis, игра трехлетней давности, на двухъядерном процессоре с частотой 4.5ГГц работает значительно быстрее, чем на четырехядерном, но с 2,6 Ггц.
Однако не стоит срываться с места и бежать за четрехъядерным процессором. Перед покупкой необходимо учесть множество других факторов, главный из которых — видеокарта. В играх процессоры раскрываются только тогда, когда графику обрабатывает мощная плата, к примеру, GTX 480 или Radeon HD5870. Если же за графику будет отвечать что-нибудь бюджетное, то разницы между теми же Core i3 и Core i7 можно просто не почувствовать, т.к производительность в этом случае упрется в видеокарту.

Кэш память

Что такое кэш — вопрос интересный и многим непонятный. В некоторой степени она может напоминать оперативную, но гораздо меньшего объема. В этой памяти содержится необходимая информация для чипсета. Сначала процессор обращается в кэш память, если там нет нужных данных, то в оперативную.

Скорость работы кэш значительно выше, чем у оперативной памяти, а значит, информация в ней хранится более нужная. Чем кэш больше, тем процессор работает быстрее. Такая память имеет три уровня. Первый самый маленький, но при этом самый быстрый. Второй имеет средний объем и среднюю скорость. Третий уровень является самым большим и при этом самым медленным.

В чем измеряется тактовая частота?

Тактовую частоту, согласно международным стандартам, принято измерять как в мегагерцах, так и в гигагерцах. Оба вида измерений верны, скорее, это просто вопрос внешнего вида приставки и количества символов. Обозначения для двух измерений, соответственно, следующие: “МГц” и “ГГц”. Напомним тем, кто забыл, и расскажем тем, кто не знал, о том, что 1 МГц численно равен миллиону тактов, совершаемых в течение одной секунды. А гигагерц – на 3 степени больше. То есть это тысяча мегагерц. Компьютерные технологии не стоят на месте, как и все другие. Они, можно сказать, динамично развиваются, поэтому можно озвучить предположение о том, что в ближайшем будущем может появиться процессор, тактовую частоту которого будут измерять не в мегагерцах и не в гигагерцах, а в терагерцах. Это еще на 3 степени больше.

Частота процессора: тактовая, максимальная

Уже подросло целое поколение компьютерных пользователей, которые не застали знаменитую «гонку мегагерцев», развернувшуюся между двумя ведущими производителями центральных процессоров для настольных компьютеров (кто не в курсе — Intel и AMD) на рубеже тысячелетий. Ее конец наступил примерно в 2004 году, когда стало очевидным, что частота процессора — не единственная характеристика, влияющая на его и крайне высокочастотные процессоры Pentium IV на ядре Prescott вплотную подбирались к 4 GHz, и при этом с трудом конкурировали с архитектурой K8, на которой были построены новые «камни» от AMD, имевшие частоту не выше 2,6-2,8 GHz.

После этого оба производителя синхронно отошли от практики идентификации своих изделий по рабочей частоте и перешли к абстрактным модельным индексам

Такое решение обосновывалось нежеланием вводить конечного пользователя в заблуждение насчет производительности процессора, акцентируя внимание только на одной его характеристике. Действительно, есть ведь еще и частота шины процессора, и размер кэш-памяти, и технологический процесс, по которому изготовлено ядро, и много чего еще

Но частота процессора все еще остается одним из самых наглядных и интуитивно понятных для большинства людей мерил «качества» CPU.

Тактовая частота процессора, действительно, влияет на его производительность, характеризуя количество выполняемых операций в секунду. Но дело в том, что процессоры, построенные на различных ядрах, тратят на выполнение одной операции разное количество тактов, и от поколения к поколению этот параметр может отличаться в разы. Именно благодаря этому нынешний процессор с номинальной частотой 2,0 GHz оставит далеко позади флагмана семилетней давности с тактовой частотой 3,8 GHz. Кроме того, на быстродействие процессора, как уже указывалось выше, влияет и размер кэш-памяти (чем он больше, тем реже процессор будет вынужден обращаться к сравнительно медленной оперативной памяти), и частота шины процессора (чем она выше, тем быстрее будет обмен данными между «камнем» и ОЗУ), и множество других, не столь заметных, но от того не менее важных, характеристик.

В последнее время в обиход начинает входить и такое понятие, как максимальная частота процессора.

Постепенно и Intel, и AMD внедряют в своих продуктах такую функцию, как авторазгон. Технологию, по сути одну и ту же, один производитель называет Turbo Boost, другой — Turbo Core, но от этого ее суть не меняется: частота процессора может динамически изменяться, причем автоматически, без вмешательства пользователя. Необходимость применения такой технологии вызвана тем, что многоядерность современных процессоров стала уже, по сути, нормой, а вот многопоточность современных приложений, к сожалению, пока нет. Операционная система, видя, что одно из ядер процессора загружено значительно сильнее остальных, самостоятельно увеличивает частоту этого ядра, при этом стараясь оставить процессор в пределах его «родного» теплопакета (т.е. система старается подстраховаться от перегрева оборудования). Причем, в зависимости от модели процессора и от конкретных условий, такой прирост частоты может составлять величину от 100 до 600-700 MHz, а это уже, согласитесь, существенная прибавка к производительности. Такую технологию поддерживает большинство последних процессоров обоих производителей. У Intel это, в частности, все CPU модельного ряда Core i5 и Core i7, у AMD — все процессоры на разъеме AM3+, процессоры на разъеме FM1 (кроме процессоров с отключенным графическим ядром), а также некоторые «камни» к платформе AM3 (шестиядерные Tuban и четырехядерные Zosma). Причем для процессоров Intel, основанных на разъеме Socket 1155, такой авторазгон тем более актуален, если учесть, что из-за некоторых архитектурных особенностей полноценный «разгон» путем повышения частоты шины процессора практически невозможен. Впрочем, это тема уже совсем другой статьи…

Общие понятия

Тактовая частота измеряется в герцах и обозначается МГц или ГГц. Пользователи, которые впервые пытаются выяснить производительность CPU, гарантированно не найдут в параметрах такого значения как «частота».

Прежде всего, следует выяснить, что значит каждый элемент в названии процессора. Для примера возьмем «Intel Core i5-6400 3,2 GHz». Давайте рассмотрим подробнее, что можно узнать из этого обозначения:

• «Intel» – фирма-производитель;
• «Core i5» – линейка CPU;
• «6400» — конкретная модель процессора;
• «3,2 GHz» — непосредственно тактовая частота.

Узнать производительность процессора, можно просмотрев техническую документацию на оборудование, но это будет приблизительное число. Обычно производитель указывает в параметрах среднее значение тактовой частоты. Не следует забывать и о том, что в процессе эксплуатации компьютера производительность процессора может изменяться, поэтому, для того чтобы получить достоверную информацию, лучше будет самостоятельно выяснить значение частоты.

Способ 1: Приложение AIDA64

С помощью этой утилиты можно узнать данные о процессоре в режиме реального времени. Софт полностью переведен на русский язык, но распространяется на платной основе. Ознакомиться со всеми возможностями утилиты можно бесплатно в течение тестового периода. Работа с программой осуществляется таким образом:

Запустите приложение и перейдите в раздел «Компьютер»

Выполнить эту процедуру можно как с помощью основного рабочего поля, так и воспользовавшись боковым меню.
Зайдите в блок «Разгон» и обратите внимание на заголовок «Свойства ЦП». Напротив строки «Имя ЦП» указана тактовая частота.

Также увидеть производительность процессора можно напротив пункта «Частота ЦП». Здесь необходимо смотреть на цифры, которые идут после надписи «Исходное».

Способ 2: Утилита CPU-Z

Эта программа заслуженно считается одним из самых популярных приложений для просмотра параметров компьютера. С ее помощью можно узнать информацию не только о процессоре, а и о любом другом оборудовании. Софт распространяется полностью бесплатно.

Для того чтобы узнать тактовую частоту процессора, необходимо запустить утилиту, перейти в раздел «ЦП» и найти строку «Спецификация». Напротив нее указано необходимое вам значение.

Способ 3: Через BIOS

Чтобы выяснить производительность процессора, нет необходимости инсталлировать на компьютер стороннее ПО. Нужную информацию можно просмотреть с помощью BIOS. Использовать этот метод рекомендуется только тем пользователям, которые уверенно чувствуют себя в БИОС. Процедура выполняется таким образом:

1. Перезагрузите устройство и до появления логотипа Виндовс нажмите на клавишу Del, F2-F12.
2. Перейдите в блок «Main» и найдите пункт «Processor Type». В конце строки будет указана тактовая частота процессора.

Способ 4: Возможности системы

Существует еще один метод, который позволяет узнать частоту процессора и не требует установки стороннего софта на компьютер. Для того чтобы выяснить производительность ЦП, проделайте такие шаги:

1. Зайдите в «Мой компьютер» и кликните ПКМ на любом свободном месте.
2. В отобразившемся списке выберите пункт «Свойства». Того же результата можно добиться, если зайти в меню «Пуск» и открыть раздел «Система».

В появившейся вкладке найдите надпись «Процессор». Напротив нее можно увидеть значение тактовой частоты.

Как видите, определить производительность процессора достаточно просто. Сделать это можно как с помощью специализированных программ, так и воспользовавшись возможностями системы.

Тактовая частота процессора и её подвох

Рассмотрим подробнее вопрос, почему тактовая частота процессора не гарантирует его высокой работоспособности. Тактовая частота, как понятно из ее названия, состоит из тактов, или периодов тактовой частоты. На каждую операцию, выполняемую процессором, затрачивается один такт и несколько циклов ожидания. Цикл ожидания представляет собой «пустой» такт, т.е. такт, во время которого не выполняются никакие операции. Циклы ожидания необходимы для обеспечения синхронной работы различных по быстродействию компонентов компьютера. На выполнение различных команд тратится разное количество тактов. Например, процессор Core i3 может выполнить минимум 12 команды за каждый такт. Чем меньше тактов требуется для выполнения команды, тем выше быстродействие процессора. Кроме того, на быстродействие влияют и другие факторы, например, объем кеш-памяти первого/второго уровней.

Процессоры Core I и Athlon II обладают различной внутренней архитектурой  поэтому команды в них выполняются по-разному. В результате сравнивать эти процессоры по тактовой частоте нельзя. К примеру, процессор Athlon II X4 641 с тактовой частотой 2,8 ГГц обладает производительностью  примерно сопоставимой с процессором Core I3, работающим с частотой 3 ГГц.

Узнаем каким образом частота процессора влияет на скорость в приложениях, видео и играх…

Реклама смартфонов может ввести в ступор — она содержит разнообразные технические характеристики мобильного устройство, которые остаются непонятными для большинства пользователей.

Сегодня мы также ответим на вопрос на что влияет частота процессора в смартфоне.

Все вышеуказанные обозначения указывают на технические характеристики смартфона. Разберем все перечисленные параметры по порядку — начнём с процессора.

Что такое четырех ядерный процессор? Количество ядер — это параметр, который описывает во сколько потоков одновременно процессор может проводить вычислительные действия.

На вопрос на что влияет процессор в смартфоне — ответим далее, но для начала разберем основные обозначения технических характеристик смартфона.

• 128 Gb SSD — данный параметр указывает на ёмкость постоянной памяти;
• 4Gb RAM — показатель указывает на ёмкость оперативной памяти;
• 2.1 GHz — данная характеристика сообщает о мощности процессора и указывает на его тактовую частоту.

Специально для Вас:  Почему айфон 11 дешевле 10: старые-новые яблочки

Ответить на вопрос на что влияет частота процессора в смартфоне достаточно просто, но только в том случае если точно знать, что именно обозначает данный показатель.

Частота процессора — это показатель количества операций, производимых процессором на одну единицу времени. На один из выводов процессора подаются импульсы, с каждым из которых он производит элементарное действие, например — операции регистр-регистр

Исполнение любой программы на смартфоне, впрочем как и на компьютере, представляет собой цепочку однотипных действий. Чем выше тактовая частота процессора — тем быстрее он обрабатывает программу.

Проведем понятную аналогию: допустим по шоссе со скоростью в 40 км/ч едут четыре автомобиля — это не означает, что суммарная скорость всех автомобилей равна 160 км/ч, но эти автомобили смогут перевести в 4 раза больше груза одновременно.

Что такое тактовая частота процессора? На что влияет эта характеристика и какими способами ее можно увеличить? Что такое максимальная тактовая частота процессора? Эти вопросы мы разберем в ходе данной статьи.

Определяющие факторы

Биннинг

Основная статья: Биннинг продуктов

Производители современных процессоров обычно взимают повышенную цену за процессоры, которые работают с более высокими тактовыми частотами, что называется биннинг. Для данного процессора тактовая частота определяется в конце производственного процесса путем фактического тестирования каждого процессора. Производители микросхем публикуют спецификацию «максимальной тактовой частоты», и они тестируют микросхемы перед их продажей, чтобы убедиться, что они соответствуют этой спецификации, даже при выполнении самых сложных инструкций с шаблонами данных, для установления которых требуется больше всего времени (тестирование при температуре и напряжении который работает с самой низкой производительностью). Процессоры, успешно протестированные на соответствие заданному набору стандартов, могут быть помечены с более высокой тактовой частотой, например, 3,50 ГГц, в то время как процессоры, которые не соответствуют стандартам более высокой тактовой частоты, но соответствуют стандартам меньшей тактовой частоты, могут быть помечены как меньшая тактовая частота, например, 3,3 ГГц, и продается по более низкой цене.

Инженерное дело

Тактовая частота процессора обычно определяется частота из кварцевый генератор. Обычно кварцевый генератор производит фиксированное синусоидальная волна- опорный сигнал частоты. Электронная схема переводит это в прямоугольная волна на той же частоте для приложений цифровой электроники (или при использовании Множитель процессора, Некоторые фиксированные кратное опорной частоты кристалла). В сеть распределения часов внутри процессора несет это тактовый сигнал ко всем частям, которые в этом нуждаются. An Аналого-цифровой преобразователь имеет штифт «часы», управляемый аналогичной системой, чтобы установить частота выборки. В любом конкретном процессоре замена кристалла другим кристаллом, который колеблется с половинной частотой («разгон») обычно заставляет процессор работать с половиной производительности и уменьшать отходящее тепло производится процессором. И наоборот, некоторые люди пытаются повысить производительность ЦП, заменяя кристалл генератора на кристалл с более высокой частотой («разгон»). Однако степень разгона ограничена временем установления ЦП после каждого импульса и выделяемым дополнительным теплом.

После каждого тактового импульса сигнальным линиям внутри ЦП требуется время, чтобы прийти в новое состояние. То есть каждая сигнальная линия должна закончить переход от 0 к 1 или от 1 к 0. Если следующий тактовый импульс придет до этого, результаты будут неправильными. В процессе перехода часть энергии тратится в виде тепла (в основном внутри управляющих транзисторов). При выполнении сложных инструкций, вызывающих множество переходов, чем выше тактовая частота, тем больше выделяется тепла. Транзисторы могут быть повреждены из-за чрезмерного нагрева.

Также существует нижний предел тактовой частоты, если не полностью статическое ядро используется.

Заключение

Итак, что мы выяснили в ходе данной статьи? Во-первых, тактовая частота процессора — это та частота, на которой работает устройство. Во-вторых, в компьютерах используется генератор тактовой частоты, который создает определенную частоту, синхронизирующую работу отдельных элементов. В-третьих, максимальной частотой процессора называется та частота, на которой работает процессор в нормальных условиях. В-четвертых, разгон процессора, то есть увеличение его тактовой частоты, возможно при помощи изменения настроек в BIOS.

Тактовая частота процессоров Intel, как и процессоров других марок, зависит от модели.