Компьютеры и Интернет
Частота процессора, или скорость центрального процессора в компьютере, по сути является скоростью, с которой компьютер может производить вычисления, которые поступают к нему через инструкция программой загруженной в энергозависимую память с произвольным доступом (ОЗУ). Скорость процессора зависит от количества транзисторов, встроенных в процессор, параллельных связей с другими процессорами, пропускной способностью шины для передачи данных и обратно от процессора к памяти и другими аппаратными характеристиками. Большинство процессоров также имеют свои собственные регистры памяти для выполнения основных расчетов локально, без необходимости передавать их на другой компонент и обратно.
Компьютерные процессоры на нынешних системах способны работать в таком быстром темпе, что ограничение производительности в большинстве персональных компьютеров связано гораздо более с узкой ёмкостью системной шины. Объем доступной оперативной памяти и программное обеспечение, получают доступ к системе и более важны, чем сама реальная производительность процессора. Многопоточность потенциала в дизайне процессора это ещё один ключевой фактор скорости, то есть способность процессора выполнять несколько задач в общей среде для их выполнения на ЦП, тем меньше информации нужно хранить и извлекать из памяти во время работы программы.
Любители часто меняют тактовую частоту процессора. Часть того, что определяет скорость процессора на компьютере, это его тактовая частота – это количество тактов, в зависимости от внутренней частоты компьютера, которые процессор должен выполнить за один раз. Одинаковые процессоры могут иметь очень разные показатели, если один работает, например, для сложения за двумя числами в 10 циклов, а другой процессор имеет при том же расчёте 2-х такта.
Во время разгона компьютера процессор будет выводить его из синхронизации со скоростью частоты шины, и он может значительно увеличить производительность процессора на более старой системе, которая была улучшена с новой архитектурой шины. Новые процессоры не выиграет от изменения тактовой частоты, но, поскольку они уже работают на уровне гораздо выше чем шина материнской платы и память компьютера. С частотой процессора в диапазоне нескольких гигагерц, в секунду производятся миллиарды расчетов. Поэтому процессор 2.4 ГГц может работать с 2,4 миллиардами вычислений в секунду, тогда как обычный 32 – или 64-разрядный периферийный компонент (PCI) будет курсировать в диапазоне 127-508 мегабайт (миллионов байт) в секунду.
Ещё одним фактором, ограничивающим скорость процессора, разогнан он или нет, предполагает, что вся компьютерная система хорошо отводит тепло от процессора, так как повышенное тепло создаёт тепловой барьер для передачи электрических сигналов в металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор (МОСФЕТ) процессора. Более быстрые процессоры требуют более высокой мощности, что приводит к большему выделению тепла. Радиаторы, которые выступают в качестве мини-радиаторов, строятся на поверхности процессора, чтобы рассеивать тепло за счёт теплопроводности и вентиляторных систем в компьютерном корпусе для лучшей конвекции.
Для увеличения скорости процессора запускают несколько процессоров параллельно, чтобы поделиться расчетами данных на одном компьютере, и сейчас это является общим подходом к большинству компьютеров. На современных системах применяют жидкостное охлаждение, чтобы держать процессор на стабильно заданной температуре. Очень продвинутые суперкомпьютеры используют тысячи процессоров, работающих параллельно и охлаждаются жидким азотом или жидким гелием до температуры около -452 (-269° с) по Фаренгейту, с тактовой частотой выше 500 гигагерц, или 500 миллиардов операций в секунду.
