Тактовая частота процессора — это количество «импульсов», которые способен сгенерировать чип за 1 секунду. Каждый импульс — это одна операция расчёта. В этой статье разберёмся, на что влияет та самая частота и почему не всегда процессор, у которой она выше — более производительный.
https://programmainfo.ru/test/kto-vy-v-mire-vedmaka
Что такое тактовая частота
Процессор — это чип, который решает простейшие математические задачи. Ведь именно на них построена работа каждой программы. Каждую секунду CPU высчитывает, к примеру:
- изменение положения курсора на экране;
- декодирование видеосигнала (при воспроизведении медиа);
- расчёт положения теней 3D-объектов (в запущенных видеоиграх);
- расчёт количества кластеров, необходимый для сохранения файла на жёстком диске.
И таких операций процессор ежесекундно выполняет миллионы. И какое количество «примеров» (в форме двоичного кода) он способен решить за секунду, как раз и зависит от тактовой частоты, что в технических характеристиках указывается как cpu frequency.
Измеряется частота в герцах. Нужно учесть, что чем она выше, тем больше тепла CPU выделяет при нагрузке. Средняя частота современных процессоров колеблется в диапазоне от 1,8 до 4,5 гигагерц (GHz).
То есть такие кристаллы способны за одну секунду генерировать от 1,8 до 4,5 миллиардов импульсов.
https://programmainfo.ru/test/otlichish-krinzh-ot-krasha
На что влияет частота процессора
Частота процессора прямо влияет на его производительность. Чем она выше — тем больше операций способен «обработать» CPU за одну секунду. Например, конвертирование видео Pentium 4 на частоте в 1,5 ГГц выполняет за 10 минут. Этому же процессору, но с частотой в 3 ГГц, на эту же операцию потребуется примерно в 2 раза меньше времени — порядка 5 минут.
Но итоговая производительность зависит не только от частоты. На неё существенно влияют:
- Поддерживаемые наборы инструкций (SSE, SSE2, AVX и так далее). В CPU есть встроенная микропрограмма, которая позволяет выполнять простые расчёты по нескольким различным алгоритмам.
Это позволяет более эффективно использовать ресурс процессора. Простой пример: сначала система анализирует сложную функцию, далее — упрощает её, разделив на несколько простых. И на итоговый расчёт потребуется меньше времени.
- Встроенная кэш-память. Именно туда загружается обрабатываемая прямо сейчас информация. Чем её больше и пропускная способность памяти выше, тем быстрее выполняет расчёты процессор.
- Количество ядер. Одноядерный процессор одновременно может выполнять только одну задачу. Соответственно, если запустить сразу 2 программы, то он выполняет для них расчёты поочерёдно. Многоядерные CPU могут обрабатывать одновременно несколько потоков.
Максимальная частота современных CPU — изменяемая. То есть она регулируется в зависимости от требуемого количества проводимых вычислений. Для чего это делается? Чтобы уменьшить количество потребляемого тока, а также температуру нагрева.
Подробнее: как узнать температуру процессора
Существует ещё такое понятие, как «тротлинг». Это принудительное снижение максимальной частоты процессора из-за его перегрева. Является защитной функцией, предотвращающей перегрев CPU (из-за высокой температуры кремний, из которого изготавливаются процессоры, деградирует).
https://programmainfo.ru/test/m-ili-zh
Влияние тактовой частоты в работе и играх
Резонно предположить, что чем выше тактовая частота, тем лучше производительность игры, количество демонстрируемых кадров в секунду. Но видеоигра — это своего рода набор мини-программ, которые именуются «движком». Одновременно процессор может рассчитывать положение тени, которую отбрасывает главный герой, изменение текстуры из-за действий игрока, расчёт текущего внутриигрового времени и так далее.
Таких мини-задач в современных играх процессор одновременно может решать и более 1 миллиарда штук. А CPU одновременно может решать только одну задачу. Соответственно, производительность большинства игр зависит не только от тактовой частоты, но ещё и количества ядер, а также размера кэш-памяти.
Видеоигры разрабатываются на «движках». И каждый из них — это набор множества инструкций. Некоторые движки требовательны к производительности CPU в однопоточном режиме. Другие — к его общей вычислительной способности (то есть в многопоточном режиме). Например, игры, созданные на движке Unreal Engine, более эффективно используют ресурс многоядерного процессора. А для Dunia (движок для Far Cry последних версий) наоборот, на производительность больше влияет то, насколько эффективен процессор в однопоточном режиме.
Тактовая частота процессора на что влияет ещё? На то, с какой скоростью выполняется обмен данными с оперативной памятью. А это важно, к примеру, при монтаже видео, а также в некоторых играх.
Как узнать тактовую частоту процессора
Узнать тактовую процессора можно следующими способами:
- Нажать на клавиатуре сочетание клавиш Win+i
- Нажмите на “Система”
- Затем переместитесь в самый низ левого списка и выберите “О программе”. Там и будет указана тактовая частота процессора
- Также вы можете открутить крышку системника, снять кулер CPU и там посмотреть тактовую частоту процессора, стерев термопасту.
- На некоторых моделях (преимущественно от Intel) частота указывается на термоинтерфейсе (металлическая «крышка» процессора).
- С помощью специальных программ. Например, AIDA. Нужно в боковом меню раскрыть пункт «Системная плата», выбрать «ЦП». А в подменю «Системная плата» ещё указывается частота шины процессора (FSB). Эта информация пригодится при разгоне CPU.
- С помощью программы CPU-Z. Она предоставляет максимум информацию об установленном CPU. То есть можно узнать не только частоту, но ещё и количество ядер, объём кэш-памяти.
https://programmainfo.ru/test/volga-ili-pobeda-a-ty-znakom-s-sovetskim-avtopromom-prover-sebya-v-uvlekatelnom-teste
Нужно ли изменять тактовую частоту
В современных материнских платах предусмотрена функция, позволяющая незначительно менять тактовую частоту процессора. Её можно как понизить, так и увеличить. Для чего это может потребоваться? Либо для снижения нагрева, если кулер не справляется с охлаждением, либо для увеличения производительности.
В некоторых CPU таким образом можно повысить частоту от первоначальной даже на 30 – 40%.
Нужно ли менять на своём компьютере частоту процессора? Иногда это, действительно, позволяет существенно увеличить производительность без каких-либо вложений. Нужно лишь учесть, что при этом повышается нагрев CPU. И если его температура часто будет повышаться вплоть до 90 – 100 градусов, то это может привести к его выходу из строя.
То есть «оверлокингом» следует заниматься только тем пользователям, которые понимают, для чего они делают и учитывают все возможные последствия.
На ноутбуках повышать частоту категорически не рекомендуется. В них системы охлаждения менее эффективны, чем на ПК. И порой процессор даже на базовых частотах перегревается.
А вот снизить — можно, если такую возможность предоставляет встроенный BIOS. Но учитывать, что производительность при этом снизится на те же 15 – 20%.
Если же процессор работает стабильно, его мощности пользователю достаточно, то лучше настройки частоты не менять. Также стоит упомянуть, что в современных CPU предусмотрена функция автоматического разгона.
Например, у Intel эта технология именуется как «Turbo-Boost». То есть CPU автоматически повышает базовую частоту при выполнении ресурсоёмких расчётов, но только если нагрев кристалла при этом не критический (не превышает 85 – 90 градусов).
https://programmainfo.ru/test/3569
Зависимость тактовой частоты процессора от количества ядер
Многие пользователи ошибочно полагают, что если в технических характеристиках CPU указано, что у него 8 ядер, а CPU speed — 3 гигагерца, то это то же самое, что CPU на одном ядре, но с частотой в 24 гигагерца. Естественно, что это не так.
Частота для всего процессора — общая. Это суммарное количество тактов, которые он способен сгенерировать. А все ядра работают совместно через так называемый «множитель шины». Каждое ядро — это не отдельный процессор, а выделенная часть единого кристалла. Причём, их могут выделять как физически, так и программно (технология «Hyper-Threading», когда одно ядро работает сразу в 2 «потока»).
https://programmainfo.ru/test/kakoy-ty-instrument
Итого, тактовая частота — это важный показатель производительности CPU, но не основной. Итоговая мощность зависит также от архитектуры кристалла, от его поколения, поддерживаемых наборов инструкций, техпроцесса, размера кэш-памяти и так далее.
А какая частота у CPU, установленного в вашем компьютере или ноутбуке? Разгоняли ли вы его и каким образом? Расскажите об этом в комментариях. И если остались какие-то вопросы касательно рассмотренной темы — задавайте, постараюсь на них максимально просто и понятно ответить.
