Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет
Каждому пользователю хочется обзавестись компьютером, способным быстро выполнять любые задачи. Для любителей игр и программистов важно, чтобы персональный компьютер был еще и производительным. Во время выбора подходящей модели ПК опытные и неопытные пользователи первым делом смотрят на характеристики центрального процессора – «мозгового» центра любой электронной вычислительной машины.
Важным показателем ЦП выступает тактовая частота, которая характеризует способность компьютера производить определенное количество вычислительных операций за одну единицу времени. Раньше производители делали ставку на увеличение частоты, но в последнее время принципы IT-индустрии изменились, ровно как стали другими принципы создания современных микропроцессоров. В этой статье расскажем о тактовой частоте процессора и ее влиянии на производительность процессора.
Что такое тактовая частота процессора
Тактовая частота процессора – это количество тактов или операций, которые он выполняет за 1 секунду. Она измеряется в герцах – единицах измерения, обозначаемых как ГЦ или HZ в англоязычном варианте. Чем больше операций или тактов процессор выполняет за одну секунду, тем выше его производительность. Логично, что чем больше тактовая частота CPU, тем мощнее и продуктивнее ПК.
Рассчитать частоту любого ЦП можно путем произведения показателя частоты шины и специального коэффициента, который называют множителем. Например, рабочая частота шины топового процессора Intel i7-8700K составляет 100 МГц, а свободный множитель (определяется изготовителем) равняется 37. Путем умножения получаем показатель тактовой частоты CPU – 3.7 ГГц (или 3700 МГц). Частота последних моделей ЦП от передовых изготовителей варьируется в пределах от 1 до 4 ГГц.
Главная сложность в расчете и понимании тактовой частоты процессора заключается в том, что одинаковые задачи могут исполняться за совершенно разное количество тактов. Под тактом принято понимать электрический импульс, который проходит через все составляющие персонального компьютера с целью синхронизации их работы. Получается, что один CPU может справиться с поставленной задачей за один такт, когда другой процессор выполнит эту же команду только за четыре такта. При этом частота первого ЦП – 400 МГц, а второго целых 800 МГц. Почему так происходит? Показатель производительности к тому же напрямую зависит от архитектуры и устройства «мозга» компьютера. Первый чип с меньшей частотой во время работы окажется производительнее второго.
Конечно, чем выше значение рабочей частоты процессора, тем лучше. Но думать, что только эта характеристика отображает скорость работы «мозгов» компьютера или ноутбука, не совсем правильно. Сейчас на рынке IT фактически не осталось CPU с одним. Компании производители в лице Intel и AMD делают ставку на выпуск процессоров с двумя, четырьмя, шестью и большим количеством ядер. Важно помнить, что в многоядерном CPU показатели отдельных ядер не складываются. Если перед вами процессор Intel Core i3-2100 с двумя ядрами и тактовой частотой 3100 МГц, это не будет значить, что в сумме он обладает 6200 МГц.
В такой архитектуре ядра выполняют задачи параллельно: они разбивают одну команду на несколько частей, обрабатывают их, и в заключительной стадии формируют общий ответ. В результате команды обрабатываются быстрее, а это значит, что процессор с двумя ядрами работает производительнее одноядерного. Однако двукратного прироста не происходит.
Как посмотреть тактовую частоту процессора
Известно несколько способов, как узнать частоту процессора на своем персональном компьютере. Самый простой – заглянуть в свойства ПК. Если возникла необходимость узнать тактовую частоту, выполните следующие действия:
Кроме стандартных методов есть еще и обширные способы проверки – с помощью стороннего софта. Лучшей утилитой, отображающей характеристики ключевых компонентов компьютера, считается CPU-Z.
Достаточно выполнить её установку на ПК и запустить. В окошке «Тактовая частота» она отображает то, что нужно.
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.
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.
ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА
Смотреть что такое «ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА» в других словарях:
Тактовая частота — частота появления тактовых импульсов. Тактовая частота: определяется временем между активными переходами сигнала с одного значения на другое; измеряется в герцах, определяющих число активных переходов в секунду. См. также: Синхронизация… … Финансовый словарь
Тактовая частота — частота подачи внутренним тактовым генератором основного процессора ЭВМ электрических импульсов, необходимых для выполнения процессором элементарных операций; чем выше его тактовая частота, тем больше быстродействие электронно вычислительной… … Краткий толковый словарь по полиграфии
тактовая частота — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN clock rate … Справочник технического переводчика
Тактовая частота — частота синхронизирующих импульсов синхронной электронной схемы, то есть количество синхронизирующих тактов, поступающих извне на вход схемы за одну секунду. Обычно термин употребляется применительно к компонентам компьютерных систем. В самом… … Википедия
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Taktų impulsų generatoriaus dažnis. atitikmenys: angl. clock frequency; clock rate; timing frequency vok. Pulstaktfrequenz, f; Taktfrequenz, f; Taktgeberfrequenz, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock frequency; clock rate; timing frequency vok. Pulstaktfrequenz, f; Taktfrequenz, f; Taktgeberrate, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycles, f … Automatikos terminų žodynas
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. clock frequency; timing frequency vok. Taktfrequenz, f; Taktgeberfrequenz, f; Zeitgeberfrequenz, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycle, f; fréquence d’horloge, f … Fizikos terminų žodynas
тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — актовая частота Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени. [ГОСТ 22670 77] Тематики сети передачи данных Синонимы тактовая частота EN timing signal … Справочник технического переводчика
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 146. Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи Тактовая частота Timing signal Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Источник: ГОСТ 22670 77: Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 1. Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Употребляется в документе: ГОСТ 22670 77 Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь
Тактовая частота
Та́ктовая частота́ — частота синхронизирующих импульсов синхронной электронной схемы, то есть количество синхронизирующих тактов, поступающих извне на вход схемы за одну секунду. Обычно термин употребляется применительно к компонентам компьютерных систем. В самом первом приближении тактовая частота характеризует производительность подсистемы (процессора, памяти и пр.), то есть количество выполняемых операций в секунду. Однако системы с одной и той же тактовой частотой могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным системам может требоваться различное количество тактов (обычно от долей такта до десятков тактов), а кроме того, системы, использующие конвейерную и параллельную обработку, могут на одних и тех же тактах выполнять одновременно несколько операций.
См. также
 Технологии цифровых процессоров | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Архитектура | |||||||||
| Параллелизм |
| ||||||||
| Реализации | DSP · GPU · SoC · PPU · Векторный процессор · Математический сопроцессор • Микропроцессор · Микроконтроллер | ||||||||
| Компоненты | Barrel shifter · FPU · BSB · MMU · TLB · Регистровый файл · control unit · АЛУ • Демультиплексор · Мультиплексор · Микрокод · Тактовая частота • Корпус • Регистры • Кэш (Кэш процессора) | ||||||||
| Управление питанием | APM · ACPI · Clock gating · Динамическое изменение частоты • Динамическое изменение напряжения | ||||||||
Полезное
Смотреть что такое «Тактовая частота» в других словарях:
ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА — (clock rate), число основных операций (циклов выборки и исполнения команд) компьютера (см. КОМПЬЮТЕР), производимых за 1 секунду. Измеряется в герцах (Hz, Гц; и их производных по системе СИ килогерцах, kHz, кГц, мегагерцах, MHz, МГц; гигагерцах,… … Энциклопедический словарь
Тактовая частота — частота появления тактовых импульсов. Тактовая частота: определяется временем между активными переходами сигнала с одного значения на другое; измеряется в герцах, определяющих число активных переходов в секунду. См. также: Синхронизация… … Финансовый словарь
Тактовая частота — частота подачи внутренним тактовым генератором основного процессора ЭВМ электрических импульсов, необходимых для выполнения процессором элементарных операций; чем выше его тактовая частота, тем больше быстродействие электронно вычислительной… … Краткий толковый словарь по полиграфии
тактовая частота — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN clock rate … Справочник технического переводчика
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Taktų impulsų generatoriaus dažnis. atitikmenys: angl. clock frequency; clock rate; timing frequency vok. Pulstaktfrequenz, f; Taktfrequenz, f; Taktgeberfrequenz, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock frequency; clock rate; timing frequency vok. Pulstaktfrequenz, f; Taktfrequenz, f; Taktgeberrate, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycles, f … Automatikos terminų žodynas
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. clock frequency; timing frequency vok. Taktfrequenz, f; Taktgeberfrequenz, f; Zeitgeberfrequenz, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycle, f; fréquence d’horloge, f … Fizikos terminų žodynas
тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — актовая частота Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени. [ГОСТ 22670 77] Тематики сети передачи данных Синонимы тактовая частота EN timing signal … Справочник технического переводчика
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 146. Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи Тактовая частота Timing signal Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Источник: ГОСТ 22670 77: Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 1. Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Употребляется в документе: ГОСТ 22670 77 Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь
Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library
Персональные инструменты
Тактовая частота
Тактовый сигнал или синхросигнал — сигнал, использующийся для согласования операций одной или более цифровых схем. [1]
Синхросигнал обычно имеет форму меандра и колеблется между высоким и низким логическими уровнями.
Активным уровнем тактового сигнала принято называть момент переключения из одного состояния в другое. Активным уровнем является высокий уровень, если схема переключается в момент, задаваемый фронтом синхросигнала, то есть когда синхросигнал переключается из нижнего уровня в верхний. Если переключение происходит по срезу синхросигнала, то активный уровень — низкий. [2]
Тактовая частота процессора определяет минимальный квант времени, за который процессор выполняет некоторую условную элементарную операцию. Тактовые частоты измеряются в мегагерцах и определяют количественные характеристики производительности компьютерных систем в целом. Чем больше (выше) тактовая частота, тем быстрее работает центральный процессор.
Каждый микропроцессор имеет определенное число элементов памяти, называемых регистрами, арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления. [3]
Регистры используются для временного хранения выполняемой команды, адресов памяти, обрабатываемых данных и другой внутренней информации микропроцессора. В АЛУ производится арифметическая н логическая обработка данных. [4]
Устройство управления вырабатывает необходимые управляющие сигналы для внутренней работы микропроцессора и связи его с другой аппаратурой через внешние шины микропроцессора. [5]
Содержание
Частота синхросигнала
Та́ктовая частота́ — частота синхронизирующих импульсов синхронной электронной схемы, то есть количество синхронизирующих тактов, поступающих извне на вход схемы за одну секунду. Обычно термин употребляется применительно к компонентам компьютерных систем. В самом первом приближении тактовая частота характеризует производительность подсистемы (процессора, памяти и пр.), то есть количество выполняемых операций в секунду. Однако системы с одной и той же тактовой частотой могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным системам может требоваться различное количество тактов (обычно от долей такта до десятков тактов), а кроме того, системы, использующие конвейерную и параллельную обработку, могут на одних и тех же тактах выполнять одновременно несколько операций.
Период синхросигнала — отрезок времени между соседними переключениями, совершаемыми в одном и том же направлении.
Частота синхросигнала — величина, обратная периоду.
Скважность синхросигнала — отношение периода синхросигнала к длительности его активного состояния (скважность меандра равна двум).
Коэффициент заполнения — величина, обратная скважности.
В процессорной технике
Такт процессора или такт ядра процессора — промежуток между двумя импульсами тактового генератора, который синхронизирует выполнение всех операций процессора.
Выполнение различных элементарных операций может занимать от долей такта до многих тактов в зависимости от команды и процессора. Общая тенденция заключается в уменьшении количества тактов, затрачиваемых на выполнение элементарных операций.
Конфигурация таковой в частоты в многоядерных процессорах
Максимальная частота процессора
Компания AMD с гордостью объявила, что 31 августа 2011 года команде специалистов под названием «Team AMD FX» удалось установить новый мировой рекорд Гиннеса, достигнув наивысшей тактовой частоты среди компьютерных процессоров. Новый рекорд составляет 8,429 ГГц, что на 121 МГц превышает предыдущее достижение (8,308 ГГц). Для его достижения команда «Team AMD FX» использовала новый восьмиядерный процессор AMD FX-8150, охлаждение которого осуществлялось с помощью жидкого гелия. Это достижение позволило компании AMD продемонстрировать высокий оптимизационный потенциал новых процессоров, официальный релиз которых запланирован на четвертый квартал текущего года. [6]
Динамика развития тактовой частоты
Согласно закону мура, количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца, что в теории должно увеличивать частоту процессора. Однако, как видно на графике, этого не происходит. Дело в том, что при увеличении частоты, необходимо повышать напряжение на процессоре, одно существует предел, при котором процессор может работать на определенной частоте. При увеличении частоты процессора увеличивается его теплоотдача, т. е., увеличивая частоту процессора необходимо увеличивать мощность теплоотвода иначе процессор может попросту расплавиться.
Что такое тактовая частота?
Основные моменты:
Технология Intel® Turbo Boost.
Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1
Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1
Процессор — это мозг вашего компьютера, и его производительность имеет решающее значение для скорости загрузки программ и стабильности их работы. Однако существует несколько способов измерения производительности процессора. Тактовая частота или просто «частота» — один из самых важных показателей.
Если вы хотите узнать тактовую частоту своего компьютера, откройте меню «Пуск» (или нажмите клавишу Windows*) и введите текст «О системе». Модель и тактовая частота вашего процессора будут показаны в графе «Процессор».
Что такое тактовая частота?
Обычно чем больше тактовая частота, тем быстрее работает процессор. Однако существует и много других факторов.
Ваш процессор каждую секунду обрабатывает множество команд различных программ (в форме низкоуровневых расчетов, таких как арифметические операции). Тактовая частота определяет количество циклов, выполняемых процессором за секунду и измеряется в гигагерцах (ГГц).
С технической точки зрения цикл представляет собой импульс, синхронизируемый внутренним осциллятором, но для наших целей это базовая единица, помогающая понять концепцию тактовой частоты процессора. В течение каждого цикла в процессоре открываются и закрываются миллиарды транзисторов.
Частота определяет количество операций, выполняемых за заданное время, как указывалось выше.
Процессор с тактовой частотой 3,2 ГГц выполняет 3,2 млрд. циклов в секунду. (В старых процессорах тактовая частота измерялась в мегагерцах или миллионах циклов в секунду).
Иногда в одном тактовой цикле выполняется несколько команд, а в других случаях одна команда обрабатывается за несколько тактовых циклов. Поскольку разные архитектуры процессоров обрабатывают команды по разному, лучше всего сравнивать тактовую частоту процессоров одной марки и одного поколения.
Например, новый процессор может легко обойти по производительности процессор пятилетней давности с более высокой тактовой частотой, поскольку новая архитектура обрабатывает команды более эффективно. Процессор Intel® серии X может обойти по производительности процессор серии K с более высокой тактовой частотой за счет того, что он распределяет задачи между большим количеством ядер и имеет больший размер встроенной кэш-памяти. Но в пределах одного поколения процессор с более высокой тактовой частотой обычно превосходит по производительности процессор с более низкой тактовой частотой при работе в нескольких приложениях. Именно поэтому важно сравнивать процессоры одной марки и одного поколения.