Mitä GHz tarkoittaa tietokoneprosessorissa?

Yksi prosessorin suorituskyvyn yleisimmin mainituista mittareista on tietyn sirun nopeus gigahertseinä. Prosessorit, joilla on korkeampi GHz-luokitus, voivat teoriassa tehdä enemmän tietyssä aikayksikössä kuin matalamman GHz-luokituksen omaavat prosessorit. Prosessorin nopeusluokitus on kuitenkin vain yksi monista tekijöistä, jotka vaikuttavat siihen, kuinka nopeasti se tosiasiallisesti käsittelee tietoja. Koska jotkut erikoistuneet sovellukset voivat olla erittäin laskennallisesti vaativia, nopeimman tietokoneen valinta on tärkeämpää kuin koneen ostaminen suurimmalla kellotaajuudella.

Järjestelmän kellot

Suorittimet toimivat kellon mukaan, joka lyö määrätyn määrän kertoja sekunnissa, yleensä mitattuna gigahertseinä. Esimerkiksi 3,1 GHz: n prosessorissa on kello, joka lyö 3,1 miljardia kertaa sekunnissa. Jokainen kellotaajuus edustaa prosessorille mahdollisuutta manipuloida kapasiteettiaan vastaavaa määrää bittejä - 64-bittiset prosessorit voivat toimia 64 bitillä kerrallaan, kun taas 32-bittiset prosessorit työskentelevät 32 bitillä kerrallaan.

Sisäinen vs. ulkoinen

Kello, joka yleensä sisällytetään markkinointimateriaaleihin, on sisäinen kello, mutta prosessorilla on myös ulkoinen kello, joka määrittää kuinka nopeasti prosessori voi olla yhteydessä ulkomaailmaan. Sisäinen kello edustaa kuinka nopeasti prosessori voi käsitellä jo olevia tietoja, kun taas ulkoinen kello määrittää kuinka nopeasti se pystyy lukemaan manipuloitavan tiedon tai kuinka nopeasti se voi tuottaa manipuloidut tiedot. Julkaisupäivästä lähtien ulkoiset kellot ovat usein huomattavasti hitaampia kuin sisäiset kellot. Esimerkiksi, vaikka prosessori voi toimia taajuudella 3 GHz, sen ulkoinen kello voi olla missä tahansa muutamasta sadasta MHz: stä 1 GHz: iin. Koska ulkoinen kello määrittää, kuinka nopeasti prosessori voi kommunikoida järjestelmän muistin kanssa, sillä on merkittävä vaikutus prosessorin todelliseen nopeuteen.

Kellot ja ohjeet

Prosessorin sisäisen ja ulkoisen kellotaajuuden ero on yksi sen suorituskyvyn rajoitus. Toinen on käskyjen suorittamiseen tarvittavien kellomäärien määrä. Vaikka jotkut ohjeet voidaan suorittaa yhdellä kellomerkillä, voi esimerkiksi kestää neljä rastiä kertolaskun suorittamiseksi. Tämä muuttaisi prosessorin, joka voi esimerkiksi lisätä 4 GHz: n taajuudella prosessorin, joka lisääntyy tehokkaalla 1 GHz: n nopeudella.

Yhdistämällä kaikki yhdessä

Kolme tässä tunnistettua tekijää yhdessä määrittävät kuinka nopeasti tietty prosessori toimii. Kuusikymmentäneljä-bittinen siru toimii kahdesti enemmän tietoa kerralla kuin 32-bittinen, mikä antaa heille merkittävän suorituskyvyn kasvun. Suorittimet, joilla on nopeampi ulkoinen kello, voivat myös vaihtaa tietoja tietokoneen kanssa nopeammin kuin hitaammat ulkoiset kellot. Lopuksi prosessorit, joilla on tehokkaammat käskysarjat ja jotka voivat tehdä enemmän työtä vähemmän kellojaksojen aikana, ajavat nopeammin kuin ne, jotka tarvitsevat enemmän syklejä käskyn viimeistelyyn. Kun olet saattanut kaikki nämä tekijät tasa-arvoisiksi, vertaa suorittimia nähdäksesi, mikä on nopeampi, katsomalla sisäisen kellonopeuden gigahertsin luokitusta.