Co je škálování frekvencí?
Počítačový „mozek“ je jeho centrální procesorová jednotka (CPU). V běžném provozu CPU zpracovává všechny operace s počítačem, což umožňuje spuštění programů a fungování operačního systému. CPU se liší svou rychlostí a účinností. Primárním určujícím faktorem pro výkon CPU počítače je hodinová rychlost CPU jednotky, která měří počet základních aritmetických operací - sčítání, odčítání, násobení nebo dělení - může provádět každou sekundu. Frekvenční škálování je nejzákladnější způsob, jak získat vyšší výkon z procesoru; zvýšením frekvence hodin, což je rychlost, jakou CPU běží, se také zvýší výkon počítače.
Až do nedávné doby, s příchodem vícejádrových procesorů, bylo škálování kmitočtů nejzákladnějším způsobem, jak získat další výkon pro nové modely procesorů. Starší procesory běžely rychlostí nižší než 1,0 GHz. Nyní jsou procesory běžně provozovány při rychlostech vyšších než 2,0 GHz, přičemž některé překračují značku 3,0 GHz. Na papíře procesor 3.0GHz „vypadá“ rychleji než procesor 2.0GHz, ale ve skutečném světě je celkový výkon počítače určen souhrnem všech jeho částí. Jinými slovy, pokud jak počítače 2.0GHz, tak 3.0GHz obsahují stejný typ paměti, stejnou základní desku atd., Nejslabší článek v řetězci může počítač „zúžit“, což znemožňuje optimalizaci všech 3,0 GHz.
Ačkoli se to může zdát, jako by škálování kmitočtů nemá žádný strop, není tomu tak. Zvýšení rychlosti hodin CPU zvyšuje produkci tepla v jednotce; v průběhu času toto dodatečné teplo působí na degradaci obvodů, což způsobuje selhání nebo selhání procesoru. To staví velmi skutečný strop na maximální rychlost komerčních procesorů, což omezuje rychlosti, na kterých mohou být procesory postaveny.
Zvýšení výkonu procesoru při absenci škálování frekvencí vyžaduje inovativnější řešení; Výrobci CPU již nemohou jednoduše „zvýšit hlasitost“ a dosáhnout tak vyššího výkonu. Chcete-li tyto limity obejít, navrhli výrobci CPU vícejádrová řešení CPU. Umístěním více než jednoho jádra CPU na čip se efektivní rychlost procesoru zdvojnásobí. Na rozdíl od škálování kmitočtů, jehož zvýšení výkonu platí rovnoměrně napříč deskou, to staví náklady na návrháře počítačového softwaru. Pokud softwaroví konstruktéři specificky nepřizpůsobí program tak, aby používal dvě nebo více jader jádra, ztrácí se další výhoda, díky čemuž je škálování kmitočtů jedním z nejčistších způsobů zvýšení výkonu na čipu CPU.