Hvad er CPU-hastighed? (med billeder)
CPU-hastighed eller hastigheden af den centrale behandlingsenhed på en computer er i det væsentlige den hastighed, hvormed computeren kan udføre beregninger, der føres til den via softwareprograminstruktioner, der er indlæst i flygtig tilfældig adgangshukommelse (RAM). Processorhastighed er begrænset af antallet af transistorer, der er indbygget i en processor, parallelle forbindelser til andre processorer, busens kapacitet til at overføre data frem og tilbage fra CPU til hukommelse og andre hardwarespecifikationer. De fleste CPU'er har også deres egne hukommelsesregistre til at udføre kerneberegninger lokalt uden at skulle overføre dem over en bus til en anden hardwarekomponent og tilbage.
Computerprocessorer på nuværende systemer er i stand til at fungere i et så hurtigt tempo, at ydelsesbegrænsninger i de fleste personlige computere er bundet meget mere til flaskehalsen i buskapacitet. Mængden af tilgængelig RAM og designet til softwaren, der får adgang til systemet, er også mere kritisk end selve CPU-ydelsen. Multithreadingskapacitet i CPU-design er en anden nøglehastighedsfaktor, som er CPU's evne til at udføre flere opgaver i et delt eksekveringsmiljø på CPU'en, så mindre information skal gemmes og hentes fra hukommelsen under programdrift.
Hobbyister vil ofte ændre det, der kaldes urets hastighed på en CPU, ved at overklokke enheden. En del af det, der bestemmer CPU-hastigheden på en computer, er dets urhastighed eller urhastighed, som er antallet af urcyklusser, baseret på computerens interne ur, som CPU'en skal udføre en instruktion. Identiske CPU'er kan have meget forskellige ydelseshastigheder, hvis man f.eks. Er uret til at tilføje to numre sammen i 10 cykler, hvor den anden CPU foretager den samme beregning i 2-urcykler.
Mens overklokning af en computers CPU tager den ud af synkronisering med busens hastighed, kan det øge CPU-ydelsen betydeligt på ældre systemer, der er forbedret med nye busarkitekturer. Nyere processorer drager imidlertid ikke fordel af ændringer i urets hastighed, da de allerede opererer på et niveau langt over, hvad bus- og computerhukommelsen kan håndtere. Med CPU-hastighed i det multiple gigahertz-område udføres milliarder af beregninger pr. Sekund. En 2,4 gigahertz CPU kan derfor køre 2,4 milliarder beregninger pr. Sekund, hvorimod en typisk 32- eller 64-bit Peripheral Component Interconnect (PCI) -bus kører i området 127–508 megabyte (millioner af bytes) pr. Sekund.
En anden begrænsende faktor for CPU-hastighed, hvad enten det er overklokket eller ej, involverer hele computersystemets evne til at sprede varme væk fra processoren, da forøget varme genererer en termisk barriere for transmission af elektriske signaler i metaloxid-halvleder-felteffekttransistor ( MOSFET) CPU-design. Hurtigere processorer kræver strømforsyninger med højere watt, hvilket betyder større varmeproduktion. Kølerum, der fungerer som mini-radiatorer, er bygget på overfladen af processorer for at sprede varmen ved ledning, og ventilatorsystemer i computerhuset fører den væk såvel ved konvektion.
At køre flere processorer parallelt for at dele dataregninger på en computer er nu en almindelig tilgang med de fleste computere for at øge CPU-hastigheden. På avancerede systemer er væskekøling også involveret for at holde CPU'en i en stabil temperaturindstilling. Meget avancerede supercomputere bruger tusindvis af processorer, der arbejder parallelt, og afkøles med flydende nitrogen eller flydende helium til temperaturer omkring -452 ° Fahrenheit (-269 ° Celsius), med urhastigheder på over 500 gigahertz eller 500 milliarder beregninger pr. Sekund.