¿Qué es la velocidad de la CPU?

La velocidad de la CPU, o la velocidad de la unidad de procesamiento central en una computadora, es esencialmente la velocidad a la que la computadora puede realizar cálculos que se le alimentan a través de instrucciones del programa de software cargadas en la memoria de acceso aleatorio volátil (RAM). La velocidad del procesador está limitada por el número de transistores integrados en un procesador, conexiones paralelas a otros procesadores, la capacidad del bus para transmitir datos de un lado a otro de la CPU a la memoria y otras especificaciones de hardware. La mayoría de las CPU también tienen sus propios registros de memoria para realizar cálculos centrales localmente, sin tener que transmitirlos a través de un bus a otro componente de hardware y atrás.

Los procesadores de computadora en los sistemas actuales son capaces de operar a un ritmo tan rápido que las limitaciones de rendimiento en la mayoría de las computadoras personales están mucho más vinculadas al cuello de botella de la capacidad del bus. La cantidad de RAM disponible y el diseño del software al que accede al sistema también es más crítica que la CPU realOrmance mismo. La capacidad de lectura múltiple en el diseño de la CPU es otro factor de velocidad clave, que es la capacidad de la CPU para realizar múltiples tareas en un entorno de ejecución compartida en la CPU, por lo que debe almacenarse y recuperarse menos información de la memoria durante las operaciones del programa.

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Los aficionados a menudo cambiarán lo que se conoce como velocidad del reloj en una CPU, al overclocking el dispositivo. Parte de lo que determina la velocidad de la CPU en una computadora es su velocidad de reloj, o la velocidad del reloj, que es el número de ciclos de reloj, en función del reloj interno de la computadora, que la CPU necesita realizar una instrucción. Las CPU idénticas pueden tener tasas de rendimiento muy diferentes si se registra una, por ejemplo, para agregar dos números juntos en 10 ciclos, donde la otra CPU hace el mismo cálculo en 2 ciclos de reloj.

Si bien el overclocking la CPU de una computadora lo sacará de sincronización con la velocidad del bus, puede aumentarEl rendimiento de la CPU es considerablemente en sistemas más antiguos que se han mejorado con nuevas arquitecturas de bus. Sin embargo, los procesadores más nuevos no se beneficiarán de los cambios en la velocidad del reloj, ya que ya están operando a un nivel muy por encima de lo que el bus y la memoria de la computadora pueden manejar. Con la velocidad de la CPU en el rango de Gigahertz múltiple, se realizan miles de millones de cálculos por segundo. Por lo tanto, una CPU de 2.4 Gigahertz puede ejecutar 2.400 millones de cálculos por segundo, mientras que un bus de interconexión de componente periférico (PCI) de 32 o 64 bits se ejecutará en el 127–508 megabytes (millones de bytes) por segundo rango.

Otro factor limitante para la velocidad de la CPU, ya sea overclocada o no, implica la capacidad de todo el sistema informático para disipar el calor del procesador, ya que el aumento del calor genera una barrera térmica para la transmisión de señales eléctricas en los diseños de CPU de efecto de campo semiconductor de óxido de metal (MOSFET). Los procesadores más rápidos requieren suministros de mayor potencia de potencia, lo que se traduce en GGeneración de calor del Reador. Los disipadores de calor, que actúan como mini-radiadores, se construyen en la superficie de los procesadores para disipar el calor por conducción, y los sistemas de ventilador dentro de la carcasa de la computadora también lo llevan por convección.

Ejecutar múltiples procesadores en paralelo para compartir cálculos de datos en una computadora ahora es un enfoque común con la mayoría de las computadoras para aumentar la velocidad de la CPU. En los sistemas avanzados, el enfriamiento líquido también está involucrado para mantener la CPU a una configuración de temperatura estable. Las supercomputadoras muy avanzadas usan miles de procesadores que operan en paralelo, y se enfrían con nitrógeno líquido o helio líquido a temperaturas alrededor de -452 ° Fahrenheit (-269 ° Celsius), con velocidades de reloj que alcanzan más de 500 Gigahertz, o 500 billones de cálculos por segundo.