Qu'est-ce que la vitesse du processeur? (Avec des photos)
La vitesse du processeur, ou la vitesse de l'unité centrale de traitement d'un ordinateur, est essentiellement la vitesse à laquelle l'ordinateur peut effectuer des calculs qui lui sont appliqués via des instructions de programme logiciel chargées dans une mémoire vive (RAM). La vitesse du processeur est limitée par le nombre de transistors intégrés dans un processeur, les connexions parallèles à d'autres processeurs, la capacité du bus à transmettre des données de l'unité centrale à la mémoire et d'autres spécifications matérielles. La plupart des processeurs disposent également de leurs propres registres de mémoire pour effectuer les calculs principaux localement, sans avoir à les transmettre via un bus à un autre composant matériel et inversement.
Les processeurs informatiques des systèmes actuels sont capables de fonctionner à un rythme si rapide que les limitations de performances de la plupart des ordinateurs personnels sont davantage liées au goulot d'étranglement de la capacité du bus. La quantité de RAM disponible et la conception du logiciel qui accède au système sont également plus critiques que les performances réelles du processeur. La capacité de multithreading dans la conception de la CPU est un autre facteur clé de vitesse, qui est la capacité de la CPU à effectuer plusieurs tâches dans un environnement d'exécution partagé sur la CPU. Ainsi, moins d'informations doivent être stockées et extraites de la mémoire pendant les opérations du programme.
Les amateurs vont souvent changer ce qu'on appelle la vitesse d'horloge sur un processeur, en overclockant le périphérique. Une partie de ce qui détermine la vitesse du processeur sur un ordinateur est sa fréquence d'horloge, ou vitesse d'horloge, qui correspond au nombre de cycles d'horloge, en fonction de l'horloge interne de l'ordinateur, dont le processeur a besoin pour exécuter une instruction. Des processeurs identiques peuvent avoir des taux de performance très différents si l’un est cadencé, par exemple, pour additionner deux nombres en 10 cycles, l’autre CPU effectuant le même calcul sur 2 cycles.
Si l'overclocking du processeur d'un ordinateur le désynchronise avec la vitesse du bus, il peut augmenter considérablement les performances du processeur sur les systèmes plus anciens dotés de nouvelles architectures de bus. Les nouveaux processeurs ne bénéficieront toutefois pas des changements de vitesse d'horloge, car ils fonctionnent déjà à un niveau très supérieur à ce que le bus et la mémoire de l'ordinateur peuvent gérer. Avec une vitesse du processeur comprise dans la plage de plusieurs gigahertz, des milliards de calculs sont effectués à la seconde. Un processeur de 2,4 gigahertz peut donc exécuter 2,4 milliards de calculs par seconde, alors qu'un bus PCI (32) périphérique ou 32 bits s'articule dans une plage de 127 à 508 mégaoctets (millions d'octets) par seconde.
Un autre facteur limitant de la vitesse du processeur, qu’il soit overclocké ou non, concerne la capacité de l’ensemble du système informatique à dissiper la chaleur du processeur, l’augmentation de la chaleur générant une barrière thermique pour la transmission de signaux électriques dans un transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique ( MOSFET) CPU conçoit. Les processeurs plus rapides nécessitent des alimentations de puissance supérieure, ce qui se traduit par une plus grande génération de chaleur. Les dissipateurs de chaleur, qui agissent comme des mini-radiateurs, sont construits à la surface des processeurs pour dissiper la chaleur par conduction, et les systèmes de ventilateurs situés dans le boîtier de l'ordinateur l'évacuent également par convection.
L'exécution de plusieurs processeurs en parallèle pour partager des calculs de données sur un ordinateur est maintenant une approche courante avec la plupart des ordinateurs pour augmenter la vitesse du processeur. Sur les systèmes avancés, le refroidissement par liquide est également impliqué pour maintenir la CPU à une température stable. Les supercalculateurs très avancés utilisent des milliers de processeurs fonctionnant en parallèle et sont refroidis à l’azote ou à l’hélium liquide à des températures avoisinant les -452 ° F (-269 ° Celsius), avec des vitesses atteignant plus de 500 gigahertz ou 500 milliards de calculs par seconde.