Cos'è la velocità della CPU?

La velocità della CPU, o la velocità dell'unità di elaborazione centrale in un computer, è essenzialmente la velocità con cui il computer può eseguire calcoli che vengono alimentati tramite le istruzioni del programma software caricato in memoria di accesso casuale volatile (RAM). La velocità del processore è limitata dal numero di transistor integrati in un processore, connessioni parallele ad altri processori, dalla capacità del bus di trasmettere dati avanti e indietro dalla CPU alla memoria e altre specifiche hardware. La maggior parte delle CPU hanno anche i propri registri di memoria per eseguire calcoli di base a livello locale, senza doverli trasmetterli attraverso un bus per un altro componente hardware e ritorno.

I processori per computer sui sistemi attuali sono in grado di operare a un ritmo così rapido che le limitazioni delle prestazioni nella maggior parte dei personal computer sono legate molto di più al collo di bottiglia della capacità del bus. La quantità di RAM disponibile e la progettazione del software a cui accede al sistema sono anche più critici dell'attuale CPU perfOrmance stesso. La capacità multithreading nella progettazione della CPU è un altro fattore di velocità chiave, che è la capacità della CPU di eseguire più attività in un ambiente di esecuzione condiviso sulla CPU, quindi meno informazioni devono essere archiviate e recuperate dalla memoria durante le operazioni del programma.

Gli hobbisti cambieranno spesso quella che è nota come velocità di clock su una CPU, overcloccando il dispositivo. Parte di ciò che determina la velocità della CPU su un computer è la velocità di clock o la velocità di clock, che è il numero di cicli di clock, in base all'orologio interno del computer, che la CPU deve eseguire un'istruzione. Le CPU identiche possono avere tassi di prestazioni molto diversi se uno è clocato, ad esempio, per aggiungere due numeri insieme in 10 cicli, in cui l'altra CPU esegue lo stesso calcolo in cicli a 2 clock.

Mentre overclock la CPU di un computer ti toglierà la sincronizzazione con la velocità del bus, può aumentareLe prestazioni della CPU e considerevolmente sui sistemi più vecchi che sono stati migliorati con nuove architetture di autobus. I processori più recenti non trarranno beneficio dalle variazioni della velocità dell'orologio, poiché stanno già operando a un livello molto al di sopra di ciò che il bus e la memoria del computer possono gestire. Con la velocità della CPU nella gamma Multiple Gigahertz, al secondo vengono eseguiti miliardi di calcoli. Una CPU da 2,4 Gigahertz può quindi eseguire calcoli di 2,4 miliardi al secondo, mentre un bus di interconnessione periferica (PCI) tipica a 32 o 64 bit periferica si svolgerà nel 127-508 megabyte (milioni di byte) al secondo intervallo.

Un altro fattore limitante per la velocità della CPU, overclock o meno, comporta la capacità dell'intero sistema informatico di dissipare il calore dal processore, poiché un aumento del calore genera una barriera termica per la trasmissione di segnali elettrici nel transistor a campo di effetto di campo (MOSFET) a semi di addetto all'ossido di ossido di ossido metallico. Processori più veloci richiedono alimentatori di ondaggio più elevati, che si traducono in Ggenerazione di calore retro. I dissipatori di calore, che fungono da mini-radiatori, sono costruiti sulla superficie dei processori per dissipare il calore per conduzione e i sistemi di ventole all'interno dell'alloggiamento del computer lo portano via anche per convezione.

L'esecuzione di più processori in parallelo per condividere i calcoli dei dati su un computer è ora un approccio comune con la maggior parte dei computer per aumentare la velocità della CPU. Su sistemi avanzati, è anche coinvolto il raffreddamento liquido per mantenere la CPU ad un'impostazione di temperatura stabile. I supercomputer molto avanzati usano migliaia di processori che operano in parallelo e vengono raffreddati con azoto liquido o elio liquido a temperature intorno a -452 ° Fahrenheit (-269 ° Celsius), con velocità di clock che raggiungono oltre 500 gigaherz o 500 miliardi di calcoli al secondo.