Che cos'è il ridimensionamento di frequenza?
Il "cervello" di un computer è la sua unità di elaborazione centrale (CPU). Durante il normale funzionamento, la CPU elabora tutte le operazioni per il computer, consentendo l'esecuzione dei programmi e il funzionamento del sistema operativo. Le CPU variano in termini di velocità ed efficienza. Il fattore determinante principale per le prestazioni della CPU di un computer è la velocità di clock dell'unità CPU, che misura il numero di operazioni aritmetiche di base - addizione, sottrazione, moltiplicazione o divisione - che può eseguire ogni secondo. Il ridimensionamento di frequenza è il modo più semplice per ottenere più prestazioni da un processore; aumentando la frequenza di clock, ovvero la velocità alla quale la CPU funziona, aumenteranno anche le prestazioni del computer.
Fino a poco tempo fa, con l'avvento dei processori multi-core, il ridimensionamento della frequenza era il modo più elementare per ottenere prestazioni aggiuntive per i nuovi modelli di processori. I vecchi processori funzionavano a una velocità inferiore a 1,0 GHz. Ora, i processori funzionano normalmente a velocità superiori a 2,0 GHz, con alcuni che superano il segno di 3,0 GHz. Sulla carta, una CPU da 3,0 GHz "sembra" più veloce di una CPU da 2,0 GHz, ma nel mondo reale, le prestazioni complessive del computer sono determinate da un aggregato di tutte le sue parti. In altre parole, se entrambi i computer a 2,0 GHz e 3,0 GHz contengono lo stesso tipo di memoria, la stessa scheda madre e così via, l'anello più debole della catena può "strozzare" il computer, impedendogli di ottimizzare tutti i 3,0 GHz.
Sebbene possa sembrare che il ridimensionamento di frequenza non abbia un limite, non è così. Aumentare la velocità di clock di una CPU aumenta la produzione di calore nell'unità; nel tempo, questo calore aggiuntivo agisce per degradare i circuiti, causando il malfunzionamento o il malfunzionamento del processore. Ciò pone un limite molto reale alla massima velocità dei processori commerciali, limitando le velocità alle quali i processori possono essere costruiti.
L'aumento delle prestazioni della CPU in assenza di ridimensionamento della frequenza richiede soluzioni più innovative; I produttori di CPU non possono più semplicemente "alzare il volume" per ottenere maggiori prestazioni. Per aggirare questi limiti, i produttori di CPU hanno progettato soluzioni CPU multi-core. Posizionando più di un core CPU su un chip, la velocità effettiva del processore viene raddoppiata. Tuttavia, a differenza del ridimensionamento di frequenza, le cui prestazioni aumentano in modo uniforme su tutta la linea, questo spetta ai progettisti di software per computer. A meno che i progettisti di software non modifichino in modo specifico un programma per l'utilizzo di due o più core della CPU, il vantaggio aggiuntivo viene perso, rendendo il ridimensionamento della frequenza uno dei modi più puri per aumentare le prestazioni su un chip CPU.