CPU速度とは何ですか？

CPU速度、またはコンピューター内の中央処理ユニットの速度は、基本的に、揮発性ランダムアクセスメモリ（RAM）にロードされたソフトウェアプログラムの命令を通じて供給される計算をコンピューターが実行できる速度です。プロセッサの速度は、プロセッサに組み込まれたトランジスタの数、他のプロセッサへの並列接続、CPUからメモリにデータを送信するバスの容量、およびその他のハードウェア仕様によって制限されます。また、ほとんどのCPUには、バスを越えて別のハードウェアコンポーネントに送信して戻ることなく、ローカルでコア計算を実行するための独自のメモリレジスタもあります。

現在のシステム上のコンピュータープロセッサは、ほとんどのパーソナルコンピューターのパフォーマンスの制限がバス容量のボトルネックにさらに結びついているため、急速なペースで動作することができます。利用可能なRAMの量とシステムにアクセスしているソフトウェアの設計も、実際のCPUパフォーマンスよりも重要ですオーマンス自体。 CPU設計のマルチスレッド容量はもう1つの重要な速度係数です。これは、CPUがCPUの共有実行環境で複数のタスクを実行する能力であるため、プログラム操作中にメモリから保存および取得する必要がある情報は少なくなります。

愛好家は、デバイスをオーバークロックすることにより、CPUのクロック速度として知られているものを変更することがよくあります。コンピューターのCPU速度を決定するのは、CPUが1つの命令を実行する必要があるコンピューターの内部クロックに基づいて、クロックレートまたはクロック速度の数です。たとえば、1つが10サイクルで2つの数値を追加する場合、同一のCPUはかなり異なるパフォーマンス率を持つことができます。もう1つのCPUは2時間サイクルで同じ計算を行います。

コンピューターのCPUをオーバークロックすると、バスの速度と同期しないようになりますが、増加する可能性があります。E CPUのパフォーマンスは、新しいバスアーキテクチャで強化された古いシステムでかなりのパフォーマンスを発揮します。ただし、バスとコンピューターのメモリが処理できるレベルをはるかに上回るレベルですでに動作しているため、新しいプロセッサはクロック速度の変化の恩恵を受けることはありません。複数のGigahertz範囲のCPU速度により、数十億の計算が1秒あたり実行されます。したがって、2.4ギガヘルツCPUは1秒あたり24億の計算を実行できますが、典型的な32ビットまたは64ビット周辺コンポーネントの相互接続（PCI）バスは、2枚の範囲あたり127〜508メガバイト（数百万バイト）で実行されます。

オーバークロックされているかどうかにかかわらず、CPU速度のもう1つの制限要因には、熱の増加が金属酸化物半導体フィールド効果トランジスタ（MOSFET）CPU設計の電気信号の熱障壁を生成するため、プロセッサから熱を放散する能力が含まれます。より速いプロセッサには、より高いワット数の電源が必要であり、gに変換されますリーターヒート生成。ミニラジエーターとして機能するヒートシンクは、プロセッサの表面に構築され、伝導によって熱を放散し、コンピューターハウジング内のファンシステムも対流によって運びます。

複数のプロセッサを並行して実行して、1つのコンピューターでデータ計算を共有することが、ほとんどのコンピューターでCPU速度を上げる一般的なアプローチになりました。高度なシステムでは、CPUを安定した温度設定に保つために液体冷却も必要です。非常に高度なスーパーコンピューターは、並行して動作する数千のプロセッサを使用し、液体窒素または液体ヘリウムで冷却され、華氏（-269°摂氏）約-452°の温度で、クロック速度は500ギガヘルツ、または500億個の計算に達します。