Hva er CPU -hastighet?
CPU -hastighet, eller hastigheten på den sentrale prosesseringsenheten i en datamaskin, er i hovedsak hastigheten som datamaskinen kan utføre beregninger som blir matet til den gjennom programvareinstruksjoner lastet inn i flyktige tilfeldige tilgangsminne (RAM). Prosessorhastighet er begrenset av antall transistorer innebygd i en prosessor, parallelle tilkoblinger til andre prosessorer, bussens kapasitet til å overføre data frem og tilbake fra CPU til minne og andre maskinvarespesifikasjoner. De fleste CPU -er har også sine egne minneregistre for å utføre kjerneberegninger lokalt, uten å måtte overføre dem over en buss til en annen maskinvarekomponent og tilbake.
Datamaskinprosessorer på nåværende systemer er i stand til å operere i så raskt tempo at ytelsesbegrensninger i de fleste personlige datamaskiner er bundet mye mer til flaskehalsen for busskapasitet. Mengden RAM tilgjengelig og utformingen av programvaren som får tilgang til systemet er også mer kritisk enn den faktiske CPU -perfOrmance i seg selv. Multithreading Capacity in CPU Design er en annen nøkkelhastighetsfaktor, som er CPUs evne til å utføre flere oppgaver i et delt utførelsesmiljø på CPU, så mindre informasjon må lagres og hentes fra minnet under programoperasjoner.
Hobbyister vil ofte endre det som kalles klokkehastigheten på en CPU, ved å overklokke enheten. En del av det som bestemmer CPU -hastigheten på en datamaskin er klokkefrekvensen, eller klokkehastigheten, som er antall klokkesykluser, basert på datamaskinens interne klokke, at CPU må utføre en instruksjon. Identiske CPUer kan ha mye forskjellige ytelseshastigheter hvis den ene for eksempel er klokket til å legge til to tall sammen i 10 sykluser, der den andre CPU gjør den samme beregningen i 2-klokke-sykluser.
Mens overklokking av datamaskinens CPU vil ta den ut av synkronisering med hastigheten på bussen, kan den økeE CPU -ytelse betydelig på eldre systemer som har blitt forbedret med nye bussarkitekturer. Nyere prosessorer vil imidlertid ikke ha fordel av endringer i klokkehastighet, siden de allerede opererer på et nivå langt over hva buss- og dataminnet kan håndtere. Med CPU -hastighet i det flere Gigahertz -området, utføres milliarder beregninger per sekund. En 2,4 Gigahertz CPU kan derfor kjøre 2,4 milliarder beregninger per sekund, mens en typisk 32- eller 64-biters perifer komponent interconnect (PCI) buss vil kjøre i 127–508 megabyte (millioner byte) per sekund.
En annen begrensende faktor for CPU-hastighet, enten det er overklokket eller ikke, involverer evnen til hele datasystemet til å spre varmen vekk fra prosessoren, ettersom økt varme genererer en termisk barriere for overføring av elektriske signaler i metalloksyd-halvlederfelt-effekt-transistor (MOSFET) CPU-design. Raskere prosessorer krever høyere watt strømforsyning, noe som oversettes til gReater Heat Generation. Varmevasker, som fungerer som mini-radiatorer, er bygget på overflaten av prosessorer for å spre varme ved ledning, og viftesystemer i datamaskinhuset fører det også bort ved konveksjon.
Å kjøre flere prosessorer parallelt med å dele databeregninger på en datamaskin er nå en vanlig tilnærming med de fleste datamaskiner for å øke CPU -hastigheten. På avanserte systemer er flytende kjøling også involvert for å holde CPU i en stabil temperaturinnstilling. Svært avanserte superdatamaskiner bruker tusenvis av prosessorer som opererer parallelt, og avkjøles med flytende nitrogen eller flytende helium til temperaturer rundt -452 ° Fahrenheit (-269 ° Celsius), med klokkehastigheter som når over 500 gigahertz, eller 500 milliarder beregninger per sekund.