Co to jest skalowanie częstotliwości?
„Mózg” komputera to jego jednostka centralna (CPU). W normalnej pracy procesor przetwarza wszystkie operacje na komputerze, umożliwiając uruchamianie programów i działanie systemu operacyjnego. Procesory różnią się szybkością i wydajnością. Podstawowym wyznacznikiem wydajności procesora komputera jest szybkość zegara jednostki CPU, która mierzy liczbę podstawowych operacji arytmetycznych - dodawanie, odejmowanie, mnożenie lub dzielenie - może wykonywać każdą sekundę. Skalowanie częstotliwości jest najbardziej podstawowym sposobem na zwiększenie wydajności procesora; zwiększając częstotliwość taktowania, czyli szybkość, z jaką działa procesor, zwiększy się również wydajność komputera.
Do niedawna, wraz z pojawieniem się procesorów wielordzeniowych, skalowanie częstotliwości było najbardziej elementarnym sposobem uzyskania dodatkowej wydajności dla nowych modeli procesorów. Starsze procesory działały z prędkością poniżej 1,0 GHz. Teraz procesory zwykle działają z prędkościami większymi niż 2,0 GHz, a niektóre z nich osiągają wartość 3,0 GHz. Na papierze procesor 3,0 GHz „wygląda” szybciej niż procesor 2,0 GHz, ale w rzeczywistości ogólna wydajność komputera zależy od sumy wszystkich jego części. Innymi słowy, jeśli zarówno komputery 2,0 GHz, jak i 3,0 GHz zawierają ten sam typ pamięci, tę samą płytę główną itd., Najsłabsze ogniwo w łańcuchu może „wąskie gardło” komputera, uniemożliwiając mu optymalizację wszystkich 3,0 GHz.
Chociaż może się wydawać, że skalowanie częstotliwości nie ma pułapu, tak nie jest. Zwiększenie częstotliwości taktowania procesora zwiększa produkcję ciepła w urządzeniu; w miarę upływu czasu to dodatkowe ciepło powoduje uszkodzenie obwodów, powodując awarię lub awarię procesora. Stawia to bardzo realny pułap maksymalnej prędkości procesorów komercyjnych, ograniczając prędkości, przy których procesory mogą być budowane.
Zwiększenie wydajności procesora przy braku skalowania częstotliwości wymaga bardziej innowacyjnych rozwiązań; Producenci procesorów nie mogą już po prostu „zwiększać głośności” w celu zwiększenia wydajności. Aby obejść te ograniczenia, producenci procesorów zaprojektowali wielordzeniowe rozwiązania CPU. Umieszczając więcej niż jeden rdzeń procesora w układzie, efektywna prędkość procesora zostaje podwojona. Jednak w przeciwieństwie do skalowania częstotliwości, którego wzrost wydajności ma równomierne zastosowanie na całym forum, nakłada to na projektantów oprogramowania komputerowego. O ile projektanci oprogramowania specjalnie nie dostosują programu do używania dwóch lub więcej rdzeni procesora, dodatkowe korzyści zostaną utracone, co powoduje, że skalowanie częstotliwości jest jednym z najczystszych sposobów zwiększenia wydajności procesora.