Швидкодія - це одна з характеристик процесора, яку часто тлумачать по-різному. У цьому розділі ви дізнаєтеся про швидкодію процесорів взагалі і процесорів Intel зокрема.
Швидкодія комп'ютера багато в чому залежить від тактової частоти, зазвичай вимірюється в мегагерцах (МГц). Вона визначається параметрами кварцового резонатора, що представляє собою кристал кварцу, укладений в невеликій олов'яний контейнер. Під впливом електричної напруги в кристалі кварцу виникають коливання електричного струму з частотою, яка визначається формою і розміром кристала. Частота цього змінного струму і називається тактовою частотою.
Мікросхеми звичайного комп'ютера працюють на частоті декількох мільйонів герц. (Герц - одне коливання в секунду.) Швидкодія вимірюється в мегагерцах, т. Е. В мільйонах циклів у секунду.
Зауваження Одиниця виміру частоти названа герцем в честь німецького фізика Генріха Герца. У 1885 році Герц експериментальним шляхом підтвердив правильність електромагнітної теорії, згідно з якою світ є різновидом електромагнітного випромінювання і поширюється у вигляді хвиль.
Найменшою одиницею виміру часу (квантом) для процесора як логічного пристрою є період тактової частоти, або просто такт. На кожну операцію витрачається мінімум один такт. Наприклад, обмін даними з пам'яттю процесор Pentium II виконує за три такти плюс кілька циклів очікування. (Цикл очікування - це такт, в якому нічого не відбувається, він необхідний тільки для того, щоб процесор не "тікав" вперед від менш швидкодіючих вузлів комп'ютера.)
Різниться і час, що витрачається на виконання команд.
Різну кількість тактів, необхідних для виконання команд, ускладнює порівняння продуктивності комп'ютерів, засноване тільки на їх тактовій частоті (т. Е. Кількість тактів в секунду). Чому при одній і тій же тактовій частоті один з процесорів працює швидше за інше? Причина криється в продуктивності.
Процесор 486 має більш високу швидкодію в порівнянні з 386-м, так як на виконання команди йому потрібно в середньому в два рази менше тактів, ніж 386-му. А процесору Pentium - в два рази менше тактів, ніж 486-му. Pentium III - приблизно на 50% швидше процесора Pentium, що працює на тій же частоті, тому що вони можуть виконувати значно більше команд протягом того ж кількості циклів (не беру в порівняння сучасні процесори, бо головне принцип дії).
Тому не можна порівнювати продуктивність комп'ютерів, грунтуючись тільки на тактовій частоті; необхідно брати до уваги те, що на ефективність системи впливають і інші фактори.
Оцінювати ефективність центрального процесора досить складно. Центральні процесори з різними внутрішніми архітектурою виконують команди по-різному: одні й ті ж команди в різних процесорах можуть виконуватися або швидше, або повільніше.
Тактова частота процесора і маркування тактової частоти системної плати
На сьогодні тактова частота шин процесорів AMD Athlon 64 і Intel 64 підвищилася від 400 до 1066 МГц. Як правило, швидкодія шини процесора вибирається відповідно до типу пам'яті, підтримуваної процесорами Intel або AMD. В основному тактова частота шин сучасних процесорів залежить від швидкодії самого процесора, а також від використовуваних модулів пам'яті SDRAM, DDR SDRAM або RDRAM.
У сучасних комп'ютерах використовується генератор змінної частоти, звичайно розташований на системній платі; він генерує опорну частоту для системної плати і процесора. На більшості системних плат процесорів Pentium можна встановити одне з трьох або чотирьох значень тактової частоти. Сьогодні випускається безліч версій процесорів, що працюють на різних частотах, залежно від тактової частоти конкретної системної плати. Наприклад, швидкодія більшості процесорів Pentium в кілька разів перевищує швидкодію системної плати.
За інших рівних умов (типах процесорів, кількості циклів очікування при зверненні до пам'яті і розрядності шин даних) два комп'ютери можна порівнювати по їх тактовим частотам. Однак робити це слід обережно: швидкодія комп'ютера залежить і від інших факторів, зокрема від тих, на які впливають конструктивні особливості пам'яті. Наприклад, комп'ютер з більш низькою тактовою частотою може працювати швидше, ніж ви очікуєте, а швидкодія системи з більш високим значенням номінальної тактової частоти буде нижче, ніж варто було б. Визначальним фактором при цьому є архітектура, конструкція і елементна база оперативної пам'яті системи.
Під час виготовлення процесорів проводиться тестування при різних тактових частотах, значеннях температури і тиску. Після цього на них наноситься маркування, де вказується максимальна робоча частота у всьому використовуваному діапазоні температур і тисків, які можуть зустрітися в звичайних умовах. Система позначень досить проста, так що ви зможете в ній самостійно розібратися.