Тактова частота процесора – це одна з найважливіших складових комп’ютера. Розкриваємо секрети

Як відомо, тактова частота процесора, це кількість виконуваних операцій за одиницю часу, в даному випадку, за секунду. Але цього визначення недостатньо для того, щоб повністю зрозуміти, що ж насправді означає це поняття та яке значення воно має для нас, пересічних користувачів.

В інтернеті можна знайти безліч статей з цього приводу, але у всіх з них чогось не вистачає. Найчастіше це «щось» є тим самим ключем, який може відкрити двері до розуміння. Тому ми постаралися зібрати всі основні відомості, ніби це пазли, і скласти з них єдину цілісну картину.

Детальне визначення

Отже, тактова частота – це кількість операцій, які процесор може виконувати за секунду. Вимірюється ця величина в Герцах. Ця одиниця виміру названа на честь відомого вченого, який проводив експерименти, спрямовані на вивчення періодичних, тобто повторюваних процесів.

А причому Герц до операцій за секунду?

Таке питання виникає при читанні більшості статей в інтернеті у людей, які не дуже добре вивчали фізику в школі (може бути, не зі своєї вини). Справа в тому, що ця одиниця як раз і означає частоту, тобто кількість повторень, цих самих періодичних процесів за секунду. Вона дозволяє вимірювати не лише число операцій, але й інші різноманітні показники. Наприклад, якщо ви робите 3 вдохи в секунду, значить, частота дихання становить 3 Герца.

Intel Core i7

Що ж стосується процесорів, то тут можуть виконуватися самі різні операції, які зводяться до обчислення тих чи інших параметрів. Власне, кількість обчислень цих параметрів за секунду і називається тактовою частотою.

Як все просто!

На практиці поняття «Герц» використовується вкрай рідко, частіше ми чуємо про мегаГерци, кілогерци й так далі. У таблиці 1 наведено «розшифровки» цих величин.

Таблиця 1. Позначення

Перше і останнє в даний час використовується вкрай рідко.

Тобто, якщо ви чуєте, що в ньому 4 ГГц, значить, він може виконувати 4 мільярди операцій кожну секунду.

Багато?

Аж ніяк! На сьогоднішній день це середній показник. Напевно, дуже скоро ми почуємо про моделі з частотою в тераГерц або навіть більше.

Як утворюється

Звичайно, те, про що ми будемо говорити далі, зможуть зрозуміти лише ті, хто хоч трохи пов’язаний з фізикою й інженерією, але ми все-таки спробуємо пояснити простою мовою.

Отже, в процессорі є наступні пристрої:

  • тактовий резонатор – являє собою звичайний кристал кварцу, укладений у спеціальний захисний контейнер;
  • тактовий генератор – пристрій, який перетворює один вид коливань в інші;
  • металева кришка;
  • шина даних;
  • текстолітові підкладка, до якої кріпляться всі інші пристрої.

Так от, кристал кварцу, тобто тактовий резонатор утворює коливання внаслідок подачі напруги. В результаті утворюються коливання електричного струму. Кріпиться до підкладки тактовий генератор, який перетворює електричні коливання в імпульси. Вони передаються на шини даних, і таким чином результат обчислень потрапляє до користувача.

Ось саме таким шляхом і виходить тактова частота. Цікаво, що стосовно цього поняття існує величезна кількість помилок, зокрема, щодо зв’язку ядер і частоти. Тому про це теж варто поговорити.

Як частота пов’язана з ядрами

Ядро – це, фактично, і є процесор. Під ядром мається на увазі той самий кристал, який і змушує весь пристрій виконувати певні операції. Тобто якщо в тій чи іншій моделі два ядра, це означає, що в ньому два кристала, які з’єднуються між собою за допомогою спеціальної шини.

Згідно поширеній помилці, чим більше ядер, тим більша частота. Не даремно адже зараз розробники намагаються вмістити все більше ядер в процесор. Але це не так. Якщо частота дорівнює 1 ГГц, навіть якщо в процесорє 10 ядер, вона так і залишиться 1 ГГц, і не стане 10 ГГц.

Справа в тому, що кожне ядро виконує свою певну функцію і бере на себе частину загального навантаження на процесор. Буває, що з-за великої кількості ядер пристрій буде працювати ще повільніше, бо шина, яка їх з’єднує, не витримає навантаження із-за поганої якості. Хоча таке буває вкрай рідко. Це можна проілюструвати на простому прикладі. Якщо по дорозі йде 4 людини зі швидкістю 4 км/год, це не означає, що всі разом вони йдуть зі швидкістю 16 км/год (4*4). Всі вони рухаються зі швидкістю 4 км/год.

Якщо у вас залишилися запитання, задавайте їх у коментарях. Ми з задоволенням відповімо!

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *