Fréquence d'horloge du processeur : qu'est-ce que c'est, comment elle est mesurée et ce qu'elle affecte. Qu'est-ce qu'une unité centrale de traitement

Vitesse d'horloge du processeur - c'est le nombre d'oscillations sur une certaine période de temps(dans ce cas - par seconde). Si nous parlons d'un ordinateur personnel, il s'agit pour lui d'un indicateur du nombre d'opérations que le processeur peut effectuer en 1 seconde. N'oubliez pas : plus la vitesse d'horloge est élevée, plus les performances de l'ordinateur sont élevées.

Quelles variétés existe-t-il ?

C'est intéressant! L’unité de mesure de la fréquence s’appelle le « hertz » et porte le nom du légendaire physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz, qui a mené en 1885 une expérience unique pour confirmer l’exactitude de la théorie électromagnétique. Le scientifique a prouvé que la lumière est un type de rayonnement électromagnétique qui se propage sous forme d’ondes spéciales.

Les experts distinguent 2 types de fréquences d'horloge.

  1. Externe (affecte l'échange de données entre la carte RAM et le processeur).
  2. Interne (affecte l'exactitude et la vitesse de fonctionnement à l'intérieur du processeur).

Un autre fait intéressant est que jusqu'en 1992, ces deux indicateurs coïncidaient généralement et ce n'est que grâce à l'introduction de nouvelles technologies par des spécialistes de la célèbre société Intel que la fréquence interne a été augmentée de 2 fois par rapport à la fréquence interne. externe. Un exemple d'une telle réalisation était le processeur 80486DX2, unique à l'époque. Le constructeur a présenté au public 2 types d'un tel processeur : l'un est moins puissant (25/50 MHz), l'autre est plus performant (33/66 MHz). Cette invention a donné une impulsion sérieuse, y compris à d'autres fabricants, qui ont commencé à développer et à produire activement des processeurs nettement plus puissants.

Il convient de prêter attention à un point aussi important : la vitesse d'horloge du processeur n'est pas le seul critère pour évaluer la vitesse et les performances d'un ordinateur. Vous devez également prendre en compte la taille de la mémoire cache et . Certains processeurs de dernière génération utilisent un système spécial chargé d'augmenter automatiquement la fréquence d'horloge des cœurs du processeur. Donc, si vous êtes un joueur actif et que vous ne pouvez pas imaginer votre vie sans une immersion quotidienne dans le monde fascinant des jeux complexes, tant au niveau de l'intrigue que des graphismes, alors vous en avez besoin. Mais pour le travail de bureau classique, un PC moderne convient également.

Comment la fréquence d’horloge est-elle déterminée ?

Comme on le sait, les oscillations de l'horloge se forment sous l'action d'un cristal de quartz situé dans un récipient spécial. Cet appareil est appelé « résonateur d'horloge ». Le cristal ne commence à fonctionner qu’après l’application d’une tension et l’oscillation d’un courant électrique. Ensuite, ces oscillations sont transmises à un générateur d'horloge, à la suite de quoi les oscillations du courant électrique sont converties en impulsions et sont déjà transmises aux bus de données.

N'oubliez pas que c'est le générateur d'horloge qui est responsable du cycle d'horloge requis de tous les composants du PC, y compris les bus, la RAM et, bien sûr, le processeur central. Si le générateur d'horloge fonctionne correctement, tous les composants fonctionneront également de manière aussi synchrone et fluide que possible.
Il existe également une période d'horloge.

La période d'horloge est l'unité minimale par laquelle la durée de fonctionnement d'un processeur est mesurée.

Augmentation de la fréquence par overclocking

Lors de l'interaction avec la carte RAM, le processeur passe généralement plus d'un cycle d'horloge. Cet indicateur peut être augmenté artificiellement, c'est-à-dire à la suite de ce qu'on appelle «", mais après avoir choisi cette voie, vous devez connaître certains restrictions :

  • le processeur démarre consommer beaucoup plus d'énergie, et l'alimentation électrique installée et exploitée peut ne pas être en mesure de faire face à ce point, il vaut donc la peine d'acheter un modèle plus efficace ;
  • à la suite de «l'overclocking», la quantité d'énergie émise par le cristal augmente, c'est-à-dire que lui et d'autres composants le feront chauffer plus vite(seul un système de refroidissement efficace permettra de faire face aux conséquences d'une surchauffe) ;
  • Si le volume d’électricité fournie augmente, des problèmes surgiront certainement. interférence électromagnétique, notamment dans le fonctionnement des bus de données (cela peut entraîner une diminution de la quantité de données transférées).

Comment connaître la fréquence du processeur de votre ordinateur ?

Il existe quatre manières principales de connaître la vitesse d'horloge et ainsi de déterminer les performances d'un PC :

  1. Consultez la documentation fournie par le fabricant avec votre ordinateur ou ordinateur portable. La fiche technique doit indiquer le type de processeur et sa fréquence d'horloge. S'il n'y a aucune inscription concernant la fréquence d'horloge à côté du modèle de processeur spécifié, vous pouvez le découvrir en entrant le nom du processeur, le modèle d'ordinateur portable, etc. dans la barre de recherche de n'importe quel moteur de recherche.
  2. Vous pouvez connaître la fréquence d'horloge en lisant les propriétés de votre système PC. Qu'est-ce que je dois faire? Tout d’abord, allez dans le « Panneau de configuration » ; Deuxièmement, allez dans la section « Propriétés système ». Cette section affiche les indicateurs de performances de l'ordinateur, y compris la vitesse d'horloge.
  3. Vous pouvez profiter des opportunités auxquelles vous pouvez accéder en suivant quelques règles simples (pour les ordinateurs personnels, elles sont identiques, pour les ordinateurs portables, elles sont différentes). L'essentiel est d'appuyer sur un bouton « magique » (par exemple, Del, Esc ou F12) avant que le système ne démarre.
  4. Installez sur votre ordinateur l'utilitaire CPU-Z, qui est absolument gratuit et dont le but principal est d'aider l'utilisateur à trouver tout ce dont il a besoin Contient des informations sur le processeur, notamment ses performances et sa vitesse d'horloge.

Ainsi, vous savez déjà quelle est la fréquence d'horloge d'un ordinateur personnel ou d'un ordinateur portable, quelle est l'importance de ces indicateurs pour la vitesse de l'équipement, vous savez comment déterminer la fréquence, et nous espérons que ces informations vous aideront à devenir encore plus utilisateur de PC professionnel et prospère.

Déclaration:

Plus la vitesse d'horloge du processeur est élevée, plus ses performances sont élevées.


La vitesse des processeurs a toujours été comparée en fonction de leur caractéristique principale et la plus compréhensible : la fréquence d'horloge. Cette mode a été introduite en 1984 par les spécialistes du marketing IBM PC, qui affirmaient que le processeur Intel 8088 de leur ordinateur était presque cinq fois plus rapide que la technologie MOS 6502 en termes de fréquence d'horloge.
de l'Apple II - ce qui signifie qu'il est presque cinq fois plus rapide. Intel et Microsoft ont suivi la même logique dans les années 90, affirmant que le Pentium était plus productif que le PowerPC des ordinateurs Apple uniquement parce qu'il avait une vitesse d'horloge plus élevée. Après qu'AMD ait rejoint la course à la fin des années 90, la société a dû introduire des marquages ​​spéciaux comparant ses processeurs aux processeurs Intel. La plupart des consommateurs étaient convaincus que la vitesse d'horloge était la caractéristique principale, et Intel, qui comptait sur sa croissance, ne faisait que les soutenir dans cette conviction.

JEAN CUILLÈRE

journaliste

« Après la sortie des processeurs Pentium III fonctionnant à des fréquences allant jusqu'à 667 MHz, AMD pourrait perdre son leadership. Soumis
Les processeurs Athlon fonctionnent ce mois-ci
avec une fréquence maximale de 650 MHz. Mais le leadership d'Intel ne durera pas longtemps. Selon les représentants d'AMD, ils lanceront un processeur avec une fréquence de 700 MHz d'ici la fin de l'année.

Pourquoi ce n'est pas vrai :

Le temps nécessaire pour terminer les opérations est plus important que la vitesse de l’horloge.


Il est correct de comparer uniquement la fréquence d'horloge
processeurs de la même série de modèles avec la même architecture. Bien que la fréquence de l'Intel 8088 soit presque cinq fois supérieure à celle du MOS Technology 6502, en fait, la même opération pourrait prendre plus de cycles d'horloge par rapport à l'Intel 8088, c'est pourquoi l'avantage en fréquence a été nivelé. Donc c'était ça
à l’avenir : d’abord Apple, puis AMD ont tenté de dénoncer le « mythe du mégahertz ». En 2006, Intel les a finalement rejoint, atteignant la limite de vitesse d'horloge de l'architecture qu'il utilisait alors dans les processeurs de bureau, et changeant ainsi le paradigme.

Aujourd'hui, le nombre d'opérations effectuées par le processeur
en un cycle d'horloge, la vitesse d'horloge n'a jamais été aussi importante. Cas
est-ce que plus la fréquence est élevée, plus la génération de chaleur est élevée,
et donc les créateurs de processeurs mobiles se concentrent
pour l'optimisation, pas pour des chiffres secs. Mais le mythe ne mène nulle part
n'a pas disparu, et a même évolué : par exemple, beaucoup ont commencé à croire que la vitesse d'un processeur est proportionnelle au nombre de cœurs qu'il contient. Oui, et si vous nommez la personne moyenne deux processeurs avec des fréquences d'horloge différentes, alors il le fera toujours
par inertie il choisira celui avec le plus de mégahertz.

De toutes les caractéristiques techniques du processeur, la plus connue des utilisateurs est la fréquence d'horloge. Mais peu de non-spécialistes comprennent pleinement de quoi il s’agit. Des informations plus détaillées à ce sujet aideront à mieux comprendre le fonctionnement des systèmes informatiques. Surtout lors de l'utilisation de processeurs multicœurs dotés de certaines fonctionnalités de fonctionnement qui ne sont pas connues de tout le monde, mais qui doivent être prises en compte lors de l'utilisation d'un ordinateur.

Pendant longtemps, les principaux efforts des développeurs visaient précisément à augmenter la fréquence d'horloge. Ce n'est que récemment qu'il y a eu une tendance au développement et à l'amélioration de l'architecture informatique, à l'augmentation de la quantité de mémoire cache et du nombre de cœurs de processeur. Cependant, la vitesse d'horloge du processeur ne passe pas inaperçue.

Quel est ce paramètre - vitesse d'horloge du processeur ?

Essayons de comprendre ce qu'est la « vitesse d'horloge du processeur ». Cette valeur caractérise le nombre de calculs que le processeur peut effectuer en une seconde. Par conséquent, un processeur avec une fréquence d'horloge plus élevée a également des performances plus élevées, c'est-à-dire capable d'effectuer un plus grand nombre d'opérations dans un certain laps de temps.

La plupart des processeurs modernes ont des vitesses d'horloge comprises entre 1 et 4 GHz. Cette valeur est définie comme le produit de la fréquence de base et d'un certain coefficient. En particulier le processeur Intel Core i7 920 possède sa propre fréquence d'horloge de 2660 Hz, obtenue grâce à la fréquence de bus de base de 133 MHz et à un facteur de 20. Certains fabricants produisent des processeurs qui peuvent être overclockés pour de meilleures performances. Par exemple, la gamme Black Edition d'AMD et la série K d'Intel. Il est à noter que, malgré l’importance de cette caractéristique, elle n’est pas déterminante dans le choix d’un ordinateur. La vitesse d'horloge n'affecte que partiellement les performances du processeur.

Les processeurs monocœur sont pratiquement tombés dans l'oubli et sont rarement utilisés dans les appareils informatiques modernes. Cela est dû au développement de l’industrie informatique, dont les progrès ne cessent d’étonner. Même parmi les experts, vous pouvez parfois rencontrer une idée fausse sur la façon de calculer la vitesse d'horloge d'un processeur à deux cœurs ou plus. Une idée fausse courante est que la vitesse d’horloge doit être multipliée par le nombre de cœurs. Par exemple, un processeur à 4 cœurs avec une fréquence d'horloge de 3 GHz aura une fréquence intégrée de 12 GHz, soit 4x3=12. Mais ce n'est pas vrai.

Expliquons cela avec un exemple simple. Prenons un piéton marchant à une vitesse de 4 km/h : il s'agit d'un processeur monocœur avec une fréquence de 4 GHz. Un processeur à 4 cœurs avec une vitesse d'horloge de 4 GHz, c'est déjà 4 piétons marchant à la même vitesse de 4 km/h. En effet, dans ce cas, la vitesse des piétons ne se résume pas, et on ne peut pas dire qu'ils se déplacent à une vitesse de 16 km/h. Nous parlons simplement de quatre piétons marchant ensemble à une vitesse de 4 km/h chacun. La même analogie peut être appliquée à un processeur multicœur. Ainsi, nous pouvons dire qu'un processeur à 4 cœurs avec une vitesse d'horloge de 4 GHz possède simplement quatre cœurs, chacun ayant la même fréquence - 4 GHz. Une conclusion simple et logique en découle : le nombre de cœurs de processeur n'affecte que ses performances, et n'augmente pas la fréquence d'horloge totale du dispositif informatique.

Quelle est la vitesse d’horloge du processeur ? Qu’est-ce que cette caractéristique affecte et de quelles manières peut-elle être augmentée ? Quelle est la vitesse d’horloge maximale du processeur ? Nous examinerons ces questions au cours de cet article.

Le concept de fréquence d'horloge

La vitesse d'horloge du processeur est l'un des paramètres les plus importants caractérisant un ordinateur personnel, ainsi que tous les autres appareils construits sur son principe. Autrement dit, non seulement les ordinateurs personnels, mais également les ordinateurs portables, les netbooks, les ultrabooks, les tablettes et les smartphones ont leur propre vitesse d'horloge de processeur.

La vitesse d'horloge du processeur est un paramètre appliqué aux appareils individuels qui composent un système informatique. Plus précisément, nous parlons du processeur. En fait, cela dépend beaucoup de la vitesse d'horloge du processeur, mais ce n'est pas le seul détail qui affecte le fonctionnement du système.

Donc, pour comprendre la question de la fréquence d’horloge, approfondissons d’abord un peu la formation des mots. Qu’est-ce que le « tact » et qu’est-ce que ce mot a à voir avec notre cas ? Un battement n’est rien d’autre que la période de temps qui s’écoule entre la répétition de deux impulsions. Ces impulsions, à leur tour, sont créées par un dispositif appelé « générateur d’horloge ». Il s’agit essentiellement d’une puce chargée de générer la vitesse d’horloge utilisée par la carte mère et le processeur lui-même. Autrement dit, la fréquence d'horloge du processeur est la fréquence à laquelle l'appareil fonctionne.

Principe de fonctionnement de l'unité turbine à gaz

Le générateur d'horloge crée des impulsions qui sont ensuite envoyées dans tout l'appareil. Ils accélèrent l'architecture informatique, créant simultanément une synchronisation entre les éléments individuels. Autrement dit, le GTC est une sorte de « commandant » qui connecte les liaisons informatiques fonctionnelles en une seule séquence. Ainsi, plus le générateur de fréquence d'horloge crée des impulsions, meilleures seront les performances de l'ordinateur/ordinateur portable/smartphone, et ainsi de suite.

Il est logique de supposer que s'il n'y a pas de générateur d'horloge, il n'y aura pas de synchronisation entre les éléments. L’appareil ne pourra donc pas fonctionner. Supposons que nous ayons réussi d'une manière ou d'une autre à donner vie à un tel appareil. Alors, quelle est la prochaine étape ? Toutes les parties de l’ordinateur fonctionneront à des fréquences différentes à des moments différents. Et quel est le résultat ? En conséquence, la vitesse de l’ordinateur diminue des dizaines, des centaines, voire des milliers de fois. Quelqu'un a-t-il vraiment besoin d'un tel appareil ? C'est le rôle du générateur d'horloge.

Dans quoi la vitesse d’horloge est-elle mesurée ?

La fréquence d'horloge, selon les normes internationales, est généralement mesurée en mégahertz et en gigahertz. Les deux types de mesures sont corrects ; il s’agit simplement de l’apparence de la console et du nombre de caractères. Les désignations pour les deux mesures sont respectivement « MHz » et « GHz ». Rappelons à ceux qui ont oublié, et disons à ceux qui ne le savaient pas, que 1 MHz est numériquement égal à un million de cycles d'horloge effectués en une seconde. Et le gigahertz, c'est 3 degrés de plus. Autrement dit, c'est mille mégahertz. Les technologies informatiques ne restent pas immobiles, comme toutes les autres. On peut dire qu'ils se développent de manière dynamique, nous pouvons donc émettre l'hypothèse que dans un avenir proche, un processeur pourrait apparaître dont la fréquence d'horloge ne sera pas mesurée en mégahertz ou en gigahertz, mais en térahertz. C'est encore 3 degrés de plus.

Qu’est-ce que la vitesse d’horloge du processeur affecte ?

Comme vous le savez, un ordinateur, allant des simples comptes aux derniers jeux, effectue un certain ensemble d'opérations. Ce qui, soit dit en passant, peut être assez impressionnant. Ainsi, ces opérations s'effectuent selon un certain nombre de cycles. Par conséquent, plus la vitesse d'horloge du processeur est élevée, plus il sera capable d'exécuter les tâches rapidement. Et en même temps, les performances augmentent, les calculs et le chargement des données dans diverses applications sont accélérés.

À propos de la vitesse d'horloge maximale

Ce n'est un secret pour personne qu'avant qu'un modèle de processeur ne soit lancé en production de masse, son prototype est testé. De plus, ils testent avec une charge suffisante pour identifier les points faibles et les améliorer quelque peu.

Les tests du processeur sont effectués à différentes fréquences d'horloge. Dans le même temps, d’autres conditions telles que la pression et la température changent également. Pourquoi effectue-t-on des tests ? Ils sont organisés non seulement pour identifier et éliminer les défauts et problèmes, mais également pour obtenir une valeur appelée fréquence d'horloge maximale. Il est généralement indiqué dans la documentation de l'appareil, ainsi que dans son étiquetage. La vitesse d'horloge maximale n'est rien de plus que la vitesse d'horloge normale qu'aura le processeur dans des conditions standard.

À propos de la possibilité d'ajustement

En général, les cartes mères d'ordinateurs modernes permettent à l'utilisateur de modifier la fréquence d'horloge. Bien entendu, cela se fait dans une gamme ou une autre. La technologie permet désormais aux processeurs de fonctionner à différentes fréquences selon le choix. Et cela, je dois le dire, est important, puisqu'un tel processeur peut synchroniser sa fréquence avec la fréquence de la carte mère, puisque le processeur lui-même y est installé.

À propos de l'augmentation de la fréquence d'horloge

Bien entendu, le résultat maximum peut être obtenu en achetant simplement un nouveau processeur avec une fréquence d'horloge accrue. Cependant, cela n'est pas toujours possible financièrement, ce qui signifie que la question de savoir comment augmenter la vitesse d'horloge du processeur sans investir de fonds supplémentaires dans ce domaine reste ouverte.

En un mot, l’overclocking d’un processeur ne se fait pas via des programmes tiers. Ceci, comme dans le cas de l'overclocking d'une carte vidéo, est carrément absurde. En fait, vous pouvez améliorer les performances du processeur en définissant les paramètres appropriés dans le BIOS.

Conclusion

Alors, qu’avons-nous découvert au cours de cet article ? Premièrement, la vitesse d'horloge du processeur est la fréquence à laquelle l'appareil fonctionne. Deuxièmement, les ordinateurs utilisent un générateur de fréquence d'horloge, qui crée une certaine fréquence qui synchronise le fonctionnement des éléments individuels. Troisièmement, la fréquence maximale du processeur est la fréquence à laquelle le processeur fonctionne dans des conditions normales. Quatrièmement, l'overclocking du processeur, c'est-à-dire l'augmentation de sa fréquence d'horloge, est possible en modifiant les paramètres du BIOS.

La vitesse d'horloge des processeurs Intel, comme celle des processeurs d'autres marques, dépend du modèle.

Ensuite, la fréquence d’horloge est le paramètre le plus connu. Il est donc nécessaire de comprendre spécifiquement ce concept. Aussi, dans le cadre de cet article, nous aborderons comprendre la vitesse d'horloge des processeurs multicœurs, car il existe des nuances intéressantes que tout le monde ne connaît pas et ne prend pas en compte.

Pendant assez longtemps, les développeurs se sont appuyés spécifiquement sur l'augmentation de la fréquence d'horloge, mais au fil du temps, la « mode » a changé et la plupart des développements visent à créer une architecture plus avancée, à augmenter la mémoire cache et à développer le multicœur, mais personne oublie la fréquence.

Quelle est la vitesse d’horloge du processeur ?

Vous devez d’abord comprendre la définition de « fréquence d’horloge ». La vitesse d'horloge nous indique combien de calculs le processeur peut effectuer par unité de temps. En conséquence, plus la fréquence est élevée, plus le processeur peut effectuer d'opérations par unité de temps. La vitesse d'horloge des processeurs modernes est généralement comprise entre 1,0 et 4 GHz. Elle est déterminée en multipliant la fréquence externe ou de base par un certain coefficient. Par exemple, le processeur Intel Core i7 920 utilise une vitesse de bus de 133 MHz et un multiplicateur de 20, ce qui donne une vitesse d'horloge de 2 660 MHz.

La fréquence du processeur peut être augmentée à la maison en overclockant le processeur. Il existe des modèles de processeurs spéciaux de AMD et Intel, qui visent l'overclocking par le fabricant lui-même, par exemple la Black Edition d'AMD et la gamme K-series d'Intel.

Je tiens à souligner que lors de l’achat d’un processeur, la fréquence ne doit pas être le facteur décisif dans votre choix, car seule une partie des performances du processeur en dépend.

Comprendre la vitesse d'horloge (processeurs multicœurs)

Aujourd'hui, dans presque tous les segments du marché, il n'existe plus de processeurs monocœur. Eh bien, c’est logique, car l’industrie informatique ne reste pas immobile, mais avance constamment à pas de géant. Par conséquent, vous devez comprendre clairement comment la fréquence est calculée pour les processeurs dotés de deux cœurs ou plus.

En visitant de nombreux forums informatiques, j'ai remarqué qu'il existe une idée fausse très répandue concernant la compréhension (le calcul) des fréquences des processeurs multicœurs. Je vais tout de suite donner un exemple de ce raisonnement erroné : « Il existe un processeur à 4 cœurs avec une fréquence d'horloge de 3 GHz, donc sa fréquence d'horloge totale sera égale à : 4 x 3 GHz = 12 GHz, n'est-ce pas ? » - Non, pas du tout.

Je vais essayer d'expliquer pourquoi la fréquence totale du processeur ne peut pas être comprise comme : « nombre de cœurs X fréquence spécifiée."

Laissez-moi vous donner un exemple : « Un piéton marche sur la route, sa vitesse est de 4 km/h. Ceci est similaire à un processeur monocœur sur N GHz. Mais si 4 piétons marchent le long de la route à une vitesse de 4 km/h, cela ressemble à un processeur à 4 cœurs sur N GHz. Dans le cas des piétons, on ne suppose pas que leur vitesse sera de 4x4 = 16 km/h, on dit simplement : "4 piétons marchent à une vitesse de 4 km/h". Pour la même raison, nous n'effectuons aucune opération mathématique avec les fréquences des cœurs du processeur, mais rappelons simplement qu'un processeur à 4 cœurs est N GHz possède quatre cœurs, chacun fonctionnant à une fréquence N GHz".