Čo znamená GHz v počítačovom procesore?

Jedným z najčastejšie uvádzaných ukazovateľov výkonu procesora je rýchlosť daného čipu v gigahertzoch. Procesory s vyšším hodnotením GHz dokážu teoreticky za danú jednotku času viac ako procesory s nižším hodnotením GHz. Hodnotenie rýchlosti procesora je však iba jedným z mnohých faktorov, ktoré majú vplyv na to, ako rýchlo v skutočnosti spracováva údaje. Vzhľadom na to, že niektoré špecializované aplikácie môžu byť výpočtovo veľmi náročné, je výber najrýchlejšieho počítača dôležitejší ako nákup stroja s najvyššou rýchlosťou.

Systémové hodiny

Procesory pracujú podľa hodín, ktoré prekonávajú nastavený počet opakovaní za sekundu, ktoré sa zvyčajne merajú v gigahertzoch. Napríklad procesor s taktom 3,1 GHz má takt, ktorý bije 3,1 miliárdkrát za sekundu. Každý takt hodín predstavuje príležitosť pre procesor manipulovať s počtom bitov ekvivalentným jeho kapacite - 64-bitové procesory môžu pracovať naraz na 64 bitoch, zatiaľ čo 32-bitové procesory pracujú naraz na 32 bitoch.

Interné vs. externé

Hodiny, ktoré sú zvyčajne zahrnuté v marketingových materiáloch, sú interné hodiny, ale procesor má tiež externé hodiny, ktoré určujú, ako rýchlo môže procesor komunikovať s vonkajším svetom. Interné hodiny predstavujú, ako rýchlo môže procesor manipulovať s údajmi, ktoré už má, zatiaľ čo externé hodiny určujú, ako rýchlo dokáže načítať informácie, s ktorými potrebuje manipulovať, alebo ako rýchlo dokáže odoslať manipulované údaje. K dátumu zverejnenia sú vonkajšie hodiny často výrazne pomalšie ako vnútorné hodiny. Napríklad, zatiaľ čo procesor môže pracovať na 3 GHz, jeho externé hodiny môžu byť kdekoľvek od niekoľkých stoviek MHz do 1 GHz. Pretože externé hodiny určujú, ako rýchlo môže procesor komunikovať s pamäťou systému, má to významný vplyv na rýchlosť vášho procesora v reálnom svete.

Hodiny a pokyny

Rozdiel medzi internou a externou rýchlosťou procesora je jedným obmedzením jeho výkonu. Ďalším je počet taktovacích hodín, ktoré sú potrebné na vykonanie inštrukcie. Zatiaľ čo niektoré pokyny je možné dokončiť v jednom taktovaní, môže to napríklad trvať štyri ticky, kým sa dokončí operácia násobenia. To by zmenilo procesor, ktorý dokáže napríklad pridať na 4 GHz na jeden, ktorý sa znásobí pri efektívnej rýchlosti 1 GHz.

Dávať to všetko dokopy

Tri faktory tu identifikované spoločne určujú, ako rýchlo bude daný procesor pracovať. Šesťdesiatštyribitové čipy pracujú na dvakrát väčšom množstve dát ako 32-bitové čipy, čo im dáva výrazný nárast výkonu. Procesory s rýchlejšími externými hodinami si tiež môžu vymieňať údaje s počítačom rýchlejšie ako procesory s pomalšími externými hodinami. Nakoniec, procesory s efektívnejšou sadou inštrukcií, ktoré zvládnu viac práce za menej cyklov hodín, bežia rýchlejšie ako tie, ktoré na dokončenie inštrukcie potrebujú viac cyklov. Keď sa všetky tieto faktory vyrovnajú, porovnaním procesorov zistíte, ktorý procesor je rýchlejší, a to pomocou hodnotenia gigahertzovej frekvencie internej rýchlosti.