في وحدات المعالجة المركزية الحديثة ، توجد إحصائيتان في صميم الإعلان. الأول هو سرعة الساعة بالجيجاهرتز ، والثاني هو عدد نوى المعالج. في حين أن كلاهما مهم للأداء ، هناك أيضًا العديد من العوامل الأخرى. تعني مجموعة العناصر هذه أن مقارنة أداء بنيتين مختلفتين لوحدة المعالجة المركزية أمر صعب.
على سبيل المثال ، لا يمكنك مقارنة أداء وحدة المعالجة المركزية من Intel ووحدة المعالجة المركزية من AMD بشكل مباشر من خلال مقارنة الإحصائيات. الطريقة الوحيدة الموثوقة لمعرفة الفرق في الأداء هي إجراء معايير واقعية. بشكل محبط ، ستجد أن مقارنة الأداء يمكن أن تختلف نوعًا ما بين المعايير. تحتوي كل بنية وحدة معالجة مركزية على نقاط قوة وضعف تتناسب أو تكافح مع كيفية ترميز برامج معينة.
للحصول على أفضل أداء لك ، من الأفضل مراجعة إحصائيات الأداء في البرنامج أو البرامج التي تنوي استخدامها. إذا لم يتم قياس أداء البرنامج المحدد ، فإن أفضل رهان لك هو التحقق من الاختلافات في متوسط الأداء الإجمالي ، بشكل مثالي في البرامج التي تقوم بأشياء مماثلة.
طالما أن البنية الكلية لوحدة المعالجة المركزية لا تتغير كثيرًا بين الأجيال ، يمكنك عمومًا مقارنة الإحصائيات لمعرفة أيها أسرع. يعمل هذا فقط عندما تكون هناك تغييرات تدريجية صغيرة نسبيًا في البنية. غالبًا ما تؤدي التغييرات المهمة في بنية وحدة المعالجة المركزية إلى جعل هذه المقارنات أكثر صعوبة بشكل ملحوظ.
على سبيل المثال ، من السهل نسبيًا مقارنة أداء وحدات المعالجة المركزية Ryzen من AMD عبر الأجيال. ومع ذلك ، من الصعب التنبؤ بشكل مباشر باختلافات الأداء بين معالجات عائلة Ryzen من AMD ووحدات المعالجة المركزية لعائلة Bulldozer حيث أن البنى لها اختلافات كبيرة.
أداء الخيوط الواحدة
يقيس الأداء أحادي الخيط مدى السرعة التي يمكن أن تعمل بها نواة واحدة لوحدة المعالجة المركزية. سيكون فارق الأداء في جيل واحد من وحدات المعالجة المركزية هو سرعة الساعة. كما نوقش أعلاه ، فإن المقارنات المباشرة بين أجيال وحدة المعالجة المركزية أكثر تعقيدًا بعض الشيء بسبب الاختلافات المعمارية الطفيفة. في المقابل ، تعتبر المقارنات بين الشركات المصنعة لوحدة المعالجة المركزية أكثر تعقيدًا.
يتم قياس سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية (CPU) بالميغاهرتز أو الجيجاهرتز. MHz و GHz هي الانكماشات العادية لـ Mega Hertz و "جيجا هيرتز." Mega هي بادئة SI القياسية للمليون ، بينما Giga هي بادئة SI القياسية للمليار. على محركات الأقراص الثابتة ، يتم تخزين البيانات عادةً بالبايت ؛ تبلغ قيمة MegaByte مليون بايت ، بينما تبلغ قيمة GigaByte مليار بايت. Hertz هي وحدة تردد ، مع 1Hz مرة واحدة في الثانية. تدق الساعة بمعدل 1 هرتز ، بينما تحتوي شاشة الكمبيوتر القياسية على معدل تحديث يبلغ 60 هرتز.
كانت أول وحدة معالجة مركزية على الإطلاق ، Intel 4004 ، التي تم إصدارها في عام 1971 ، تبلغ سرعتها 740 كيلو هرتز ، 0.74 ميجا هرتز ، أو 0.00074 جيجا هرتز. بمرور الوقت ، مع زيادة تصميم وحدة المعالجة المركزية وقدرات التصنيع ، زادت سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية زيادة. في عام 1974 ، أصدرت إنتل 8008 ، والتي وصلت إلى سرعة 2 ميجا هرتز. في عام 1999 ، أصدرت AMD وحدة المعالجة المركزية Athlon ، وهي أول وحدة تصل إلى 1 جيجاهرتز.
بعد ذلك بقليل فقط ، واجهت تصميمات وحدة المعالجة المركزية قيودًا حرارية ، تكافح من أجل تبديد الحرارة المتولدة في مثل هذه المنطقة الصغيرة. تم اعتماد نهج متعدد النواة لتحقيق زيادات إضافية في الأداء ، مما يسمح لعمليتين متوازيتين بالعمل في وقت واحد. ضاعف هذا العمل الذي يمكن إنجازه في إطار زمني محدد ولكن بشكل حاسم لم يؤدي إلى زيادة سرعة إكمال عملية واحدة. على الرغم من الصعوبات ، أصبحت وحدات المعالجة المركزية الحديثة قادرة على الوصول إلى سرعة ساعة تبلغ 5.5 جيجاهرتز.
استنتاج
تستخدم وحدات المعالجة المركزية ساعة للتحكم في سرعتها. تمر هذه الساعة بعدة دورات كل ثانية. لتسهيل القراءة والفهم ، تقدم الشركات المصنعة لوحدات المعالجة المركزية سرعة الساعة لوحدات المعالجة المركزية في GHz. GHz هي وحدة تعني مليارات التغييرات في الثانية. تعمل وحدة المعالجة المركزية بسرعة 5 جيجاهرتز خلال خمسة مليارات دورة ساعة في الثانية.
عند تساوي جميع العوامل ، ستكون أسرع بخمس مرات من وحدة المعالجة المركزية التي تعمل بسرعة 1 جيجاهرتز. ومع ذلك ، فإن بنية وحدة المعالجة المركزية معقدة للغاية. بمرور الوقت ، تحسنت بنية وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير ، مما يعني أن وحدة المعالجة المركزية الحديثة بسرعة 5 جيجاهرتز ستكون أسرع بخمس مرات من وحدة المعالجة المركزية 1 جيجاهرتز من الخلف عندما كان ذلك متطورًا.
بالإضافة إلى ذلك ، GHz ليس مقياسًا فريدًا لوحدات المعالجة المركزية. على سبيل المثال ، تحتوي وحدات معالجة الرسومات الآن على سرعات ساعة تقاس بالجيجاهرتز. إشعاع كهرومغناطيسي بطول موجي بتردد في نطاق GHz سيكون في مكان ما بين الموجات الدقيقة فائقة التردد وأجزاء الأشعة تحت الحمراء البعيدة من الكهرومغناطيسية نطاق.