Dans les processeurs modernes, deux statistiques sont au cœur de la publicité. Le premier est la vitesse d'horloge en GHz et le second est le nombre de cœurs de processeur. Bien que les deux soient importants pour la performance, il existe également de nombreux autres facteurs. Cette ménagerie d'éléments signifie qu'il est difficile de comparer les performances de deux architectures de processeur différentes.
Par exemple, vous ne pouvez pas comparer directement les performances d'un processeur d'Intel et d'un processeur d'AMD uniquement en comparant les statistiques. Le seul moyen fiable de faire la différence de performances est d'effectuer des tests de performances dans le monde réel. Frustrant, vous constaterez que la comparaison des performances peut varier quelque peu entre les références. Chaque architecture de CPU a des forces et des faiblesses qui conviennent ou qui luttent avec la façon dont des programmes spécifiques sont codés.
Pour obtenir les meilleures performances pour vous, il est préférable de consulter les statistiques de performances du programme ou des programmes que vous avez l'intention d'utiliser. Si le logiciel spécifique n'est pas étalonné, votre meilleur pari est de vérifier les différences de performances moyennes globales, idéalement dans les programmes qui font des choses similaires.
Tant que l'architecture globale du processeur ne change pas trop entre les générations, vous pouvez généralement comparer les statistiques pour voir laquelle est la plus rapide. Cela ne fonctionne que lorsqu'il y a eu des changements d'architecture incrémentiels relativement petits. Des modifications importantes de l'architecture du processeur rendent souvent ces comparaisons beaucoup plus difficiles.
Par exemple, il est relativement simple de comparer les performances des processeurs Ryzen d'AMD d'une génération à l'autre. Il est cependant plus difficile de prédire directement les différences de performances entre les processeurs de la famille Ryzen d'AMD et les processeurs de la famille Bulldozer car les architectures présentent des différences significatives.
Performances à un seul thread
Les performances à un seul thread mesurent la vitesse à laquelle un seul cœur de processeur peut fonctionner. Le facteur de différenciation des performances au sein d'une même génération de processeurs sera la vitesse d'horloge. Comme indiqué ci-dessus, les comparaisons directes entre les générations de processeurs sont un peu plus compliquées en raison de différences architecturales mineures. En revanche, les comparaisons entre fabricants de processeurs sont encore plus complexes.
La vitesse d'horloge d'un processeur est mesurée en MHz ou en GHz. MHz et GHz sont les contractions normales de « Mega Hertz » et "Giga Hertz." Mega est le préfixe standard SI pour million, tandis que Giga est le préfixe standard SI pour milliard. Sur les disques durs, les données sont généralement stockées en octets; un mégaoctet correspond à un million d'octets, tandis qu'un gigaoctet correspond à un milliard d'octets. Hertz est une unité de fréquence, 1Hz étant une fois par seconde. Une horloge tourne à une fréquence de 1 Hertz, tandis qu'un écran d'ordinateur standard a une fréquence de rafraîchissement de 60 Hertz.
Le tout premier processeur, l'Intel 4004, sorti en 1971, avait une vitesse d'horloge de 740 KHz, 0,74 MHz ou 0,00074 GHz. Au fil du temps, à mesure que les capacités de conception et de fabrication du processeur ont augmenté, la vitesse de l'horloge du processeur a augmenté. En 1974, Intel a lancé le 8008, qui a atteint la vitesse d'horloge enivrante de 2 MHz. En 1999, AMD a lancé le processeur Athlon, le premier à atteindre la barre des 1 GHz.
Peu de temps après, les conceptions de processeurs se sont heurtées à des contraintes thermiques, luttant pour dissiper la chaleur générée dans une si petite zone. Une approche multicœur a été adoptée pour obtenir de nouvelles augmentations de performances, permettant à deux processus parallèles de fonctionner simultanément. Cela a doublé le travail pouvant être effectué dans un délai défini, mais n'a surtout pas augmenté la vitesse d'exécution d'un seul processus. Malgré les difficultés, les processeurs modernes sont sur le point de devenir capables d'atteindre une vitesse d'horloge de 5,5 GHz.
Conclusion
Les processeurs utilisent une horloge pour contrôler leur vitesse. Cette horloge passe par de très nombreux cycles chaque seconde. Pour faciliter la lecture et la compréhension, les fabricants de processeurs présentent la fréquence d'horloge des processeurs en GHz. Le GHz est une unité qui signifie des milliards de changements par seconde. Un processeur de 5 GHz exécute cinq milliards de cycles d'horloge par seconde.
Toutes choses étant égales par ailleurs, il serait cinq fois plus rapide qu'un processeur fonctionnant à 1 GHz. L'architecture du processeur est cependant extrêmement complexe. Au fil du temps, l'architecture du processeur s'est considérablement améliorée, ce qui signifie qu'un processeur moderne à 5 GHz sera plus de cinq fois plus rapide qu'un processeur à 1 GHz à l'époque où il était à la pointe de la technologie.
De plus, le GHz n'est pas une mesure unique pour les processeurs. Par exemple, les GPU ont maintenant des vitesses d'horloge mesurées en GHz. Rayonnement électromagnétique avec une longueur d'onde avec une fréquence dans la gamme GHz sera quelque part entre les micro-ondes à très haute fréquence et les parties infrarouge lointain de l'électromagnétisme spectre.