घड़ी की दर क्या है?

अधिकांश कंप्यूटर प्रोसेसर घड़ी की दर के आधार पर काम करते हैं। घड़ी की दर प्रोसेसर के घड़ी जनरेटर के दोलनों की आवृत्ति का एक उपाय है। इन क्लॉक पल्स का उपयोग प्रोसेसर के संचालन को सिंक्रनाइज़ करने के लिए किया जाता है और यह प्रोसेसर की गति का एक उचित संकेतक है। दूसरे शब्दों में, यह वह दर है जिस पर CPU विशिष्ट कार्य कर सकता है।

घड़ी की दर को एसआई यूनाइट हर्ट्ज़ का उपयोग करके प्रति सेकंड चक्रों में मापा जाता है। आधुनिक CPU और GPU को आमतौर पर गीगाहर्ट्ज़ (GHz), या अरबों चक्र प्रति सेकंड में मापा जाता है। ऐतिहासिक रूप से, मेगाहर्ट्ज़ (मेगाहर्ट्ज) और यहां तक ​​कि किलोहर्ट्ज़ (kHz) का उपयोग तब किया गया है जब प्रोसेसर घड़ी की दर कम थी।

घड़ी वह नहीं है जहाँ आप सोचते हैं कि यह है

आप सोच सकते हैं कि सीपीयू की घड़ी की दर निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला वास्तविक घड़ी जनरेटर सीपीयू पर ही है। क्लॉक जनरेटर मदरबोर्ड पर सीपीयू चिपसेट में स्थित होता है। चिपसेट बेस क्लॉक सेट करता है। यह आमतौर पर ठीक 100MHz है। सीपीयू तब आधार घड़ी में गुणक लगाकर अपनी घड़ी की गति निर्धारित करता है।

मुख्य थरथरानवाला जो घड़ी की दर निर्धारित करता है, एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल होता है जो एक विद्युत आवेश लागू होने पर ठीक एक आवृत्ति पर दोलन करता है। गुणक के उपयोग का मतलब है कि वास्तविक सीपीयू घड़ी की दर को इच्छानुसार बदलना संभव है। यह काम में आ सकता है जब निष्क्रिय होने पर बिजली बचाने की कोशिश कर रहा हो या लोड के दौरान उच्च को बढ़ावा देने की कोशिश कर रहा हो। ओवरक्लॉकिंग इस गुणक को मैन्युअल रूप से बढ़ाने की प्रक्रिया है।

कुछ मदरबोर्ड दूसरी आधार घड़ी प्रदान करते हैं जो 125 मेगाहर्ट्ज पर चल सकती है। यह एक दूसरा भौतिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल बनाता है जो तेज दर से दोलन करता है। जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं, यह सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ा सकता है, यहां तक ​​​​कि सीपीयू पर भी एक लॉक गुणक के साथ, क्योंकि यह अब एक बड़े मूल्य को गुणा करने के लिए बंद है। दुर्भाग्य से, यह अन्य घटकों के साथ स्थिरता के मुद्दों का कारण बन सकता है क्योंकि मूल रूप से सब कुछ 100 मेगाहर्ट्ज बेस घड़ी मानता है। आपका माइलेज भिन्न हो सकता है, लेकिन यह आमतौर पर उचित नहीं है।

गति सीमा के लिए अनुमति

विद्युत परिपथों में इलेक्ट्रॉन काफी तेजी से यात्रा कर सकते हैं, आमतौर पर प्रकाश की गति का दो-तिहाई। यह तेज़ लग सकता है, लेकिन GHz रेंज में क्लॉक रेट के साथ कुछ समस्याएँ हैं। 5GHz की घड़ी की गति पर, CPU घड़ी हर 0.2 नैनोसेकंड में एक बार दोलन करती है। ब्रह्मांड की पूर्ण गति सीमा निर्वात में प्रकाश की गति है। प्रकाश की गति बहुत तेज है, लगभग 300 मिलियन मीटर प्रति सेकंड। फिर भी, 0.2 नैनोसेकंड में, प्रकाश केवल 6 सेंटीमीटर या 2.4 इंच की यात्रा करता है।

अब सीपीयू विशेष रूप से बड़े नहीं हैं, लेकिन वे अपेक्षाकृत आकार में छह सेंटीमीटर के करीब हैं। पथ a - प्रकाश से धीमा - इलेक्ट्रॉन एक सीपीयू के माध्यम से ले जाएगा शायद ही सीधा है। यह सुसंगतता समस्याओं की ओर ले जाता है - जैसे कि एक घड़ी के साथ - सीपीयू के एक तरफ को बाद में घड़ी की पल्स मिल जाएगी। इसका मुकाबला करने के लिए, सीपीयू में कई घड़ियां होती हैं जो सभी सावधानीपूर्वक सिंक्रनाइज़ होती हैं लेकिन समग्र सीपीयू के भीतर बहुत छोटे क्षेत्र को कवर करती हैं। यह आधुनिक हाई-स्पीड सीपीयू को सिंक्रोनाइज़ करने की अनुमति देता है।

बिनिंग

सीपीयू को एक विशिष्ट घड़ी की गति से चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। निर्माता उन्हें गारंटीकृत घड़ी की गति के साथ बेचते हैं। तेज़ मॉडल लगभग हमेशा अधिक महंगे होंगे। दोषों के बिना भी, विनिर्माण सहिष्णुता प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले मामूली बदलाव की ओर ले जाती है। प्रत्येक सीपीयू को बेचने से पहले, इसकी क्षमताओं की पुष्टि करने के लिए इसका परीक्षण किया जाता है। यदि यह उच्चतम घड़ी दर तक पहुँच सकता है तो इसे उच्च-प्रदर्शन "बिन" में क्रमबद्ध किया जाता है।

इसी तरह, सीपीयू जो चरम गति तक नहीं पहुंचते हैं, लेकिन निचले प्रोसेसर स्तरों के लिए इच्छित गति तक पहुंच सकते हैं, उन्हें कम प्रदर्शन वाले डिब्बे में क्रमबद्ध किया जाता है। इस प्रक्रिया को "बिनिंग" कहा जाता है और आम तौर पर इसका मतलब है कि अधिक महंगे सीपीयू उच्च घड़ी दरों पर चलने में सक्षम होने की संभावना है। सीपीयू के लिए निचले डिब्बे से अपने विज्ञापित स्तर से बेहतर प्रदर्शन करना संभव हो सकता है। हालाँकि, हो सकता है कि वे इससे अधिक न हो सकें क्योंकि उन्हें आमतौर पर उच्च डिब्बे में नहीं रखा जाता है।

हालांकि, हर सीपीयू सही नहीं निकलता है, और विनिर्माण दोष सीपीयू को हमेशा के संचालन से रोक सकते हैं। ये निर्माण दोष कभी-कभी इतने मामूली हो सकते हैं कि कुछ सुविधाओं को आसानी से अक्षम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सीपीयू में एक छोटी सी गलती है, तो यह एक कोर को काम करने से रोक सकता है जबकि बाकी सीपीयू ठीक है।

उत्पाद को बेचने के लिए, निर्माता आमतौर पर प्रभावित भागों को अक्षम कर देगा - और यदि आवश्यक हो, तो उत्पाद स्तर को पूरा करने के लिए - यहां तक ​​​​कि कुछ पूरी तरह कार्यात्मक भागों को भी। यह निर्माता को बेचने की अनुमति दे सकता है, उदाहरण के लिए, चार-कोर सीपीयू के रूप में एक छह-कोर सीपीयू, जो अभी भी एक महंगे उत्पाद को छोड़ने की तुलना में अधिक पैसा कमाता है। आम तौर पर, यह सीधे घड़ी की दर को प्रभावित नहीं करता है, हालांकि इसका मतलब यह हो सकता है कि एक शीर्ष बिन सीपीयू क्या होता, केवल इसलिए निचले स्तर में रखा जाता है क्योंकि कुछ हिस्सों को अक्षम कर दिया गया था।

निष्कर्ष

सीपीयू प्रदर्शन में घड़ी की दर एक महत्वपूर्ण कारक है, हालांकि यह सीपीयू आर्किटेक्चर के बीच सीधे तुलनीय नहीं हो सकता है। सीपीयू की घड़ी की दर वास्तव में अप्रत्यक्ष रूप से निर्धारित होती है। लगभग सभी कंप्यूटरों में एक मानक 100 मेगाहर्ट्ज बेस घड़ी का उपयोग किया जाता है।

सीपीयू अपनी वास्तविक घड़ी दर प्राप्त करने के लिए इस आधार घड़ी पर गुणक सेट करता है। सीपीयू को एक विशिष्ट घड़ी दर या उससे कम पर संचालित करने की गारंटी के साथ बेचा जाता है। कई मामलों में, उन्हें ओवरक्लॉकिंग के माध्यम से इससे आगे बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, इसके लिए अक्सर अच्छे कूलिंग की आवश्यकता होती है क्योंकि यह अधिक शक्ति खींचता है और अधिक गर्मी उत्पन्न करता है।