Nelle moderne CPU, due statistiche sono al centro della pubblicità. Il primo è la velocità di clock in GHz e il secondo è il numero di core del processore. Sebbene entrambi siano importanti per le prestazioni, ci sono anche molti altri fattori. Questo serraglio di elementi significa che confrontare le prestazioni di due diverse architetture di CPU è difficile.
Ad esempio, non è possibile confrontare direttamente le prestazioni di una CPU di Intel e di una CPU di AMD semplicemente confrontando le statistiche. L'unico modo affidabile per capire la differenza di prestazioni è eseguire benchmark del mondo reale. In modo frustrante, scoprirai che il confronto delle prestazioni può variare leggermente tra i benchmark. Ogni architettura della CPU ha punti di forza e di debolezza che si adattano o lottano con il modo in cui vengono codificati programmi specifici.
Per ottenere le migliori prestazioni per te, è meglio rivedere le statistiche sulle prestazioni nel programma o nei programmi che intendi utilizzare. Se il software specifico non è sottoposto a benchmark, la soluzione migliore è verificare le differenze di prestazioni medie complessive, idealmente in programmi che fanno cose simili.
Finché l'architettura complessiva della CPU non cambia troppo tra le generazioni, in genere puoi confrontare le statistiche per vedere quale è la più veloce. Funziona solo quando sono state apportate modifiche all'architettura incrementali relativamente piccole. Modifiche significative all'architettura della CPU spesso rendono questi confronti molto più difficili.
Ad esempio, è relativamente semplice confrontare le prestazioni delle CPU Ryzen di AMD tra generazioni. Tuttavia, è più difficile prevedere direttamente le differenze di prestazioni tra le CPU della famiglia Ryzen di AMD e le CPU della famiglia Bulldozer poiché le architetture presentano differenze significative.
Prestazioni a thread singolo
Le prestazioni a thread singolo misurano la velocità con cui può funzionare un singolo core della CPU. Il fattore di differenziazione delle prestazioni all'interno di una singola generazione di CPU sarà la velocità di clock. Come discusso in precedenza, i confronti diretti tra le generazioni di CPU sono un po' più complicati a causa di piccole differenze architetturali. Al contrario, i confronti tra i produttori di CPU sono ancora più complessi.
La velocità di clock di una CPU viene misurata in MHz o GHz. MHz e GHz sono le normali contrazioni per "Mega Hertz" e "Giga Hertz". Mega è il prefisso standard SI per milione, mentre Giga è il prefisso standard SI per miliardo. Sui dischi rigidi, i dati sono generalmente archiviati in byte; un MegaByte è un milione di byte, mentre un GigaByte è un miliardo di byte. Hertz è un'unità di frequenza, con 1Hz una volta al secondo. Un orologio ha una frequenza di 1 Hertz, mentre un monitor di computer standard ha una frequenza di aggiornamento di 60 Hertz.
La prima CPU in assoluto, l'Intel 4004, rilasciata nel 1971, aveva una velocità di clock di 740 KHz, 0,74 MHz o 0,00074 GHz. Nel tempo, con l'aumento delle capacità di progettazione e produzione della CPU, la velocità dell'orologio della CPU è aumentata è aumentato. Nel 1974 Intel ha rilasciato l'8008, che ha raggiunto l'inebriante velocità di clock di 2MHz. Nel 1999, AMD ha rilasciato la CPU Athlon, la prima a raggiungere il traguardo di 1GHz.
Solo poco dopo, i progetti della CPU hanno incontrato vincoli termici, lottando per dissipare il calore generato in un'area così piccola. È stato adottato un approccio multi-core per ottenere ulteriori incrementi delle prestazioni, consentendo a due processi paralleli di operare contemporaneamente. Ciò ha raddoppiato il lavoro che poteva essere svolto in un lasso di tempo prestabilito, ma soprattutto non ha aumentato la velocità di completamento di un singolo processo. Nonostante le difficoltà, le moderne CPU stanno per diventare in grado di raggiungere una velocità di clock di 5,5 GHz.
Conclusione
Le CPU utilizzano un clock per regolare la loro velocità. Questo orologio attraversa molti, molti cicli ogni secondo. Per semplificare la lettura e la comprensione, i produttori di CPU presentano la velocità di clock delle CPU in GHz. GHz è un'unità che significa miliardi di modifiche al secondo. Una CPU da 5 GHz esegue cinque miliardi di cicli di clock al secondo.
A parità di condizioni, sarebbe cinque volte più veloce di una CPU a 1GHz. L'architettura della CPU è estremamente complessa, però. Nel tempo, l'architettura della CPU è notevolmente migliorata, il che significa che una moderna CPU da 5 GHz sarà più di cinque volte più veloce di una CPU da 1 GHz quando era all'avanguardia.
Inoltre, GHz non è una misura unica per le CPU. Ad esempio, le GPU ora hanno velocità di clock misurate in GHz. Radiazione elettromagnetica con lunghezza d'onda con una frequenza nell'intervallo GHz sarà da qualche parte tra le microonde ad altissima frequenza e le porzioni del lontano infrarosso dell'elettromagnetismo spettro.