במעבדים מודרניים, שתי סטטיסטיקות הן בליבת הפרסום. הראשון הוא מהירות השעון ב-GHz, והשני הוא מספר ליבות המעבד. בעוד ששניהם חשובים לביצועים, ישנם גם גורמים רבים אחרים. מכלול האלמנטים הזה אומר שהשוואת הביצועים של שתי ארכיטקטורות CPU שונות היא קשה.
לדוגמה, אתה לא יכול להשוות ישירות את הביצועים של מעבד מ-Intel ו-CPU מ-AMD אך ורק על ידי השוואת הנתונים הסטטיסטיים. הדרך האמינה היחידה להבחין בהבדל בביצועים היא לבצע אמות מידה בעולם האמיתי. למרבה התסכול, תגלו שהשוואת הביצועים עשויה להשתנות במקצת בין מדדים. לכל ארכיטקטורת מעבד יש חוזקות וחולשות שמתאימות לאופן שבו מקודדות תוכניות ספציפיות או מתקשות.
כדי לקבל את הביצועים הטובים ביותר עבורך, סקירת נתונים סטטיסטיים של ביצועים בתוכנית או בתוכניות שבהן אתה מתכוון להשתמש היא הטובה ביותר. אם התוכנה הספציפית אינה מודד, ההימור הטוב ביותר שלך הוא לבדוק את הבדלי הביצועים הממוצעים הכוללים, באופן אידיאלי בתוכניות שעושות דברים דומים.
כל עוד ארכיטקטורת ה-CPU הכוללת לא משתנה יותר מדי בין הדורות, אתה יכול בדרך כלל להשוות את הנתונים הסטטיסטיים כדי לראות מה המהיר ביותר. זה עובד רק כאשר היו שינויים ארכיטקטורה מצטברים קטנים יחסית. שינויים משמעותיים בארכיטקטורת ה-CPU הופכים לעתים קרובות את ההשוואות הללו לקשות משמעותית.
לדוגמה, קל יחסית להשוות את הביצועים של מעבדי Ryzen של AMD על פני דורות. עם זאת, קשה יותר לחזות באופן ישיר הבדלי ביצועים בין המעבדים של משפחת Ryzen של AMD למעבדי משפחת הבולדוזר, שכן לארכיטקטורות יש הבדלים משמעותיים.
ביצוע חוט יחיד
ביצועים עם חוטים בודדים מודדים כמה מהר ליבת מעבד יחיד יכולה לרוץ. מבדל הביצועים בתוך דור יחיד של מעבדים יהיה מהירות השעון. כפי שנדון לעיל, השוואות ישירות בין דורות מעבד מעט מסובכות יותר בגלל הבדלים ארכיטקטוניים קלים. לעומת זאת, ההשוואות בין יצרני המעבדים מורכבות עוד יותר.
מהירות השעון של המעבד נמדדת ב-MHz או GHz. מגה הרץ ו-GHz הם ההתכווצויות הרגילות עבור "מגה הרץ" ו "גיגה הרץ." מגה היא קידומת תקן SI למיליון, בעוד ש-Giga היא קידומת תקן SI למיליארד. בכוננים קשיחים, הנתונים מאוחסנים בדרך כלל בבתים; מגה-בייט הוא מיליון בייטים, בעוד ש-GigaByte הוא מיליארד בייטים. הרץ הוא יחידת תדר, כאשר 1Hz הוא פעם בשנייה. שעון מתקתק בקצב של 1 הרץ, בעוד שלצג מחשב רגיל יש קצב רענון של 60 הרץ.
למעבד הראשון אי פעם, אינטל 4004, שיצא ב-1971, היה מהירות שעון של 740KHz, 0.74MHz או 0.00074GHz. עם הזמן, ככל שיכולות התכנון והייצור של המעבד גדלו, המהירות של שעון המעבד גדלה מוּגדָל. בשנת 1974 הוציאה אינטל את ה-8008, שהגיע למהירות שעון מטורפת של 2MHz. בשנת 1999, AMD הוציאה את ה-Athlon CPU, הראשון שהגיע ל-1GHz.
רק מעט לאחר מכן, עיצובי המעבד נתקלו באילוצים תרמיים, ונאבקו לפזר את החום שנוצר באזור כה קטן. אומצה גישה מרובת ליבות כדי להשיג שיפורי ביצועים נוספים, המאפשרת לשני תהליכים מקבילים לפעול בו-זמנית. זה הכפיל את העבודה שניתן לבצע במסגרת זמן מוגדרת, אך באופן מכריע לא הגביר את מהירות השלמת תהליך בודד. למרות הקשיים, מעבדים מודרניים עומדים להיות מסוגלים להגיע למהירות שעון של 5.5GHz.
סיכום
מעבדים משתמשים בשעון כדי לשלוט על המהירות שלהם. השעון הזה עובר הרבה מאוד מחזורים בכל שנייה. כדי להקל על הקריאה וההבנה, יצרני המעבדים מציגים את מהירות השעון של המעבדים ב-GHz. GHz היא יחידה שמשמעותה מיליארדי שינויים בשנייה. מעבד 5GHz עובר חמישה מיליארד מחזורי שעון בשנייה.
כשכל הדברים שווים, זה יהיה מהיר פי חמישה ממעבד הפועל במהירות 1GHz. עם זאת, ארכיטקטורת המעבד מורכבת ביותר. עם הזמן, ארכיטקטורת המעבד השתפרה באופן מהותי, כלומר מעבד מודרני של 5GHz יהיה מהיר יותר מפי חמישה ממעבד של 1GHz מהתקופה שבה זה היה חדשני.
בנוסף, GHz אינו מדד ייחודי למעבדים. לדוגמה, למעבדי GPU יש כעת מהירויות שעון הנמדדות ב-GHz. קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורך גל עם תדר בתחום ה-GHz יהיה איפשהו בין מיקרוגלים בתדירות גבוהה לחלקי האינפרא-אדום הרחוק של האלקטרומגנטי. ספֵּקטרוּם.