GHzとは何ですか？

その他Jul 25, 2022

最新のCPUでは、2つの統計が広告の中核になっています。 1つ目はGHz単位のクロック速度で、2つ目はプロセッサコアの数です。 どちらもパフォーマンスにとって重要ですが、他にも多くの要因があります。 この要素の管理は、2つの異なるCPUアーキテクチャのパフォーマンスを比較することが難しいことを意味します。

たとえば、統計を比較するだけでは、IntelのCPUとAMDのCPUのパフォーマンスを直接比較することはできません。 パフォーマンスの違いを判断する唯一の信頼できる方法は、実際のベンチマークを実行することです。 苛立たしいことに、パフォーマンスの比較はベンチマーク間で多少異なる可能性があることがわかります。 各CPUアーキテクチャには、特定のプログラムのコーディング方法に適した、または苦労する長所と短所があります。

最高のパフォーマンスを得るには、使用する予定の1つまたは複数のプログラムのパフォーマンス統計を確認するのが最適です。 特定のソフトウェアがベンチマークされていない場合、最善の策は、全体的な平均パフォーマンスの違いを確認することです。理想的には、同様のことを行うプログラムで行います。

全体的なCPUアーキテクチャが世代間であまり変化しない限り、通常、統計を比較してどちらが最速かを確認できます。 これは、比較的小さな増分アーキテクチャ変更があった場合にのみ機能します。 CPUアーキテクチャの大幅な変更により、これらの比較が大幅に困難になることがよくあります。

たとえば、AMDのRyzenCPUのパフォーマンスを世代間で比較するのは比較的簡単です。 ただし、アーキテクチャには大きな違いがあるため、AMDのRyzenファミリCPUとBulldozerファミリCPUのパフォーマンスの違いを直接予測することはより困難です。

シングルスレッドパフォーマンス

シングルスレッドのパフォーマンスは、単一のCPUコアの実行速度を測定します。 単一世代のCPU内のパフォーマンスの差別化要因は、クロック速度です。 上で説明したように、CPU世代間の直接比較は、アーキテクチャのわずかな違いのために少し複雑です。 対照的に、CPUメーカー間の比較はさらに複雑です。

CPUのクロック速度は、MHzまたはGHzで測定されます。 MHzとGHzは、「メガヘルツ」の通常の収縮です。 「ギガヘルツ。」 メガは100万のSI標準プレフィックスであり、ギガは10億のSI標準プレフィックスです。 ハードドライブでは、データは通常バイト単位で保存されます。 メガバイトは100万バイトですが、ギガバイトは10億バイトです。 ヘルツは周波数の単位であり、1Hzは1秒に1回です。 時計は1ヘルツの速度で刻みますが、標準のコンピューターモニターのリフレッシュレートは60ヘルツです。

1971年にリリースされた最初のCPUであるIntel4004のクロック速度は、740KHz、0.74MHz、または0.00074GHzでした。 時間の経過とともに、CPUの設計および製造能力が向上するにつれて、CPUクロックの速度は 増加しました。 1974年にIntelは8008をリリースし、2MHzの強力なクロック速度に達しました。 1999年、AMDは1GHzマークを最初にヒットしたAthlonCPUをリリースしました。

この少し後、CPUの設計は熱の制約にぶつかり、そのような小さな領域で発生した熱を放散するのに苦労しました。 マルチコアアプローチを採用してパフォーマンスをさらに向上させ、2つの並列プロセスを同時に動作させることができました。 これにより、設定された時間枠で実行できる作業が2倍になりましたが、1つのプロセスを完了する速度が大幅に向上することはありませんでした。 困難にもかかわらず、最近のCPUは5.5GHzのクロック速度に到達できるようになりつつあります。

結論

CPUは、クロックを使用して速度を制御します。 この時計は毎秒多くのサイクルを通過します。 読みやすく理解しやすくするために、CPUメーカーはCPUのクロック速度をGHzで示しています。 GHzは、1秒あたり数十億の変化を意味する単位です。 5GHz CPUは、毎秒50億クロックサイクルで動作します。

すべてが同じであれば、1GHzで動作するCPUの5倍の速度になります。 ただし、CPUアーキテクチャは非常に複雑です。 時間の経過とともに、CPUアーキテクチャは大幅に改善されました。つまり、最新の5GHz CPUは、最先端の1GHzCPUよりも5倍以上高速になります。

さらに、GHzはCPUに固有の指標ではありません。 たとえば、GPUのクロック速度はGHzで測定されるようになりました。 波長の電磁放射 GHz範囲の周波数を持つものは、超高周波マイクロ波と電磁の遠赤外線部分の間のどこかになります スペクトラム。