W nowoczesnych procesorach sednem reklamy są dwie statystyki. Pierwszy to taktowanie w GHz, a drugi to liczba rdzeni procesora. Chociaż oba są ważne dla wydajności, istnieje również wiele innych czynników. Ta menażeria elementów oznacza, że porównanie wydajności dwóch różnych architektur procesorów jest trudne.
Na przykład nie można bezpośrednio porównać wydajności procesora Intela i procesora AMD wyłącznie porównując statystyki. Jedynym niezawodnym sposobem na określenie różnicy w wydajności jest wykonanie rzeczywistych testów porównawczych. Frustrująco, przekonasz się, że porównanie wydajności może się nieco różnić między testami porównawczymi. Każda architektura procesora ma mocne i słabe strony, które pasują lub borykają się z kodowaniem określonych programów.
Aby uzyskać najlepszą wydajność, najlepiej sprawdzać statystyki wydajności programu lub programów, których zamierzasz używać. Jeśli określone oprogramowanie nie jest testowane, najlepiej jest sprawdzić ogólne średnie różnice w wydajności, najlepiej w programach, które robią podobne rzeczy.
Dopóki ogólna architektura procesora nie zmienia się zbytnio między pokoleniami, możesz ogólnie porównać statystyki, aby zobaczyć, który jest najszybszy. Działa to tylko wtedy, gdy nastąpiły stosunkowo niewielkie przyrostowe zmiany architektury. Znaczące zmiany w architekturze procesora często znacznie utrudniają te porównania.
Na przykład stosunkowo łatwo jest porównać wydajność procesorów AMD Ryzen w różnych generacjach. Trudniej jest jednak bezpośrednio przewidzieć różnice w wydajności między procesorami AMD z rodziny Ryzen a procesorami z rodziny Bulldozer, ponieważ architektury mają znaczące różnice.
Wydajność jednowątkowa
Wydajność jednowątkowa mierzy szybkość działania pojedynczego rdzenia procesora. Wyróżnikiem wydajności w ramach jednej generacji procesorów będzie szybkość zegara. Jak omówiono powyżej, bezpośrednie porównania między generacjami procesorów są nieco bardziej skomplikowane ze względu na niewielkie różnice architektoniczne. Natomiast porównania między producentami procesorów są jeszcze bardziej złożone.
Szybkość zegara procesora jest mierzona w MHz lub GHz. MHz i GHz to normalne skurcze dla „Mega Hertz” i „Giga Herc”. Mega to standardowy prefiks SI oznaczający milion, podczas gdy Giga to standardowy przedrostek SI oznaczający miliard. Na dyskach twardych dane są zwykle przechowywane w bajtach; MegaByte to milion bajtów, a GigaByte to miliard bajtów. Herc jest jednostką częstotliwości, przy czym 1 Hz występuje raz na sekundę. Zegar tyka z częstotliwością 1 Hz, podczas gdy standardowy monitor komputerowy ma częstotliwość odświeżania 60 Hz.
Pierwszy w historii procesor, Intel 4004, wydany w 1971 roku, miał taktowanie 740 kHz, 0,74 MHz lub 0,00074 GHz. Z biegiem czasu, wraz ze wzrostem konstrukcji i możliwości produkcyjnych procesora, szybkość zegara procesora uległa zmniejszeniu zwiększony. W 1974 Intel wypuścił 8008, który osiągnął oszałamiającą częstotliwość taktowania 2 MHz. W 1999 roku AMD wypuściło procesor Athlon, pierwszy, który osiągnął poziom 1 GHz.
Niedługo potem projekty procesorów napotkały ograniczenia termiczne, walcząc o rozproszenie ciepła generowanego na tak małym obszarze. Przyjęto podejście wielordzeniowe, aby osiągnąć dalszy wzrost wydajności, umożliwiając jednoczesne działanie dwóm równoległym procesom. Podwoiło to pracę, którą można było wykonać w ustalonych ramach czasowych, ale co najważniejsze nie zwiększyło szybkości ukończenia pojedynczego procesu. Pomimo trudności, współczesne procesory są w stanie osiągnąć taktowanie 5,5 GHz.
Wniosek
Procesory używają zegara do zarządzania swoją szybkością. Ten zegar przechodzi przez wiele, wiele cykli na sekundę. Aby ułatwić czytanie i zrozumienie, producenci procesorów podają częstotliwość taktowania procesorów w GHz. GHz to jednostka, która oznacza miliardy zmian na sekundę. Procesor 5 GHz wykonuje pięć miliardów cykli zegara na sekundę.
Gdyby wszystkie rzeczy były równe, byłby pięć razy szybszy niż procesor pracujący z częstotliwością 1 GHz. Architektura procesora jest jednak niezwykle złożona. Z biegiem czasu architektura procesora uległa znacznej poprawie, co oznacza, że nowoczesny procesor 5 GHz będzie ponad pięć razy szybszy niż procesor 1 GHz z czasów, gdy był to najnowocześniejszy.
Ponadto GHz nie jest unikalną miarą dla procesorów. Na przykład procesory graficzne mają teraz częstotliwość taktowania mierzoną w GHz. Promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali z częstotliwością w zakresie GHz znajdzie się gdzieś pomiędzy mikrofalami o bardzo wysokiej częstotliwości a częściami pola elektromagnetycznego dalekiej podczerwieni widmo.