As duas principais medidas para o desempenho da CPU são a velocidade do clock da CPU e a contagem de núcleos. Ambas as medidas são importantes em termos de desempenho da CPU, embora a importância específica de cada medida varie entre as tarefas.
Um núcleo de CPU é uma unidade de processamento individual, CPUs de vários núcleos têm vários núcleos que podem executar processos totalmente distintos ao mesmo tempo. A velocidade do clock da CPU é uma medida de quão rápido um único núcleo opera. A velocidade da CPU é medida em gigahertz, o que significa bilhões de ciclos por segundo. Em comparação com os carros na estrada, a alta velocidade do relógio com um núcleo é como um limite de alta velocidade em uma estrada de faixa única; os carros podem viajar mais rápido, mas a estrada é fácil de congestionamento, reduzindo a velocidade de todos. A contagem do núcleo da CPU, entretanto, é como adicionar pistas extras à estrada, mais carros podem viajar ao mesmo tempo e, se uma pista estiver lenta, as outras ainda podem funcionar.
Velocidade do clock da CPU
A velocidade do clock da CPU é importante para todas as tarefas, ela afeta diretamente a rapidez com que um processo pode ser concluído. Isso é especialmente verdadeiro para tarefas de thread único que não podem ser paralelizadas para oferecer suporte a vários threads. Nestes casos, apenas um núcleo da CPU pode ser usado por vez, o que significa que a velocidade do clock da CPU é o fator mais importante no processamento dessas tarefas.
Dica: Um thread é um processo único que deve ser executado de uma ponta a outra em ordem. Se um processo puder ser dividido em vários processos que podem ser executados em paralelo, ele é chamado de multithread. Um programa multithread pode tirar proveito de vários núcleos de CPU.
Velocidades de clock de CPU mais altas geram mais calor, é quase impossível ultrapassar a barreira de 5 GHz sem usar métodos de resfriamento exóticos, como nitrogênio líquido.
Contagem de núcleo
Vários núcleos de CPU só podem ser aproveitados por código projetado para oferecer suporte a multi-threading. Se os programadores puderem projetar um programa de forma que algumas funções possam ser executadas ao mesmo tempo que outras, isso pode aumentar significativamente o desempenho do aplicativo. Os aplicativos que podem aproveitar ao máximo as altas contagens de núcleos, como renderizadores ou codificadores, podem ter uma taxa de melhoria de desempenho de quase 1: 1. Dois núcleos de CPU podem quase dobrar a velocidade e dez núcleos quase aumentando a velocidade por um fator de dez.
Uma CPU de vários núcleos fornecerá uma pequena vantagem de velocidade para programas de thread único, pois é mais provável que um único núcleo de CPU pode ser dedicado à conclusão de cada tarefa, em vez de ter que compartilhar o tempo da CPU com o sistema operacional e outro software.
Vários núcleos requerem estruturas de CPU mais complicadas para poder compartilhar de forma confiável a memória entre os núcleos. Aumentar a contagem de núcleos também aumenta o tamanho necessário da CPU, o que pode elevar o custo.
Benefícios gerais
Sua carga de trabalho pretendida deve ser usada para informar sua escolha geral se você deve preferir uma CPU com menos núcleos e uma velocidade de clock mais rápida ou mais núcleos em uma velocidade mais baixa. Se a maior parte do seu trabalho vai se beneficiar significativamente de um em relação ao outro, então este deve ser um fator importante em sua decisão. Se sua carga de trabalho estiver balanceada, no entanto, é recomendável que você obtenha uma CPU balanceada também.
Realisticamente, uma CPU de 5 GHz é apenas 25% mais rápida do que uma CPU de 4 GHz, enquanto uma CPU de 8 núcleos é 33% mais rápida do que uma de 6 núcleos. Acima de seis ou oito núcleos, você provavelmente encontrará apenas melhorias mínimas de desempenho, a menos que esteja realizando tarefas especificamente que usem todos os núcleos de CPU disponíveis.