มาตรการหลักสองประการสำหรับประสิทธิภาพของ CPU คือความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU และจำนวนคอร์ การวัดทั้งสองนี้มีความสำคัญในแง่ของประสิทธิภาพของ CPU แม้ว่าความสำคัญเฉพาะของแต่ละการวัดจะแตกต่างกันไปตามงาน
คอร์ของ CPU คือหน่วยประมวลผลเดี่ยว ซีพียูแบบมัลติคอร์มีหลายคอร์ที่สามารถเรียกใช้กระบวนการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงได้ในเวลาเดียวกัน ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU เป็นตัววัดความเร็วของแกนเดียวที่ทำงาน ความเร็วของ CPU วัดเป็นกิกะเฮิรตซ์ ซึ่งหมายถึงหลายพันล้านรอบต่อวินาที เมื่อเทียบกับรถยนต์บนท้องถนน นาฬิกาความเร็วสูงที่มีแกนเดียวก็เหมือนกับการจำกัดความเร็วสูงบนถนนเลนเดียว รถสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแต่ถนนคับคั่งง่าย ทำให้ทุกคนช้าลง อย่างไรก็ตาม จำนวนคอร์ของ CPU นั้นเหมือนกับการเพิ่มช่องทางพิเศษให้กับถนน รถจำนวนมากขึ้นสามารถเดินทางได้ในคราวเดียว และหากเลนหนึ่งวิ่งช้า เลนอื่นๆ ก็ยังสามารถทำงานต่อไปได้
ความเร็วนาฬิกาซีพียู
ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU มีความสำคัญสำหรับงานทั้งหมด ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อความรวดเร็วของกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานแบบเธรดเดียวที่ไม่สามารถทำแบบขนานเพื่อรองรับหลายเธรดได้ ในกรณีเหล่านี้ คุณสามารถใช้คอร์ CPU ได้ครั้งละหนึ่งคอร์เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลงานเหล่านี้
เคล็ดลับ: เธรดเป็นกระบวนการเอกพจน์ที่ต้องเรียกใช้จากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งตามลำดับ หากกระบวนการสามารถแบ่งออกเป็นหลายกระบวนการที่สามารถรันพร้อมกันได้ จะเรียกว่ามัลติเธรด โปรแกรมแบบมัลติเธรดสามารถใช้ประโยชน์จากคอร์ CPU หลายตัวได้
ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU ที่สูงขึ้นทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะผ่านกำแพง 5 GHz โดยไม่ใช้วิธีการระบายความร้อนที่แปลกใหม่ เช่น ไนโตรเจนเหลว
จำนวนแกน
คอร์ CPU หลายคอร์สามารถใช้ประโยชน์จากโค้ดที่ออกแบบมาเพื่อรองรับมัลติเธรดเท่านั้น หากโปรแกรมเมอร์สามารถออกแบบโปรแกรมเพื่อให้ฟังก์ชันบางอย่างสามารถทำงานพร้อมกันกับฟังก์ชันอื่นๆ ได้ ก็จะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแอพพลิเคชันได้อย่างมาก แอปพลิเคชันที่สามารถใช้ประโยชน์จากจำนวนคอร์ที่สูงได้อย่างเต็มที่ เช่น ตัวแสดงภาพหรือตัวเข้ารหัส จะเห็นอัตราส่วนการปรับปรุงประสิทธิภาพเกือบ 1:1 คอร์ CPU สองคอร์สามารถเพิ่มความเร็วได้เกือบสองเท่า และคอร์สิบคอร์เกือบเพิ่มความเร็วเกือบสิบเท่า
CPU แบบมัลติคอร์จะให้ข้อได้เปรียบด้านความเร็วเพียงเล็กน้อยสำหรับโปรแกรมแบบเธรดเดียว เนื่องจากมีแนวโน้มว่าจะมีคอร์ของ CPU ตัวเดียวมากกว่า สามารถทุ่มเทให้กับการทำงานแต่ละอย่างให้เสร็จลุล่วง แทนที่จะต้องแบ่งเวลา CPU กับระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์อื่นๆ
คอร์หลายคอร์ต้องการโครงสร้าง CPU ที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อให้สามารถแชร์หน่วยความจำระหว่างคอร์ได้อย่างน่าเชื่อถือ การเพิ่มจำนวนคอร์ยังเพิ่มขนาดที่ต้องการของ CPU ซึ่งสามารถผลักดันต้นทุนได้
ประโยชน์โดยรวม
ควรใช้เวิร์คโหลดที่คุณต้องการเพื่อแจ้งทางเลือกโดยรวมของคุณว่าคุณควรเลือกใช้ CPU ที่มีคอร์น้อยกว่าและความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่เร็วขึ้น หรือคอร์มากกว่าที่ความเร็วต่ำกว่า หากงานส่วนใหญ่ของคุณได้รับประโยชน์อย่างมากจากงานอื่น สิ่งนี้ควรเป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจของคุณ อย่างไรก็ตาม หากภาระงานของคุณสมดุล ขอแนะนำให้ใช้ CPU ที่สมดุลด้วย
ตามความเป็นจริงแล้ว CPU 5 GHz นั้นเร็วกว่า CPU 4 GHz เพียง 25% ในขณะที่ CPU 8 คอร์นั้นเร็วกว่า 6 คอร์ถึง 33% ที่สูงกว่าหกหรือแปดคอร์ คุณอาจพบว่ามีการปรับปรุงประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เว้นแต่ว่าคุณกำลังปฏิบัติงานที่ใช้แกนประมวลผลของ CPU ที่มีอยู่ทั้งหมดโดยเฉพาะ