Bilgisayar işlemcilerinin büyük çoğunluğu bir saat hızına göre çalışır. Saat hızı, işlemcinin saat üretecinin salınım frekansının bir ölçüsüdür. Bu saat darbeleri, işlemcinin işlemlerini senkronize etmek için kullanılır ve işlemci hızının makul bir göstergesidir. Başka bir deyişle, CPU'nun belirli işlevleri yapabilme hızıdır.
Saat hızı, SI Unites Hertz kullanılarak saniyedeki devir sayısıyla ölçülür. Modern CPU'lar ve GPU'lar tipik olarak Gigahertz (GHz) veya saniyede milyarlarca döngü cinsinden ölçülür. Tarihsel olarak, işlemci saat hızları daha düşük olduğunda Megahertz (MHz) ve hatta Kilohertz (kHz) kullanılmıştır.
Saat Düşündüğünüz Yerde Değil
Bir CPU'nun saat hızını ayarlamak için kullanılan gerçek saat üretecinin CPU'nun kendisinde olduğunu düşünebilirsiniz. Saat üreteci, anakarttaki CPU yonga setinde bulunur. Yonga seti temel saati ayarlar. Bu tipik olarak tam olarak 100MHz'dir. Ardından CPU, temel saate bir çarpan uygulayarak saat hızını ayarlar.
Saat hızını ayarlayan çekirdek osilatör, bir elektrik yükü uygulandığında tam olarak bir frekansta salınan bir kuvars kristalidir. Çarpanın kullanılması, gerçek CPU saat hızını istediğiniz zaman değiştirmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Bu, rölantideyken güç tasarrufu yapmaya çalışırken veya yük altındayken daha yükseğe yükseltmeye çalışırken kullanışlı olabilir. Hız aşırtma, bu çarpanı manuel olarak artırma işlemidir.
Bazı anakartlar, 125 MHz'de çalışabilen ikinci bir temel saat sunar. Bu, daha hızlı salınan ikinci bir fiziksel kuvars kristali oluşturur. Tahmin edebileceğiniz gibi bu, kilitli bir çarpana sahip CPU'larda bile sistem performansını artırabilir, çünkü artık daha büyük bir değeri çarpmaya kapalıdır. Ne yazık ki, temelde her şey 100 MHz temel saat varsaydığından, bu diğer bileşenlerde kararlılık sorunlarına neden olabilir. Kilometreniz değişebilir, ancak bu genellikle tavsiye edilmez.
Hız Sınırlarına İzin Verme
Elektrik devrelerindeki elektronlar oldukça hızlı hareket edebilir, tipik olarak ışık hızının üçte ikisi kadar. Bu kulağa hızlı gelebilir, ancak GHz aralığında saat hızlarıyla ilgili bazı sorunlar var. 5GHz saat hızında, CPU saati her 0.2 nanosaniyede bir salınım yapar. Evrenin mutlak hız sınırı, ışığın boşluktaki hızıdır. Işık hızı çok hızlıdır, saniyede yaklaşık 300 milyon metredir. Yine de, 0,2 nanosaniyede ışık yalnızca 6 santimetre veya 2,4 inç yol alır.
Şimdi CPU'lar özellikle büyük değil, ancak boyutları nispeten altı santimetreye yakın. a - ışıktan daha yavaş - elektronun bir CPU'dan geçeceği yol pek düz değildir. Bu, tutarlılık sorunlarına yol açar, çünkü - tek bir saatle - CPU'nun bir tarafı saat darbesini daha sonra alır. Bununla mücadele etmek için, CPU'ların tümü dikkatlice senkronize edilmiş ancak genel CPU içinde çok daha küçük bir alanı kaplayan birden fazla saat vardır. Bu, modern yüksek hızlı CPU'ların senkronize kalmasını sağlar.
bindirme
CPU'lar belirli bir saat hızında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Üreticiler bunları garantili bir saat hızıyla satarlar. Daha hızlı modeller neredeyse her zaman daha pahalı olacaktır. Kusursuz bile olsa, üretim toleransları, performansı etkileyen küçük farklılıklara yol açar. Her CPU satılmadan önce yeteneklerini doğrulamak için test edilir. En yüksek saat hızına ulaşabiliyorsa, yüksek performanslı bir "bin" olarak sıralanır.
Benzer şekilde, en yüksek hızlara ulaşmayan ancak daha düşük işlemci katmanları için amaçlanan hızlara ulaşabilen CPU'lar daha düşük performans kutularına ayrılır. Bu işleme "binning" denir ve genellikle daha pahalı CPU'ların daha yüksek saat hızlarında çalışabileceği anlamına gelir. Alt kutulardaki CPU'ların reklamı yapılan katmandan daha iyi performans göstermesi mümkün olabilir. Bununla birlikte, genellikle daha yüksek kutulara yerleştirilmedikleri için bunu aşamayabilirler.
Yine de her CPU mükemmel çıkmaz ve üretim kusurları bir CPU'nun çalışmasını engelleyebilir. Bu üretim kusurları bazen bazı özelliklerin basitçe devre dışı bırakılabileceği kadar küçük olabilir. Örneğin, bir CPU'nun küçük bir hatası varsa, bu, CPU'nun geri kalanı iyi durumdayken tek bir çekirdeğin çalışmasını engelleyebilir.
Ürünü satmak için, üretici tipik olarak etkilenen parçaları devre dışı bırakır - ve gerekirse, bir ürün katmanını karşılamak için - hatta bazı mükemmel işlevsel parçalar. Bu, üreticinin, örneğin altı çekirdekli bir CPU'yu dört çekirdekli bir CPU olarak satmasına izin verebilir, bu da onlara pahalı bir ürünü elden çıkarmaktan daha fazla para kazandırır. Tipik olarak, bu saat hızını doğrudan etkilemez, ancak bazı parçalar devre dışı bırakıldığı için en üstteki bir CPU'nun daha düşük bir katmana yerleştirildiği anlamına gelebilir.
Çözüm
Saat hızı, CPU mimarileri arasında doğrudan karşılaştırılabilir olmasa da, CPU performansında kritik bir faktördür. Bir CPU'nun saat hızı aslında dolaylı olarak ayarlanır. Hemen hemen tüm bilgisayarlarda standart bir 100MHz temel saat kullanılır.
Daha sonra CPU, gerçek saat hızını elde etmek için bu temel saatte bir çarpan ayarlar. CPU'lar, belirli bir saat hızında veya altında çalışma garantisi ile satılır. Çoğu durumda, hız aşırtma yoluyla bunun ötesine itilebilirler. Ancak, daha fazla güç çektiği ve daha fazla ısı ürettiği için bu genellikle iyi bir soğutma gerektirir.