Protsessor tezligini o'lchash Bu axborot texnologiyalari sohasidagi asosiy jihatdir. Ish stoli kompyuteri, noutbuk yoki hatto smartfon bo'ladimi, yangi qurilma sotib olmoqchi bo'lganimizda, biz eng diqqat bilan baholaydigan xususiyatlardan biri bu protsessor tezligidir. Ammo bu tezlik aslida qanday o'lchanadi? Ushbu maqolada biz protsessor tezligini hisoblash va solishtirish uchun ishlatiladigan turli usullarni ko'rib chiqamiz, sizga sanoatdagi ushbu muhim jarayonning batafsil texnik sharhini beramiz. qurilmalarning elektronika.
Protsessorning tezligi uning ishlashi uchun muhim qiymatdir. Bu protsessorning ko'rsatmalar va topshiriqlarni qanchalik tez bajarishi, shuningdek, murakkab operatsiyalarni qanchalik samarali bajarishi mumkinligini aniqlaydi. Har bir foydalanuvchining ehtiyojlariga qarab, yuqori darajadagi ishlashni talab qiladigan dasturlar va vazifalarni bajarish uchun yuqori protsessor tezligi hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lishi mumkin. Shu sababli, bu tezlik qanday o'lchanganini va unga qanday omillar ta'sir qilishini tushunish kerak.
Protsessor tezligini o'lchash uchun turli xil texnikalar mavjud. Eng ko'p ishlatiladiganlardan biri bu Hertzdagi o'lchovdir, bu protsessor tomonidan bir soniyada bajarilgan ishlov berish davrlari sonini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, Hertz raqami qanchalik baland bo'lsa, protsessorning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Biroq, Gertz raqamining o'zi protsessor tezligi haqida to'liq tasavvurni taqdim eta olmaydi, chunki u protsessor arxitekturasi yoki quvvat samaradorligi kabi omillarni hisobga olmaydi. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar va texnologiya mutaxassislari protsessor tezligini o'lchash uchun aniqroq usullarni ishlab chiqdilar.
Eng mashhur usullardan biri MIPS da o'lchashdir (soniyada millionlab ko'rsatmalar).. Ushbu o'lchov protsessor bir soniyada bajarishi mumkin bo'lgan ko'rsatmalar soniga asoslanadi. Protsessor bir soniyada bajarishi mumkin bo'lgan ko'rsatmalar soni qancha ko'p bo'lsa, MIPS bo'yicha uning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Biroq, Hertzda o'lchashda bo'lgani kabi, bu usul protsessorning haqiqiy ishlashiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan boshqa muhim omillarni hisobga olmaydi.
Xulosa qilib aytganda, protsessorning tezligi elektron qurilmalarning ishlashida hal qiluvchi omil hisoblanadi. Ushbu tezlikni qanday o'lchashni va buning uchun turli usullardan foydalanishni tushuning Turli protsessorlarning ishlashini baholash va solishtirish juda muhimdir. Ushbu maqola davomida biz Hertz va MIPS-da o'lchash kabi tushunchalarni o'rganib chiqdik, bu protsessor tezligini o'lchash jarayoni haqida batafsil texnik nuqtai nazarni taqdim etdi. Keyingi bo'limda biz protsessor tezligini tahlil qilishda e'tiborga olish kerak bo'lgan boshqa asosiy jihatlarga yanada chuqurroq kirib boramiz.
1) Kirish: Protsessorning tezligi nima va u qanday o'lchanadi?
Protsessorning tezligi Bu samaradorlikni baholashda e'tiborga olish kerak bo'lgan muhim omil kompyuterning. Bu protsessorning ma'lum vaqt oralig'ida ko'rsatmalarni bajarish va hisob-kitoblarni bajarish qobiliyatini anglatadi. Tezlik birinchi navbatda Hertz (Hz) da o'lchanadi, bu protsessor bir soniyada bajarishi mumkin bo'lgan soat tsikllari sonini ifodalaydi. Tezlik qanchalik yuqori bo'lsa, protsessor shunchalik samarali bo'ladi.
Protsessor tezligini o'lchash Bu real sharoitlarda protsessorning ishlashini baholash uchun turli xil vazifalar va hisob-kitoblarni o'z ichiga olgan benchmarking kabi maxsus testlar orqali amalga oshiriladi. Ushbu testlar protsessor tezligini boshqa mavjud modellar va brendlar bilan taqqoslaydigan maxsus ishlab chiqilgan dasturiy ta'minot yordamida amalga oshirilishi mumkin. bozorda. Protsessorning ichki soatiga asoslangan ko'rsatkichlar uning tezligini hisoblash uchun ham ishlatilishi mumkin.
Shuni yodda tutish kerakki, Protsessor tezligi kompyuterning ishlashini belgilovchi yagona omil emas. Boshqa komponentlar, masalan RAM xotirasi, u qattiq disk va grafik karta ham tizimning umumiy ishlashiga ta'sir qiladi. Tezroq protsessor ko'proq ko'rsatmalarni kamroq vaqt ichida qayta ishlay oladi, ammo agar boshqa komponentlar unchalik samarali bo'lmasa, protsessor tezligi o'zgarmaydi. yaxshilangan ishlash. Shuning uchun kompyuterning ishlashi haqida to'liq tasavvurga ega bo'lish uchun barcha komponentlarni birgalikda baholash kerak.
2) Soat chastotasini o'lchash: protsessor tezligini aniqlash uchun asos
Soat chastotasini o'lchash: protsessor tezligini aniqlash uchun asos
Raqamlashtirilgan dunyoda protsessorning tezligi uning ishlashi va samaradorligi uchun asosiy omil hisoblanadi har qanday qurilma texnologik. Gerts (Hz) da o'lchanadigan soat chastotasi protsessor ko'rsatmalarini bajarish tezligini aniqlaydi. Ehtiyojlarimiz uchun to'g'ri qurilmani tanlash yoki mavjud qurilmaning ish faoliyatini yaxshilash uchun protsessor tezligi qanday o'lchanayotganini aniq tushunish juda muhimdir.
Soat chastotasini o'lchash muhim komponent bo'lgan kristall osilatorga asoslangan har qanday qurilmada zamonaviy elektron. Kristalli osilator protsessorni tezlashtiradigan muntazam elektr impulslarini hosil qiladi. Bu impulslar sekundiga sikllarda yoki gertsda o'lchanadi. Soat chastotasi qanchalik baland bo'lsa, protsessor ma'lum vaqt oralig'ida ko'proq ko'rsatmalarni bajarishi mumkin, bu esa tezroq ishlov berish tezligiga aylanadi. Yuqori soat chastotasi protsessorlarga bir vaqtning o'zida ko'proq hisoblar yoki vazifalarni bajarishga imkon beradi, bu esa sezgirlikni va umumiy foydalanuvchi tajribasini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Shuni ta'kidlash kerakki, soat chastotasi protsessor tezligini belgilovchi yagona omil emas. Mikroprotsessor arxitekturasi, yadrolar soni, kesh va boshqa omillar Ram Ular protsessorning umumiy ishlashiga ham ta'sir qiladi. Biroq, soat chastotasi protsessor tezligini baholash va turli modellarni solishtirish uchun eng ko'p ishlatiladigan ko'rsatkichlardan biri bo'lib qolmoqda. Texnologik taraqqiyot bilan zamonaviy protsessorlar tobora yuqori tezlikka erishdi, bu esa elektron qurilmalarni qayta ishlash quvvatini sezilarli darajada oshirish imkonini berdi.
3) Ishlashni baholash: ishlov berish quvvatini o'lchash mezonlari
Protsessorning ishlashini baholashda qayta ishlash quvvati asosiy omil hisoblanadi. O'lchash uchun bir qator mezonlarni hisobga olish muhimdir samarali ravishda protsessorning tezligi. Asosiy mezonlardan biri protsessor ko'rsatmalarni bajarish tezligini belgilaydigan soat chastotasi. Soat chastotasi qanchalik baland bo'lsa, protsessorning ishlash qobiliyati shunchalik katta bo'ladi. Yana bir tegishli mezon - bu kesh xotirasining hajmi va miqdori, chunki bu ma'lumotlar ma'lumotlarga kirishni yo'naltiradi va ma'lumotlarni qayta ishlashni tezlashtiradi.
Protsessorning qayta ishlash quvvatini o'lchashda yana bir muhim jihat protsessorning ichki tashkil etilishini belgilaydigan arxitekturadir. Arxitektura samaradorlik va ishlov berish qobiliyatiga bevosita ta'sir qiladi, chunki u protsessor bir vaqtning o'zida bajarishi mumkin bo'lgan operatsiyalar sonini va ularni bajarish tezligini aniqlaydi. Keyinchalik rivojlangan va samarali arxitektura protsessorga vazifalarni tezroq va samaraliroq bajarishga imkon beradi.
Protsessorning yadrolari va iplari soni ham hisobga olinishi kerak bo'lgan muhim xususiyatdir.. Yadrolar - bu ko'rsatmalarni bir vaqtning o'zida va parallel ravishda bajarishi mumkin bo'lgan mustaqil ishlov berish birliklari. Protsessor qancha yadroga ega bo'lsa, uning ishlash qobiliyati shunchalik katta bo'ladi. Boshqa tomondan, iplar resurslarni almashish orqali protsessorga bir nechta vazifalarni samaraliroq bajarishga imkon beradi. Shu sababli, iplar soni yuqori bo'lgan protsessor qayta ishlash quvvati jihatidan ham yaxshi ishlaydi.
Qisqa bayoni; yakunida, Protsessorning ishlov berish quvvatini baholash soat chastotasi, kesh hajmi va miqdori, arxitektura, yadro va iplar soni kabi mezonlarni hisobga olishni o'z ichiga oladi.. Bu omillar protsessorning tezligi va ishlov berish qobiliyatini belgilaydi va protsessorning ishlashini aniq baholash uchun zarurdir. Ushbu mezonlarni tushunish va ularni birgalikda tahlil qilish orqali biz ehtiyojlarimiz va harakatlarimizga ko'ra eng mos protsessorni tanlashimiz mumkin.
4) Benchmarks: protsessorning ishlashini baholash uchun vositalar
Dunyoda Protsessorning ishlashini o'lchash uning quvvati va samaradorligini baholash uchun muhim ahamiyatga ega. Benchmarking vositalari bizga ushbu vazifani to'g'ri va ishonchli bajarishga imkon beradi. Benchmark Bu tizim yoki komponentning ish faoliyatini belgilangan standart bilan solishtirish jarayoni sifatida belgilanishi mumkin va texnologiya sanoatida protsessorlarning ishlashini o'lchash uchun keng tarqalgan amaliyotdir.
Bir nechta bor benchmark vositalari protsessor tezligini baholashga yordam beradigan bozorda mavjud. Bu dasturlar matematik hisoblash, grafik manipulyatsiya, ma'lumotlarni uzatish va vazifalarni parallel ravishda bajarish qobiliyati kabi turli sohalarda protsessor ish faoliyatini o'lchash uchun maxsus ishlab chiqilgan bir qator testlarni o'tkazadi. Ushbu testlar hosil qiladi ballar protsessorning ishlashini bozordagi boshqa modellar bilan solishtirish imkonini beradi.
Eng ko'p ishlatiladigan benchmark vositalaridan biri PassMark Benchmark. Ushbu dastur protsessor ishlashini baholashda aniqligi va ishonchliligi bilan keng tan olingan. Yana bir mashhur variant - bu Geekbench benchmark, bu bitta yadroli va ko'p yadroli vazifalarda protsessorning ishlashiga asoslangan ball beradi. Bundan tashqari, maxsus benchmark vositalari mavjud turli tizimlar operatsion, masalan PCMark Windows uchun yoki UnixBench Unix tizimlari uchun.
Xulosa qilib aytganda, protsessorlarning ishlashini aniqlash va solishtirish uchun benchmark vositalari muhim ahamiyatga ega. Ushbu testlar protsessorning turli sohalarda ishlashini baholash va boshqa modellar bilan taqqoslashni osonlashtiradigan ballarni olish imkonini beradi. Biz yangi protsessor sotib olmoqdamizmi yoki mavjud protsessorning ishlashini baholaymizmi, taqqoslash vositalaridan foydalanish bizga protsessorning ishlashi haqida aniq va ob'ektiv ko'rinish beradi.
5) Protsessor arxitekturasi: uning tezligini baholash uchun asosiy fikrlar
Protsessor arxitekturasi: uning tezligini baholash uchun asosiy fikrlar
La protsessor arxitekturasi Bu protsessor tezligini belgilaydigan asosiy elementlardan biridir. Ushbu arxitektura protsessorning ichki komponentlari qanday tashkil etilganligini va ko'rsatmalarni qayta ishlash uchun ular qanday ishlashini anglatadi. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan asosiy jihatlardan biri protsessor ko'rsatmalarni bajarish tezligini ko'rsatadigan soat chastotasidir. Takt chastotasi yuqori bo'lgan protsessor operatsiyalarni past chastotali protsessorga qaraganda tezroq bajaradi.
Protsessor arxitekturasining yana bir muhim jihati bu número de núcleos. Ko'p yadroli protsessor bir nechta ko'rsatmalarni bajarish qobiliyatiga ega. xuddi o'sha payt, bu uning tezligini sezilarli darajada oshiradi. Bundan tashqari, protsessorlar bilan 64 bit Ular har bir soat siklida katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlashga qodir, bu esa ularning tezligini yanada oshiradi.
La kesh xotirasi Bu protsessor tezligida ham hal qiluvchi rol o'ynaydi. Kesh tez-tez ishlatiladigan ma'lumotlar va ko'rsatmalarni saqlaydigan tezkor, tezkor xotiradir. Agar protsessor katta hajmdagi keshga ega bo'lsa, u ma'lumotlar va ko'rsatmalarga tezroq kirish imkoniyatiga ega bo'ladi, bu esa unumdorlikni oshiradi. Xuddi shunday, xotira kechikishi Buni hisobga olish kerak bo'lgan omil, chunki u qanchalik kichik bo'lsa, protsessor asosiy xotiraga tezroq kirishi mumkin.
Protsessorning tezligini baholash uchun uning arxitekturasining barcha asosiy fikrlarini hisobga olish kerak. Yuqori soat chastotasi, ko'proq yadrolar soni va keng kesh xotirasining kombinatsiyasi tezroq va samaraliroq ishlashga yordam beradi. Protsessorning ichki tashkil etilishi va uning tarkibiy qismlarining o'zaro ta'sirini tushunib, yangi protsessorni sotib olishda asosli qarorlar qabul qilish va kerakli vazifalar uchun uning ishlashini optimallashtirish mumkin.
6) Ishlab chiqarish texnologiyasi: protsessorning ishlashiga ta'siri
La tecnología de fabricación protsessorning a bor impacto directo uning ishlashida. Sifatida tecnología avanza, protsessorlar tezroq va samaraliroq bo'ladi. Hozirda, aksariyat protsessorlar 7 yoki 10 nanometrli ishlab chiqarish texnologiyasidan foydalanadi, bu esa kattaroq ishlov berish quvvatiga ega bo'lgan kichikroq chiplarni yaratish imkonini beradi. Biroq, ishlab chiqarish texnologiyasidagi yutuqlar issiqlik zichligini oshirish va protsessorning ishlash muddatini qisqartirish kabi muammolarni ham keltirib chiqaradi.
Ulardan biri asosiy omillar bu protsessorning ishlashiga ta'sir qiladi soat tezligi. Soat tezligi ga ishora qiladi soniyada soat tsikllari soni protsessor bajarishi mumkin. Soat tezligi qanchalik baland bo'lsa, protsessor shunchalik tez ishlaydi. Biroq, soat tezligi ishlashning yagona hal qiluvchi omili emas, chunki yadrolar soni va protsessor samaradorligi kabi boshqa omillar ham muhim rol o'ynaydi.
Boshqa asosiy jihat protsessor tezligini o'lchashda e'tiborga olish kerak arxitektura ishlatilgan. Arxitektura protsessorning ichki dizayniga ishora qiladi va ma'lumotlarni qayta ishlash qanday amalga oshirilishini belgilaydi. Eng keng tarqalgan arxitekturalar RISC (Reduced Instruction Set Computer) va CISC (Complex Instruction Set Computer). RISC arxitekturalari odatda samaraliroq va tezroq bo'ladi, chunki ular oddiyroq ko'rsatmalardan foydalanadi va kamroq soat tsikllarida bajarilishi mumkin. Biroq, CISC arxitekturalari ko'proq universallikni taklif qiladi va murakkabroq ko'rsatmalarni bajarishi mumkin.
7) Energiya samaradorligini baholash: optimal protsessor tezligi uchun asosiy omil
Energiya samaradorligini baholash: optimal protsessor tezligi uchun asosiy omil
Protsessorlarning ish faoliyatini yaxshilash bo'yicha doimiy izlanishlarda energiya samaradorligini baholash ushbu qurilmalarning optimal tezligini aniqlashning asosiy omiliga aylandi. Energiya samaradorligi deganda iste'mol qilinadigan energiya miqdori va protsessor tomonidan bajariladigan ishlash yoki ish o'rtasidagi bog'liqlik tushuniladi. Protsessorning energiya samaradorligini o'lchash uchun turli xil yuk sharoitida uning ishlashini baholaydigan turli ko'rsatkichlar va testlar qo'llaniladi.
Protsessorning quvvat samaradorligini baholash uchun ishlatiladigan keng tarqalgan usullardan biri bu tizim tomonidan iste'mol qilinadigan umumiy quvvat va protsessorning o'zi tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat o'rtasidagi nisbatni hisoblab chiqadigan Power Usage Effectiveness (PUE) hisoblanadi. Pastroq PUE ko'proq quvvat samaradorligini bildiradi, ya'ni protsessor o'z ishini bajarish uchun eng kam quvvat sarflaydi. Yana bir muhim ko'rsatkich - bu termal dizayn quvvati (TDP), bu protsessorning sovutish tizimi to'g'ri ishlashi uchun uni tarqatishi kerak bo'lgan maksimal energiya miqdorini ifodalaydi. Pastroq TDP yuqori quvvat samaradorligini ko'rsatadi. Ushbu ko'rsatkichlar protsessorlarning energiya tejamkorligini ta'minlash va ularning ishlashiga putur etkazmasdan quvvat sarfini minimallashtirish uchun zarurdir.
Yuqorida aytib o'tilgan ko'rsatkichlarga qo'shimcha ravishda, protsessorning energiya samaradorligini baholaydigan maxsus testlar ham mavjud. Ushbu testlar, masalan, SPECpower, turli xil foydalanish stsenariylarida protsessor samaradorligini o'lchash uchun haqiqiy ish yuklarini simulyatsiya qiladi. Protsessorning quvvat samaradorligini baholash ishlab chiqaruvchilar va foydalanuvchilarga o'z ehtiyojlari uchun to'g'ri protsessorni tanlash bo'yicha ongli qarorlar qabul qilish, kerakli ishlashni quvvat samaradorligi bilan muvozanatlash imkonini beradi. Shunday qilib, protsessorning optimal tezligi nafaqat uning qayta ishlash quvvati, balki ushbu ko'rsatkichga erishish uchun iste'mol qilinadigan energiya miqdori bilan ham belgilanadi.
Men Sebastyan Vidal, texnologiya va DIY haqida ishtiyoqli kompyuter muhandisi. Qolaversa, men ijodkorman tecnobits.com, men texnologiyani hamma uchun qulayroq va tushunarli qilish uchun o'quv qo'llanmalarini baham ko'raman.