Влияние тактовой частоты на производительность процессора. Частота процессора на что влияет

Обычно разгон выполняется через настройки BIOS. Например, на картинке внизу показаны настройки BIOS, в которых можно изменить частоту шины процессора и его множитель. Редактируя эти параметры, пользователь может управлять итоговой частотой CPU.

Что такое тактовая частота процессора и на что она влияет

Каждому пользователю хочется обзавестись компьютером, способным быстро выполнять любые задачи. Для любителей игр и программистов важно, чтобы персональный компьютер был еще и производительным. Во время выбора подходящей модели ПК опытные и неопытные пользователи первым делом смотрят на характеристики центрального процессора – «мозгового» центра любой электронной вычислительной машины.

Важным показателем ЦП выступает тактовая частота, которая характеризует способность компьютера производить определенное количество вычислительных операций за одну единицу времени. Раньше производители делали ставку на увеличение частоты, но в последнее время принципы IT-индустрии изменились, ровно как стали другими принципы создания современных микропроцессоров. В этой статье расскажем о тактовой частоте процессора и ее влиянии на производительность процессора.

Что такое тактовая частота процессора

Тактовая частота процессора – это количество тактов или операций, которые он выполняет за 1 секунду. Она измеряется в герцах – единицах измерения, обозначаемых как ГЦ или HZ в англоязычном варианте. Чем больше операций или тактов процессор выполняет за одну секунду, тем выше его производительность. Логично, что чем больше тактовая частота CPU, тем мощнее и продуктивнее ПК.

Рассчитать частоту любого ЦП можно путем произведения показателя частоты шины и специального коэффициента, который называют множителем. Например, рабочая частота шины топового процессора Intel i7-8700K составляет 100 МГц, а свободный множитель (определяется изготовителем) равняется 37. Путем умножения получаем показатель тактовой частоты CPU – 3.7 ГГц (или 3700 МГц). Частота последних моделей ЦП от передовых изготовителей варьируется в пределах от 1 до 4 ГГц.

Главная сложность в расчете и понимании тактовой частоты процессора заключается в том, что одинаковые задачи могут исполняться за совершенно разное количество тактов. Под тактом принято понимать электрический импульс, который проходит через все составляющие персонального компьютера с целью синхронизации их работы. Получается, что один CPU может справиться с поставленной задачей за один такт, когда другой процессор выполнит эту же команду только за четыре такта. При этом частота первого ЦП – 400 МГц, а второго целых 800 МГц. Почему так происходит? Показатель производительности к тому же напрямую зависит от архитектуры и устройства «мозга» компьютера. Первый чип с меньшей частотой во время работы окажется производительнее второго.

Конечно, чем выше значение рабочей частоты процессора, тем лучше. Но думать, что только эта характеристика отображает скорость работы «мозгов» компьютера или ноутбука, не совсем правильно. Сейчас на рынке IT фактически не осталось CPU с одним. Компании производители в лице Intel и AMD делают ставку на выпуск процессоров с двумя, четырьмя, шестью и большим количеством ядер. Важно помнить, что в многоядерном CPU показатели отдельных ядер не складываются. Если перед вами процессор Intel Core i3-2100 с двумя ядрами и тактовой частотой 3100 МГц, это не будет значить, что в сумме он обладает 6200 МГц.

В такой архитектуре ядра выполняют задачи параллельно: они разбивают одну команду на несколько частей, обрабатывают их, и в заключительной стадии формируют общий ответ. В результате команды обрабатываются быстрее, а это значит, что процессор с двумя ядрами работает производительнее одноядерного. Однако двукратного прироста не происходит.

Часто при обсуждении производительности компьютера упоминается скорость (частота) процессора – это один из самых популярных технических терминов. Однако многие юзеры до сих пор не могут четко ответить, что же это такое и в чем заключается её важность. Именно об этом мы и поговорим сегодня.

Тактовая частота процессора

Для начала разберемся, что же такое тактовая частота (ТЧ). Само понятие весьма широкое, но применительно к CPU, можно сказать, что это количество операций, которое он может выполнить за 1 секунду. Этот параметр не зависит от количества ядер, не складывается и не умножается, то есть все устройство работает с одной частотой.

Написанное выше не касается процессоров на архитектуре ARM, в которых одновременно могут использоваться быстрые и медленные ядра.

Измеряется ТЧ в мега- или гигагерцах. Если на крышке ЦП указано «3.70 GHz», то это значит, что он способен выполнить 3 700 000 000 действий в секунду (1 герц – одна операция).

Встречается и другое написание – «3700 МГц», чаще всего в карточках товаров в интернет-магазинах.

На что влияет тактовая частота

Здесь все предельно просто. Во всех приложениях и при любых сценариях использования величина ТЧ в значительной мере влияет на производительность процессора. Чем больше гигагерц, тем быстрее он работает. Например, шестиядерный «камень» с 3.7 GHz будет быстрее аналогичного, но с 3.2 GHz.

Значения частоты напрямую указывают на мощность, но не стоит забывать о том, что каждое поколение процессоров имеет свою архитектуру. Более новые модели окажутся быстрее при тех же характеристиках. Впрочем, «старичков» можно разгонять.

Частота процессора прямо влияет на его производительность. Чем она выше — тем больше операций способен «обработать» CPU за одну секунду. Например, конвертирование видео Pentium 4 на частоте в 1,5 ГГц выполняет за 10 минут. Этому же процессору, но с частотой в 3 ГГц, на эту же операцию потребуется примерно в 2 раза меньше времени — порядка 5 минут.

Частота или количество ядер?

Практически все современные процессоры работают в одинаковом диапазоне частот. Если говорить о решениях, предназначенных для стационарных сборок, то это что-то около 4-5 ГГц. Бюджетные и портативные модели, как правило, показывают чуть худшие результаты: от 3 до 4 ГГц. А премиальный сегмент пытается штурмовать пока ещё недосягаемые 6 ГГц, но попытки, откровенно говоря — слабые. Точно также можно разграничить процессоры из разных категорий по количеству ядер. Бюджетные — 2-4 ядра. Средний сегмент 6-8 ядер. Премиальный — 8-16 ядер.

Получается, что выбрав модель из какой-то определенной группы, вы получите, чуть ли не фиксированные (сказано совсем грубо, но это так) характеристики. Нужно больше ядер? Получите бонусом ещё и более высокую тактовую частоту. Но это правило работает не всегда. Сделать обобщенный вывод для всех процессоров на рынке довольно сложно, и всё зависит от конкретной модели. Но можно определенно точно сказать, что многопоточность оказывает куда большее влияние на производительность, чем максимальная частота.

Если представить производительность процессора в качестве некой трубки, через которую проходит информация, то получим, что большое количество ядер как бы расширяет канал, увеличивая пропускную способность. А высокая частота позволяет эту самую информацию быстрее «проталкивать» через вышеупомянутый канал.

Если говорить совсем грубо, то многопоточные камни способны избавить пользователей от фризов в играх, умеют быстрее рендерить объемные проекты, созданные в профессиональных приложениях, и ускоряют операционную систему за счет параллельной обработки множества задач. А процессоры с высокой тактовой частотой существенно прибавляют FPS в играх и быстрее обрабатывают простые задачи. Поэтому мы считаем, что количество ядер имеет большее значение, чем частота. Хорошо, конечно, когда эти два параметра сочетаются в одной модели, но ценник, как правило, на такие камни очень высокий.

Однако далеко не все процессоры можно разгонять. Кроме того, это достаточно рискованный шаг, который может привести к аннулированию гарантии, а в отдельных случаях негативно повлиять на сам процессор (например, увеличение тепловыделения).

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Что такое тактовая частота процессора на самом деле? Если подходить с технической точки зрения, то это показатель того, какое количество операций в секунду способен выполнять ЦП. Каждую операцию принято называть «тактом», из-за чего данная характеристика и получило свое название.

Бытует заблуждение, что величина тактовой частоты ЦП прямо пропорциональна количеству его ядер. Это совершенно не соответствует действительности. К примеру, возьмем 4-х ядерный CPU Core i5 3470. Величина его базовой тактовой частоты составляет 3,2 ГГц. Это не означает, что раз он имеет 4 ядра, каждый из которых работает на частоте 3,2 ГГц, то его общая частота составит 12,8 ГГц. Отсюда следует вывод, что общая частота ЦП ровна частоте каждого из его ядер и не более.

Что еще влияет на быстродействие ЦП

Будет ошибкой, если при выборе компьютера или ноутбука ставку делать, только лишь на величину тактовой частоты CPU. Хоть она и считается основой быстродействия любого современного устройства, но не стоит забывать и про другие, не менее важные показатели, которые способны комплексно добавить производительности вашему ПК в играх и прочих тяжелых приложениях.

Речь идет о таких характеристиках, как кэш второго и третьего уровней. Они представляют собой сверхоперативную память с быстрым доступом, призванную хранить наиболее часто используемую информацию. Благодаря им значительно сокращается время обработки информации, и ускоряется работа компьютера в целом. Как вы уже, наверное, догадались, тут, как и в случае с оперативной памятью, работает простое правило – чем больше, тем лучше.

Повышение тактовой частоты (разгон ЦП)

Величина тактовой частоты ЦП пропорциональна произведению частоты его шины и множителя, закладываемый проектировщиками. Причем встречаются модели с блокированным и разблокированным множителем. Исходя из этого, модели второго типа поддаются разгону, что позволяет ускорить работу компьютера.

Обратите внимание: любой разгон CPU влечет за собой его повышенный нагрев. Поэтому, перед тем как приступить к разгону ЦП, убедитесь в эффективности его системы охлаждения и системного блока в целом. Как мониторить температуру CPU в автоматическом режиме мы писали здесь.

Вся процедура разгона производится через настройки BIOS, поэтому у вас должен быть достаточный опыт работы с ним и знание английского языка для чтения инструкций. Вкратце, суть разгона заключается в постепенном, те есть поэтапном, увеличении частоты шины CPU, посредством изменением, вышеупомянутого множителя.

Как узнать частоту процессора – штатную и действующую

Неважно, задумались ли вы разгоном CPU, или нет, информация о том, как узнать частоту процессора вам будет полезна. Это можно сделать непосредственно из инструкции по применению к CPU, через BIOS и через специализированное программное обеспечение.

Итак, самый простой вариант, того как узнать частоту процессора, это нажать комбинацию клавиш Windows+Pause/Break.

Откроется окно «Свойства системы» с кратким ее описанием, где и отображена искомая характеристика вашего CPU. К сожалению, данный способ позволит лишь узнать его штатную тактовую частоту.

А как быть, если нужна информация о действующей частоте CPU, допустим в момент максимальной нагрузки или после попытки его разгона? Тут вам поможет бесплатная утилита CPU-Z, предоставляющая полную информацию о вашем процессоре.

Например, у Intel эта технология именуется как «Turbo-Boost». То есть CPU автоматически повышает базовую частоту при выполнении ресурсоёмких расчётов, но только если нагрев кристалла при этом не критический (не превышает 85 – 90 градусов).

В чем важность частоты процессора?

Частота процессора – очень важный показатель, который существенно влияет на общую скорость и производительность компьютера. В конце концов, именно от этого зависит, насколько быстро ЦП может выполнять инструкции из приложений.

Однако на сегодняшний день нужно учитывать и другие элементы (в отличие от тех времен, когда процессоры были оснащены лишь одним ядром). Вы не можете просто посмотреть на частоту ЦП и принять решение о покупке – важно обращать внимание на количество ядер, архитектуру и другие показатели.

Многое также зависит от того, что именно вы собираетесь делать на своем компьютере. Некоторые приложения выигрывают от значительно более высокой частоты процессора, в то время как для других важно количество ядер.

Как мы уже говорили выше, лучше всего сравнивать тактовую частоту процессоров одной марки и одного поколения. Об этом важно помнить при сравнении продуктов от разных производителей.