Πολλοί χρήστες υπολογιστών εστιάζουν στην ταχύτητα CPU ως μέτρο των συνολικών δυνατοτήτων και της απόδοσης ενός συστήματος. Το γεγονός είναι ότι υπάρχουν άλλοι παράγοντες εκτός από την ταχύτητα του επεξεργαστή που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Η CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας) είναι το στοιχείο που συχνά αναφέρεται ως η νοημοσύνη πίσω από τον υπολογιστή. Ερμηνεύει οδηγίες και εκτελεί υπολογισμούς και λειτουργίες. Μια CPU είναι συνδεδεμένη στη μητρική κάρτα κάθε επιτραπέζιου και φορητού υπολογιστή.
Σχεδόν όλες οι μάρκετινγκ προσπάθειες για επεξεργαστές δίνουν έμφαση στην ταχύτητα CPU. Υπήρξε μια εποχή που υπήρχε άμεση σχέση μεταξύ της ταχύτητας της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας και της απόδοσης ενός υπολογιστή. Γενικά, οι καταναλωτές αναμένουν CPU με ανώτερους αριθμούς να ξεπερνούν όσους με χαμηλότερη ταχύτητα. Τελευταία δεκαετία, οι κατασκευαστές υπολογιστών έχουν επιτύχει τεράστια επιτυχία στη βελτίωση του σχεδιασμού και της απόδοσης άλλων στοιχείων, όπως η τυχαία μνήμη πρόσβασης (RAM), η κρυφή μνήμη (cache) και τα δίαυλα (buses). Αυτό έχει μειώσει σημαντικά τη συνολική επίδραση της ταχύτητας CPU.
Το «Χερτς» είναι μέτρηση χρονισμού που ορίζεται ως «κύκλοι ανά δευτερόλεπτο». Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση συχνοτήτων, όπως ήχος, ηλεκτρισμός ή ο ρυθμός ρολογιού μιας κεντρικής μονάδας επεξεργασίας. Ονομάστηκε από τον γερμανό φυσικό Χάινριχ Χερτς. Η έρευνά του ήταν καθοριστική για την επιβεβαίωση της θεωρίας ότι η ηλεκτρισμός μεταδίδεται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Η ταχύτητα μιας CPU μετρείται σε μεγαχερτς (MHz) και γκαχερτς (GHz). Ο όρος «μεγαχερτς» υποδεικνύει 1 εκατομμύριο κύκλους ανά δευτερόλεπτο. «Γκαχερτς» σημαίνει 1 δισεκατομμύριο κύκλους ανά δευτερόλεπτο.
Και οι δύο όροι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της ταχύτητας μεταφοράς ηλεκτρονικών μηχανισμών, συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών ρολογιών υπολογιστών και άλλων συσκευών. Για παράδειγμα, ένα ρολόι υπολογιστή 2 γκαχερτς υποδεικνύει μια ποσότητα bit (32 ή 64 λέξεις CPU), οι οποίες χειρίζονται 2 δισεκατομμύρια φορές ανά δευτερόλεπτο.
Όσον αφορά την ταχύτητα ρολογιού, ή ρυθμό ρολογιού, η ταχύτητα CPU, η οποία μετρείται συχνά σε μεγαχερτς και γκαχερτς, μπορεί να συγκριθεί με το όριο ταχύτητας σε μια αυτοκινητόδρομο. Ψηλότερα όρια ταχύτητας σημαίνουν ότι η κυκλοφορία θα κινείται ταχύτερα. Ο ρυθμός ρολογιού καθορίζει πόσο γρήγορα επεξεργάζονται τα δεδομένα από την CPU. Οι λέξεις CPU (bits) μπορούν να συγκριθούν με τον αριθμό των λωρίδων στην αυτοκινητόδρομο. Δεδομένου ότι περισσότερες λωρίδες επιτρέπουν σε περισσότερα οχήματα να χρησιμοποιούν τη λεωφόρο, περισσότερα bits σημαίνουν ότι περισσότερα δεδομένα μπορούν να κινούνται μέσω της CPU.
Η Τυχαία Μνήμη Πρόσβασης (RAM) ασκεί σημαντική επίδραση στην ταχύτητα CPU. Γρηγορότερη RAM μεταφέρει περισσότερα δεδομένα στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Η απόδοση της CPU βελτιώνεται όταν δεν αναγκάζεται να μένει αδράνεια καθώς περιμένει να λάβει οδηγίες και πληροφορίες για επεξεργασία. Χαμηλότερη RAM σημαίνει ότι η CPU χάνει νανοδευτερόλεπτα χρόνου επεξεργασίας. Το σχεδιασμό RAM ικανής να αντιστοιχεί στην ταχύτητα CPU θα ήταν πολύ ακριβό. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το ζήτημα, οι σχεδιαστές υπολογιστών συμπλήρωσαν την πιο αργή RAM με μικρότερη, αλλά γρηγορότερη μνήμη που ονομάζεται cache.
Μια cache είναι μια μικρότερη, αλλά γρηγορότερη συσκευή αποθήκευσης μνήμης. Περιέχει δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν πρόσφατα από την CPU. Πολλοί υπολογιστές έχουν δύο επίπεδα cache· το επίπεδο 2 (L2) βρίσκεται δίπλα στην CPU. Όταν η CPU χρειάζεται να χρησιμοποιήσει ξανά τα δεδομένα, πηγαίνει στη γρηγορότερη L2 cache, αντί στην πιο αργή RAM, για να ανακτήσει την πληροφορία. Έτσι, αντί να μένει αδράνεια όσο περιμένει περισσότερα δεδομένα, η CPU δουλεύει. Η άλλη cache, που είναι το επίπεδο 1, είναι η ταχύτερη διαθέσιμη μνήμη. Είναι στην πραγματικότητα ενσωματωμένη στην CPU και λειτουργεί με την ίδια ταχύτητα με τον επεξεργαστή.
Μερικά άλλα λεπτομέρειες σχετικά με την ταχύτητα υπολογιστή είναι: μια CPU 2.0 GHz δεν επεξεργάζεται δεδομένα διπλάσια ταχύτερα από έναν μικροεπεξεργαστή 1GHz. Εξαρτάται από την ποσότητα εργασίας που κάθε CPU είναι ικανή να ολοκληρώσει ανά παλμό ρολογιού (κύκλο). Θεωρητικά, η CPU 2.0GHz είναι ταχύτερη· ωστόσο, στην πράξη, ο επεξεργαστής 1GHz μπορεί να είναι πιο αποδοτικός και να επεξεργάζεται περισσότερες εντολές ανά κύκλο ρολογιού. Φθηνότεροι επεξεργαστές μπορεί να εκτελούν μια οδηγία κάθε κύκλο ρολογιού. Πιο εξελιγμένοι μικροεπεξεργαστές επεξεργάζονται τυπικά πολλές εντολές ανά παλμό ρολογιού. Άλλοι παράγοντες, όπως η ταχύτητα δίαυλου, η ταχύτητα δικτύου και τα χαρακτηριστικά λογισμικού παίζουν ρόλο στην ταχύτητα CPU.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.