No Image

Что такое внешняя частота процессора

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

Тактовые частоты и производительность

Повышение производительности компьютера возможно через увеличение частоты шины, внешней и внутренней частоты процессора.

Как уже упоминалось ранее, самый лучший и простой способ увеличить производительность системы – это увеличить частоту шины. Однако это можно осуществить только в том случае, если данную возможность допускает конкретная модель материнской платы. В противном случае следует ограничиться повышением тактовой частоты процессора. Внутренняя частота процессора задается через коэффициент умножения внешней частоты. Это так называемый множитель.

Следует отметить, что внутренняя частота процессора – это частота, на которой он выполняет операции внутри самого полупроводникового кристалла. А внешняя частота – это частота host-шины (FSB, SB, CPU Bus), т. е. частота, на которой работают чипсет, кэш-память, оперативная память. Другие составляющие компьютера, например контроллеры устройств, работают на частотах шин, через которые они подключены к системе, например, через шины PCI и AGP. Причем для шины PCI рабочая частота, как правило, составляет половину частоты host-шины. Для некоторых материнских плат – половину или треть, в зависимости от величины частоты. Возможны и другие коэффициенты деления частоты host-шины. Современные видеоадаптеры в компьютерах с процессорами Pentium II, Pentium III и аналогичных, как правило, подключены к остальным частям компьютера через шину AGP, частота которой также зависит от частоты host-шины. Все это означает, что изменение частоты host-шины ведет к изменению пропускной способности шин PCI и AGP и, в конечном счете, к изменению производительности всей системы компьютера.

Взаимосвязь частот можно проследить на примере процессора Intel Pentium-166. Внутренняя частота данного процессора, на которую он рассчитан и на которой рекомендуется выполнять внутреннюю обработку данных, составляет, как это следует из названия, 166 МГц. Эта частота задается внешней частотой – частотой host-шины и множителем. При частоте шины 66 МГц множитель должен составлять 2.5 (2.5 х 66 МГц составляет 166 МГц). То есть, если процессор работает на тактовой частоте в N-раз больше, чем частота host-шины, то внутренняя частота задается соотношением:

…где: X– множитель.

В приведенном примере частота PCI-шины – 33 МГц.

Для процессора Intel Pentium-150 внутренняя частота – 150 МГц, внешняя – 60 МГц, множитель – 2.5, частота PCI – 30 МГц.

Множитель для процессоров Intel Pentium и аналогичных процессоров других фирм обычно задается специальными перемычками на материнской плате. Реже он устанавливается в BIOS Setup.

В следующих таблицах приведен список популярных процессоров, их частоты, а также коэффициенты умножения внешней частоты.


6648 дней продвижения моддинга

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Главное окно выглядит следующим образом:

Мы видим четыре группы полей: Processor, Clocks, Cache, Selection; здесь же находятся семь вкладок и две кнопки. Кнопка OK закрывает программу (посмотрели? OK, хватит). Кнопка Validate открывает окно валидации (но об этом чуть позднее).

Первая группа, Processor является самой важной – она содержит информацию о том, что за процессор(ы) у нас установлен.

  • Name – поле модели процессора, отображающее то, как его определяет CPU-Z. Соответственно, актуальность этого поля будет зависеть от версии CPU-Z. И не стоит удивляться, что версия 2005 года неверно показывает информацию о процессоре 2009 года.
  • Code name – кодовое (техническое) название процессора. Обычно, при разработке ядра процессора, ему даётся техническое название, используемое вплоть до того момента, когда процессор готов к выходу на рынок. Тогда за дело берутся маркетологи и запутывают название настолько, насколько успеют, пока их не остановят, да так, что нельзя понять, насколько схожи два процессора входящие в одну линейку или имеющие один модельный номер. И наоборот – сколько разницы между двумя линейками. Так, их стараниями появилось два процессора E6600 имеющие разный техпроцесс, ядро, кеш, частоту – в общем, все характеристики, кроме шины и микроархитектуры. Отличить их можно только по полному названию линеек, что, конечно, объёмнее, чем просто назвать модель.
  • Package – корпусировка процессора. Само ядро процессора нельзя подключить к материнской плате напрямую ввиду невероятно мелких размеров контактов. Потому его сажают на подложку (также называемую субстратом) – своего рода переходник для подключения к материнской плате. Одно и то же ядро может выпускаться в разных исполнениях корпуса – для этого и служит данное поле. Например, Prescott выпускался в двух корпусах – socket 478 и LGA 775 (socket T). Gallatin в трёх: socket 603, socket 478 и LGA775 (socket T).
  • Core Speed – тактовая частота процессора, обновляемая в режиме реального времени. Обычно все программы такого рода используют один алгоритм. У процессора есть регистр TSC, который увеличивает своё значение на единицу каждый такт. Таким образом, взяв, интервал, например, в миллисекунду, разделив разницу в показаниях регистра на время, в течение которого мы проводим измерение, получим частоту процессора. Ибо разница между значениями регистра покажет сколько тактов прошло за это время, что и является определением частоты.
  • Multiplier – множитель процессора, показывающий, во сколько раз внутренняя частота процессора (называемая просто частотой процессора) больше внешней (называемая частотой шины). Современные процессоры поддерживают технологии энергосбережения, которые во время простоя понижают множитель процессора и напряжение питания. Поэтому иногда программа может показывать частоту ниже номинальной, что вы и можете наблюдать на приведённом примере (штатный множитель 11x, в простое понижается до 6x).
  • Bus Speed – внешняя частота процессора, она же – (опорная) частота шины процессора.
  • Rated FSB – эффективная частота процессора. Показывает, какой частоте шины эквивалентна скорость из-за применения технологий DDR (Double Data Rate) и QDR (Quad Data Rate), позволяющих передавать несколько бит за один такт по одной линии шины. Также эффективная частота используется, когда частота шины "умножается" подобно частоте процессора относительно некой "опорной" частоты (отображаемой в поле Bus Speed). Взятый для примера процессор использует шину QDR (она же QPB – Quad Pumped Bus, что означает по сути то же самое), потому эффективная частота шины в четыре раза больше реальной (физической).
Читайте также:  Что делать если телефон пишет ошибка приложения

Группа Cache. Данная группа отображает краткую информацию о кэш-памяти CPU.

  • L1 Data — отображает информацию о кэш-памяти первого уровня для данных, а именно — объём кэша и его ассоциативность.
  • L1 Inst. — информация о кэш-памяти первого уровня (объём и ассоциативность)
  • Level 2 — информация о кэш-памяти второго уровня.
  • Level 3 — информация о кэш-памяти третьего уровня. Присутствует не на всех современных процессорах, потому поле может быть неактивно.

Последняя группа на этой закладке подытоживает информацию о многопоточности системы.

  • Selection — позволяет выбрать процессор, о котором отображается информация на закладке CPU. Активна только для многопроцессорных систем.
  • Cores — показывает число активных ядер процессора. Данный процессор является двухъядерным, потому число ядер — два. Однако, ядра можно как отключать, так и (иногда) активировать отключённые производителем, потому число в данном поле может отличаться от начальных настроек. Поскольку у каждого ядра есть свой кэш, то количество активных ядер влияет и на эти пункты.
  • Threads — количество логических процессоров в системе или количество потоков. Отличается от числа активных ядер при наличии технологии Hyperthreading, позволяющей выполнять несколько потоков на одном ядре процессора, что определяется системой как наличие дополнительных виртуальных (логических) ядер. На данный момент технология позволяет выполнять два потока на ядре, потому число потоков на таком процессоре будет вдвое больше числа ядер.

Частота процессора – это величина, определяющая, как часто на центральный процессор (ЦП) приходят тактовые импульсы, синхронизирующие его работу. Многих пользователей интересует вопрос – в чем измеряется частота. Она измеряется в герцах, или количестве изменений состояния тактового входа ЦП в секунду. Фактически измерение частоты используют преимущественно для определения производительности системы.

Важно! Если частота ЦП составляет, например 3 ГГц, это вовсе не значит, что он выполняет три миллиарда команд в секунду. Каждая команда может выполняться несколько тактов.

Все современные центральные процессоры (ЦП) работают по следующей схеме: каждое действие в них происходит поэтапно, с приходом на специальный вход ПЦ (обычно обозначаемый CLK – от слова clock) очередного импульса. Каждый импульс называется тактом. Несколько тактов составляют так называемый «машинный цикл» — минимальное время между обращением процессора к памяти, необходимым для считывания команды.

Работа ЦП состоит в чтении команды и её выполнении. В среднем на один машинный цикл уходит около трёх тактов и ещё несколько тактов уходит на исполнение команды. В системе команд семейств х86 или х64 длительность команд может достигать от 3 до 30 тактов. Кроме того, в работе ЦП также присутствуют такты простоя.

То есть, фактическое быстродействие (число команд исполняемых ЦП в секунду) хоть и зависит от частоты, но не равно ей.

В данной статье будет рассмотрено, как узнать тактовую частоту, как проверить её на соответствие штатной величине, и как изменить значения частоты процессора.

Читайте также:  Установить старую версию яндекс браузера бесплатно

Описание тактовой частоты процессора

Фактически частота ЦП, на которой он работает, является величиной, зависящей от двух важных параметров:

  • скорости работы системной шины (front side bus или FSB);
  • величина множителя, применяемого в ЦП в настоящее время.

Итоговая величина получается умножением одного параметра на другой. То есть каждый параметр может влиять общую частоту. Например, у процессоров Intel Core i7-4700 значение FSB равно 100 МГц, а множитель может меняться от 23 до 23 в зависимости от режима работы ЦП. Что соответствует реальному значению тактовой частоты процессора от 2300 МГц до 3300 МГц.

Обозначение и измерение частоты процессора

Частота обозначается на корпусе процессора или в его документации. Сразу следует отметить, что в этих местах указывается её штатная величина для ЦП. Измерение её реального показателя для ЦП может производиться либо средствами операционной системы, либо при помощи сторонних программ.

Влияние показателя

Частота является базовой величиной, влияющей на производительность компьютерной системы в целом. Это один из основных параметров, определяющий быстродействие ПК. Влияние других параметров (числа ядер, объёма кэш памяти и т.д.) проявляется не более, чем в 20% случаев.

Фактически для увеличения производительности системы можно попытаться увеличить значение тактовой частоты ЦП в тех пределах, которые будет позволять аппаратная часть компьютера.

Определение штатной и действующей частоты процессора

Штатная частота – это такое её значение, при котором ЦП работает в номинальном режиме с расчётным быстродействием и его тепловыделение не превышает максимально допустимого значения.

Помимо штатной величины оперируют понятием действующей частоты. Это просто то её значение, с которым ЦП работает в настоящее время. Она может быть выше штатной (например, для игр нужна максимальное быстродействие, чтобы обеспечить наибольшую производительность графической подсистемы) или же заниженной, когда ПК находится в режиме покоя.

Посмотреть значения штатной и действующей частоты можно стандартными средствами, встроенными в Windows 7 или Windows 10. Даже минимальный диагностический функционал, установленный на этих системах, позволяет находить эти параметры. Операционные системы способны находить практически все существующие ЦП в базе данных и выводить их штатную величину (в свойствах системы), а также определять действующую (в диспетчере задач).

Кроме того, определить все перечисленные параметры можно при помощи любой сторонней программы диагностики, например:

Перечисленные программы способны определять как действующее, так и штатное значение. Кроме того, штатную величину можно узнать, посмотрев BIOS ПК в разделе CPU Info или CPU Clock Settings.

Внимание! Частота может быть легко изменяема в биосе. Собственно, практически весь разгон ЦП с тонкой настройкой его параметров корректно можно реализовать исключительно через BIOS.

Как узнать изменить частоту процессора

Вопрос, как узнать частоту ЦП, фактически уже рассмотрен. Даже обычные средства Windows позволяют делать это без каких бы то ни было проблем. Однако, большинство пользователей волнуют более насущные вопросы: им нужно выжать из своих ПК максимум производительности.

Поэтому работа в режиме «турбо» у большинства ПК давно уже стала практически штатным режимом. Работа современных систем охлаждения позволяет без особых проблем увеличивать значение частоты на 20-30% от штатной, при этом не опасаясь за судьбу своего ЦП. Именно поэтому многие пользователи увеличивают быстродействие своих ЦП всеми доступными методами: от изменений планов быстродействия и электропитания до аппаратного разгона процессора.

Рассмотрим, как увеличить тактовую частоту ЦП. Поскольку её итоговое значение получается в виде произведения величины FSB на множитель, есть два пути: увеличение FSB, либо увеличение множителя.

Однако, оба имеют свои ограничения. Величина множителя изначально заблокирована производителем на каком-то уровне, незначительно превышающем максимальное значение. Например, множители у упомянутого выше i7-4700 имеют следующие значение:

  1. штатный – 23;
  2. минимальный – 6;
  3. турбо – 33;
  4. максимальный – 35.

То есть, максимальное значение частоты, с которой может работать данный ЦП, составляет 3500 МГц, однако, производитель приводит не эту величину, а немного меньшую (3300 МГц), то есть максимальный разгон данного процессора по множителю составит всего лишь 6%.

Внимание! Существуют серии процессоров «для энтузиастов», у которых верхнее значение множителя разблокировано, то есть способно принимать, в принципе, любые значения. Подобные ЦП обозначаются индексом «К» или «Х».

Ограничение по FSB обусловлено не только физическими процессами в ЦП, но и поведением материнки и всего остального «обвеса»: памяти, видеокарты, USB и т.д., поскольку каждое из этих устройств также ориентируется на работу, с которой работает FSB.

Читайте также:  Фигурные кавычки в word

Реальный рост скорости ЦП при увеличении FSB может доходить до 50%. Однако, это экстремальные случаи, требующие не только экстремальных систем охлаждения, но и настройки задержек в работе всех перечисленных устройств. Выигрыш быстродействия здесь получится только в том случае, если эти задержки не будут влиять на производительность.

Непосредственно само увеличение частоты процессора может быть осуществлено несколькими методами:

  • «мягкими» программными – при помощи изменения плана электропитания процессора (обычно, при этом меняется только множитель и все процессы по изменению частоты происходят автоматически);
  • «жёсткими» программными – при помощи специальных программ по тонкой настройке ЦП, работающим под Windows; например, MS Afterburner и ему подобные;
  • аппаратными – разгон процессора при помощи настроек BIOS.

Последний способ наиболее предпочтителен, поскольку именно он позволяет управлять и FSB и множителем. Кроме того, данное решение даёт возможность увеличивать напряжение питания ЦП, если разгон при обычном способе не приносит результата. При этом пользуются простым правилом: постепенно увеличивают FSB на 2-3% и следят за стабильностью системы. Если система не даёт сбоев, переходят на повышенную частоту, если сбои есть, повышают напряжение.

Увеличение частоты прекращают на последнем её стабильном значении, при котором повышение напряжения не опасно для ЦП (не более +10% от номинального значения).

Решение вопроса, как уменьшить частоту, состоит в противоположных действиях: обычно при этом убирается весь разгон, а ПК переводится на план электропитания, имеющий минимальное энергопотребление. При этом система сама понизит частоту ЦП до нужных значений.

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Фактически число или количество ядер на частоту никакого влияния не оказывает. Однако, есть некоторые особенности работы многоядерных систем, связанные с этим. Вообще-то изначально многоядерность планировалась, как дальнейшее достижение всё большей производительности. Но со временем стало понятно, что быстродействие современных ЦП в тривиальных задачах и так более, чем достаточное.

И на первое место в большем количестве задач стали выходить не сколько вопросы производительности, сколько вопросы энергосбережения. Последние требовали снижения частоты, поскольку, как показала практика, чаще снизить частоту выгоднее, чем поддерживать её в каком-то постоянном значении.

До 2015 года все многоядерные ЦП имели единые значения скорости работы для каждого ядра. И только появление в 2015 году семейства Skylake позволило устанавливать для каждого ядра своё быстродействие. Для всех последующих поколений (шестое и более поздние) понижать или повышать частоты можно для каждого ядра в отдельности. Методы, как понизить частоту или повысить её для каждого ядра в отдельности, такие же, как и для процессора в целом. Современные твикеры позволяют вести тонкую настройку частоты каждого ядра.

То есть теперь вопрос, что важнее: скорость или потребление решается уже на уровне ядра.

Способы изменения частоты процессора на ПК и ноутбуке

На ноутбуке способов изменения частоты, связанных со встроенным функционалом (BIOS и т.д.) относительно немного, поскольку производители сознательно «огораживают» своих пользователей от всех потенциально опасных действий. В этом есть своя логика, поскольку ноуты являются персоналками, работающими практически на пределе своих способностей и неизвестно, как они себя поведут при нарушении в них баланса тепловыделения и теплоотвода.

Какая частота для ноутбука является штатной, можно узнать из его описания, но какая будет максимальной, скорее всего, определять придётся самостоятельно, поскольку ориентироваться на опыт других пользователей в этом вопросе, мягко говоря, не стоит. Дело в том, что в силу особенностей дизайна ноутов даже незначительные изменения в конструкции могут оказать существенное влияние на его охлаждение. А зачастую и даже изделия из одной партии ведут себя в одних и тех же задачах совершенно по-разному.

Поэтому, решая вопрос, как поднять частоту на ноуте, следует очень внимательно следить за его состоянием, поскольку сложность настроек параметров тепловой безопасности такого типа персоналок может сыграть с пользователем злую шутку. Например, можно настроить ноут на минимальную интенсивность системы охлаждения, но при этом при помощи твикера дать ему разгон на процессор. Как при этом он себя поведёт – неизвестно. Если отключится – хорошо. А если нет?

В любом случае, экспериментируя с FSB или множителем ЦП ноутбука, следует пользоваться только программами-твикерами, разработанными исключительно производителями ноута. Стороннее программное обеспечение лучше не использовать.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector