10 факторов, влияющих на производительность процессора

Приветствую вас, друзья!

При покупке компьютера выбор правильного процессора может оказаться одним из самых сложных решений, которые вам придется сделать.

Из-за того, что в настоящее время на рынке доступны различные модели ЦП, может потребоваться тщательное исследование, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

Если у вас недостаточно знаний о процессорах и о том, как они работают, вы можете в конечном итоге сделать неправильный выбор и застрять на нем на долгие годы.

Самая распространенная ошибка при выборе процессора заключается в том, что некоторые люди выбирают только тот, у которого более высокая тактовая частота и/или тот, у которого больше ядер.

Тот факт, что ЦП имеет более высокую тактовую частоту и содержит больше ядер, не всегда означает, что он является более быстрым ЦП.

Какие факторы влияют на скорость процессора?

По сути, есть три основных фактора, влияющих на производительность процессора. Это:

1. Тактовая частота;
2. Количество ядер и
3. Размер кэша.

Помимо тех, о которых я уже упоминал, есть еще несколько факторов, влияющих на общую производительность процессора.

В этой статье я расскажу о некоторых из этих факторов.

К концу статьи у вас должно быть достаточно знаний, чтобы помочь вам сделать правильный выбор при следующей покупке.

1. Тактовая частота

Итак, начнем с тактовой частоты.

Почти в каждом сценарии при выборе процессора это самый важный фактор наряду с общим количеством ядер.

По сути, тактовая частота, также известная как частота, относится к количеству циклов, которые ЦП может выполнять в секунду, и измеряется в ГГц (Гигагерцах).

Он определяет, насколько быстро ЦП может обрабатывать набор инструкций в любой момент времени.

Таким образом, если процессор имеет тактовую частоту 3,0 ГГц, это означает, что он может выполнять 3,0 миллиарда циклов в секунду.

В большинстве случаев сравнение тактовой частоты ЦП является основным фактором, позволяющим определить, какой ЦП быстрее.

Например, «Core i5 9400f» имеет базовую частоту 2,90 ГГц, а «Core i5 9500f» — 3,00 ГГц.

Основываясь на имеющейся у нас информации, можно с уверенностью предположить, что «Core i5 9500f» является более быстрым процессором, поскольку он имеет более высокую тактовую частоту.

Однако эта информация полезна только в том случае, если мы собираемся сравнивать оба процессора в одной линейке продуктов.

Другой пример — «Ryzen 3 3200G» и «Ryzen 5 3600», у обоих базовая частота составляет 3,6 ГГц.

В этом случае, даже если два процессора имеют одинаковую частоту, Ryzen 5 все равно сможет превзойти Ryzen 3.

Это связано с рядом причин.

Одна из основных причин заключается в том, что Ryzen 5 содержит больше ядер и имеет больший объем кэш-памяти.

2. Тактовый цикл

Тактовый цикл относится к электрическому импульсу в ЦП, в котором каждый импульс будет служить сигналом ЦП для выполнения определенной инструкции.

ЦП будет выполнять одну или несколько инструкций за цикл в зависимости от архитектуры ЦП.

Современные ЦП сегодня могут выполнять несколько инструкций за цикл, в отличие от старых моделей, где он может выполнять только одну инструкцию за цикл.

Таким образом, технически, чем выше тактовый цикл, тем больше инструкций может выполнить ЦП, следовательно, тем быстрее он будет выполняться.

3. Количество ядер

Ядро ЦП — это процессор, находящийся внутри ЦП.

Здесь ЦП обрабатывает и выполняет набор инструкций, данных пользователем.

Поскольку все современные процессоры сегодня содержат несколько ядер, каждое из этих ядер может выполнять разные задачи в любой момент времени.

Это означает, что чем больше ядер у процессора, тем больше инструкций он может обработать, что делает систему более эффективной.

В современном соперничестве между AMD и Intel, обе из которых являются двумя гигантскими компаниями, теперь начинают демонстрировать свою новую линейку процессоров с большим количеством ядер.

В основном это связано с жесткой конкуренцией.

В прошлом владение четырехъядерным процессором с многопоточной технологией стоило вам около 15000-18000 рублей, и в то время этот процессор все еще считался высокопроизводительным процессором.

Однако в настоящее время многопоточный четырехъядерный процессор не только считается процессором начального уровня, но и стоит намного дешевле, что приносит пользу всем потребителям, которые его покупают.

Это сравнимо с покупкой процессора Core i7 по цене Core i3.

4. Потоки

Поток просто означает строку кода или набор инструкций, которые могут выполняться или обрабатываться в ядре ЦП с использованием технологии многопоточности.

Это означает, что любое ядро ЦП, имеющее несколько потоков, способно обрабатывать эти инструкции, что позволяет ЦП выполнять каждую задачу намного быстрее.

Операционные системы, такие как Microsoft Windows, рассматривают потоки как ядро, больше похожее на логическое ядро или виртуальное ядро, но более слабое, чем реальное физическое ядро.

5. Размер кэша

Кэш или кэш ЦП — это меньшая, но более быстрая встроенная кэш-память внутри ЦП.

Здесь ЦП хранит или «кэширует» всю наиболее часто используемую информацию, расположенную в основной памяти.

Это будет действовать как временная память для ЦП.

Также это гарантирует, что все данные, хранящиеся в кэш-памяти, легко доступны и к ним можно получить доступ в любое время, а не через основную память.

6. Набор инструкций

Набор инструкций, также называемый ISA (Instruction Set Architecture) или «Архитектурой набора инструкций», представляет собой набор команд, которые может понять ЦП.

Эти команды состоят из 1 и 0, также известных как двоичные цифры.

Это говорит процессору, что делать.

Поскольку ЦП не может понять обычный язык, который мы используем, каждая команда, отдаваемая пользователем компьютеру, будет преобразована в 1 и 0 с помощью компилятора, чтобы она могла быть обработана ЦП.

Современные процессоры сегодня используют 64-битный набор инструкций, который также имеет обратную совместимость с x86 или 32-битными наборами инструкций.

7. Тепло

Поскольку мы продолжаем выполнять различные задачи на нашем процессоре, он будет выделять больше тепла, что может снизить производительность вашего процессора.

Хотя этого можно легко избежать, ЦП, который не охлаждается должным образом или недостаточно хорошо вентилируется, тепло может значительно повлиять на его производительность.

Длительный перегрев также может распространяться на другие компоненты, влияя на общую производительность компьютера.

Большинство процессоров сегодня имеют максимально допустимую температуру, которая измеряется в градусах Цельсия.

Например, «Core i7 9700K» может работать при температуре до 100°C, что означает, что до этого момента он может нормально работать.

Однако не рекомендуется допускать, чтобы ваш ЦП работал при максимальной температуре, так как это сильно повлияет на производительность ЦП.

В худшем случае это сократит срок службы процессора.

Для большинства хорошо осведомленных пользователей компьютеров идеальной является температура ниже 80°C или, возможно, даже ниже 75°C.

Эти температуры могут быть достигнуты с помощью эффективного кулера и хорошо вентилируемого корпуса.

Чтобы узнать больше о температуре процессора и, в частности, во время игр, я советую вам прочитать наш отчет «нормальная температура процессора во время игр».

8. Пропускная способность

Пропускная способность или пропускная способность памяти — это способность процессора считывать и записывать данные в памяти.

Он измеряет скорость ЦП, насколько быстро он может получать и хранить эти данные.

Обычно это выражается в ГБ/с или гигабайтах в секунду.

Большинство современных процессоров могут поддерживать до ~ 40+ ГБ/с, а это означает, что чем больше пропускная способность, тем быстрее он может считывать и хранить данные.

9. Размер слова

Размер слова относится к количеству битов, выполняемых в данный момент времени.

Размер слова можно определить по типу ЦП.

Современные процессоры разрабатываются с использованием 64-битного набора инструкций, это означает, что они способны выполнять 64-битную длину слова.

В некоторых старых архитектурах ЦП, таких как Pentium IV, содержится 32-битный набор инструкций, что означает, что он имеет длину слова 32 бита.

10. Ширина адресной шины

Адресная шина — это еще один тип компьютерной шины, по которой она передает информацию и обменивается данными с различными устройствами, адресованными в памяти компьютера.

Они представлены в виде двоичных цифр, таких как 1 и 0.

Ширина адресной шины относится к количеству уникальных адресуемых ячеек памяти, что позволяет компьютеру получить доступ к определенному объему системной памяти.

Часто задаваемые вопросы

Можете ли вы улучшить скорость процессора?

Каждый процессор на рынке сегодня имеет базовую тактовую частоту.

Это означает, что эти процессоры способны работать на этих частотах.

Тем не менее, есть способы повысить скорость процессора.

Двумя наиболее распространенными способами повышения скорости процессора являются разгон и включение turbo boost.

Разгон

Разгон — это метод, используемый в основном энтузиастами и более опытными пользователями, чтобы разогнать свои процессоры до максимально возможной скорости.

Это можно сделать, изменив определенные настройки BIOS, что позволит процессору работать со скоростью или частотой, превышающей стандартную.

При разгоне процессора вы, возможно, сократите срок его службы.

Это связано с повышенным нагревом и стрессом, связанным с разгоном.

Чтобы узнать умирает ли ваш процессор, щелкните следующую ссылку.

Включение Turbo Boost или Max Boost Clock

По умолчанию ЦП с тактовой частотой Turbo или Max Boost работает на максимальной частоте.

Однако, если ваш ЦП работает на базовой частоте, это можно изменить, включив Turbo Boost для Intel или Max Boost Clock для AMD.

Это можно сделать, включив их в настройках BIOS.

Тактовая частота 1,8 ГГц высокая?

В предыдущие годы 1,8 ГГц был довольно быстрым процессором.

В современном мире, где приложения требуют большей вычислительной мощности, 1,8 ГГц может быть недостаточно.

Тем не менее, есть процессоры с базовой частотой 1,8 ГГц, но со встроенной максимальной турбочастотой.

Хорошим примером этого является «Core i5 9400T», где T означает процессор с низким энергопотреблением, с базовой частотой 1,8 ГГц, но с максимальной турбо-частотой 3,6 ГГц.

Что такое хорошая тактовая частота?

Как правило, тактовая частота от 3,0 ГГц до 3,5 ГГц считается хорошей тактовой частотой, особенно в играх, где она дает больший выигрыш в производительности на ядро, чем в общем количестве ядер.

Хотя хорошая тактовая частота — сложный вопрос, сегодня есть более новые ЦП с более низкой тактовой частотой, но они могут выполнять больше задач из-за более новой архитектуры или типа инструкций, встроенных в ЦП.

С другой стороны, есть процессоры с более высокой тактовой частотой, но они могут выполнять меньше задач из-за более старой архитектуры.

Как количество ядер влияет на производительность процессора?

Поскольку все инструкции обрабатываются в ядрах ЦП, чем больше ядер у ЦП, тем чаще он может выполнять больше задач в любой момент времени.

Эти ядра могут выполнять разные задачи одновременно, что позволяет пользователям работать в многозадачном режиме.

Другими словами, чем больше ядер у процессора, тем лучше.

Что такое хороший размер кэша?

В зависимости от модели процессора у каждого свой размер кэша.

Например, семейство процессоров «Coffee Lake-refresh» имеет наименьший размер кэш-памяти 2 МБ, который можно найти в процессорах Celeron.

Как правило, размер кеша 6 МБ и выше считается хорошим размером кеша.

Какие три типа кэш-памяти существуют?

Три типа кэш-памяти подразделяются на три уровня: кэш-память L1, L2 и L3.

1. Кэш L1, или первичный кеш, является самым маленьким, но считается самым быстрым из трех. Он расположен внутри процессора, и каждое ядро имеет собственный кэш первого уровня;
2. Кэш L2 или кэш-память 2-го уровня — это более крупная, но более медленная версия кэш-памяти 1-го уровня, которая находится либо внутри, либо снаружи процессора, в зависимости от модели процессора;
3. Кэш L3 является самым медленным среди трех кешей памяти. Однако он имеет значительно большую емкость и служит резервной копией для кэша как 1-го, так и 2-го уровня.

Как размер кеша влияет на производительность процессора?

Функция кэш-памяти заключается в хранении наиболее часто используемых данных для последующего и более быстрого использования.

Всякий раз, когда определенные данные сохраняются в кэше ЦП, доступ к ним будет осуществляться непосредственно ЦП, а не через основную память.

Эти данные затем извлекаются ЦП, когда это необходимо, для их обработки.

Таким образом, чем больше кэш, тем лучше процессор может выполнять свою работу.

Вывод

Теперь, когда вы знаете, что происходит внутри вашего ПК, вы сможете значительно повысить производительность компьютера.

Если у вас его еще нет, подумайте о факторах, которые мы упомянули, и примените их к своим решениям о покупке.

В зависимости от того, для чего вы используете свой компьютер, различные факторы будут влиять на производительность.