В каких единицах измеряется тактовая частота битах мегагерцах пикселях байтах
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.
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:
- штатный – 23;
- минимальный – 6;
- турбо – 33;
- 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.
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.
Ярким примером путаницы с приставками является «мегабайт» производителей CD, DVD и дискет. Он равен 1024х1000 байт. Дискета на «1,44 Мб» на самом деле имеет ёмкость в 1,44х1024х1000 байт = 1440 Кб или 1,38 Мб (где 1 Мб = 1024х1024 байт). А ёмкость одностороннего однослойного DVD вместо 4,7 «ГБ» составляет 4,37 ГБ = 4,37х1024х1024х1024 байт.
В 1998 году Международное бюро мер и весов заявило, что приставки СИ относятся только к степеням десяти и не должны использоваться для обозначения степеней двойки.
В 1999 году МЭК ввела стандарт IEC 60027-2 с новыми приставками для обозначения количества информации. В 2008 году вышел аналогичный стандарт IEEE 1541 (различие только в том, что IEC предлагает писать «bit» полностью вместо «b» у IEEE). Использование этих приставок одобрено Международным комитетом мер и весов. Для обозначения степеней двойки в ближайшей приставке СИ второй слог заменяется на «bi» от binary (двоичный): kibibyte — KiB, mebibyte — MiB, gibibyte — GiB.
ГОСТ 8.417-2002, приложение А: «В соответствии с международным стандартом МЭК 60027-2 единицы «бит» и «байт» применяют с приставками СИ» (заглавные буквы К, М, Г,… обозначающие степени 10).
Также в стандарте сказано: «Исторически сложилась такая ситуация, что с наименованием «байт» некорректно (вместо 1000 = 10 3 принято 1024 = 2 10 ) использовали (и используют) приставки СИ: 1Кбайт = 1024 байт, 1Мбайт = 1024 Кбайт, 1Гбайт = 1024 Мбайт и т.д. При этом обозначение Кбайт начинают с прописной буквы в отличие от строчной буквы «к» для обозначения множителя 10 3 .»
31 октября 2009 года Правительство РФ утвердило «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», которое гласит: «Наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям «2 10 », «2 20 » и «2 30 » (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Данные приставки пишутся с большой буквы. Допускается применение международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G», рекомендованного Международным стандартом Международной электротехнической комиссии МЭК 60027-2 (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).»
Т.е. для байт приставки СИ теперь обозначают степени двойки, а для бит всё остаётся по ГОСТ — приставки СИ обозначают степени 10.
1 Мбайт = 1 MiB = 1024х1024 байт, 1 Мбит = 1 Mb = 1000х1000 бит.
Сводная таблица приставок
| IEEE 1541/IEC 60027-2 | ГОСТ 8.417-2002, «Положение. » | ||||
| kibibyte | KiB | 1024 byte | килобайт | КБ | 1024 байт |
| mebibyte | MiB | 1024 KiB | мегабайт | МБ | 1024 КБ |
| gibibyte | GiB | 1024 MiB | гигабайт | ГБ | 1024 МБ |
| tebibyte | TiB | 1024 GiB | терабайт | ТБ | 1024 ГБ |
| kibibit, kibit | Kib | 1024 bit | Для этих величин в РФ утверждённых обозначений нет | ||
| mebibit, mibit | Mib | 1024 Kib | |||
| gibibit, gibit | Gib | 1024 Mib | |||
| tebibit, tibit | Tib | 1024 Gib | |||
| kilobyte | KB | 1000 byte | |||
| megabyte | MB | 1000 KB | |||
| gigabyte | GB | 1000 MB | |||
| terabyte | TB | 1000 GB | |||
| kilobit | Kb | 1000 bit | килобит | Кб | 1000 бит |
| megabit | Mb | 1000 Kb | мегабит | Мб | 1000 Кб |
| gigabit | Gb | 1000 Mb | гигабит | Гб | 1000 Мб |
| terabit | Tb | 1000 Gb | терабит | Тб | 1000 Гб |
Мы видим, что Постановление Правительства от 2009 г. ввело обозначения для KiB, MiB, GiB,… лишив обозначения KB, MB, GB. Эта перестановка не решает главной проблемы: в России в 2 раза меньше утверждённых обозначений приставок для единиц количества информации, чем в международном стандарте МЭК 60027-2. Принятые обозначения не покрывают всех возможных вариантов. К тому же похожие по написанию и произношению (мегабайт) приставки обозначают разные множители.
Неофициальная практика, упомянутая в ГОСТ, покрывает все варианты: Б — байт, б — бит, 1 КБ = 1024 байт, 1кБ = 1000 байт.
Что делать?
Есть разные варианты. Например, скопировать международный стандарт. Или ввести ещё 2 группы приставок. Или узаконить неофициальную практику (см. выше). Лично я склоняюсь к первому варианту — не хотелось бы, чтобы наша страна (когда-то весьма прогрессивная в этом отношении) вступила в ряды любителей местных традиций в виде ярдов/унций/галлонов (путаница при совмещении которых с системой СИ уже была причиной серьёзных аварий).
а) 192 бит б) 20 байт в) 22 байт г) 284 бит
3. Установите соответствие:
1) информация по способу восприятия
2) информация по форме представления
3) информация по значению
а) общественная, личная, специальная
б) визуальная, аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая
в) текстовая, числовая, графическая, музыкальная, комбинированная
4. Одно из свойств информации:
а) достоверность б) массовость
в) непрерывность г) субъективность
5. Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное:
а) 1 байт б) 1 Кбайт в) 1 бит в) 8 бит
6. Основной принцип кодирования изображений состоит в том, что:
а) изображение представляется в виде мозаики квадратных элементов, каждый из которых имеет определенный цвет;
б) изображение разбивается на ряд областей с одинаковой яркостью;
в) изображение преобразуется во множество координат отрезков, разбивающих изображение на области одинакового цвета.
7. Решите задачу. Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое изображение имеет размер 10х10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
8. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от…
а) размера экрана дисплея б) частоты процессора
в) напряжения питания г) быстроты нажатия на клавиши
9. Какое устройство может оказывать вредное воздействие на здоровье человека?
а) принтер б) монитор в) системный блок г) модем
10. Количество различных кодировок букв русского алфавита составляет…
а) одну б) две (MS-DOS, Windows)
в) три (MS-DOS, Windows, Macintosh) г) пять (MS-DOS, Windows, Macintosh, КОИ-8, ISO)
11. Какое устройство относится к внешним?
а) арифметико-логическое устройство б) центральный процессор
в) принтер г) оперативная память
12. Устройство вывода предназначено для …
а) обучения, игры, расчетов и накопления информации
б) программного управления работой машины
в) передачи информации от машины человеку
13. Компьютер – это:
а) универсальное устройство для записи и чтения информации
б) универсальное электронное устройство для хранения, обработки и передачи информации
в) электронное устройство для обработки информации
г) универсальное устройство для передачи и приема информации
14. Оперативная память необходима:
а) для хранения исполняемой в данный момент времени программы и данных, с которыми она непосредственно работает
б) для обработки информации
в) для долговременного хранения информации
г) для запуска программы
15. Периферийные устройства предназначены:
а) для обмена информацией между пользователем и компьютером
б) только для улучшения дизайна компьютера
в) для проверки правильности вводимой пользователем информации
г) для выполнения арифметико-логических операций
16. Сколько символов в кодовой таблице ASCII?
а) 255 б) 127 в) 256 г) 129
17. Рассчитайте необходимый объем видеопамяти графического режима 640*480 точек. Глубина цвета 16 бит на точку. (Ответ запишите в Кбайтах)
18. Какое устройство является устройством ввода?
а) клавиатура б) принтер
в) плоттер г) монитор
а) почтовая программа б) сетевой протокол
в) сервер Интернет г) техническое устройство
20. В кодировке Unicode на каждый символ отводится 2 байта. Определите информационный
Та́ктовая частота́ — частота синхронизирующих импульсов синхронной электронной схемы, то есть количество синхронизирующих тактов, поступающих извне на вход схемы за одну секунду. Обычно термин употребляется применительно к компонентам компьютерных систем. В самом первом приближении тактовая частота характеризует производительность подсистемы (процессора, памяти и пр.), то есть количество выполняемых операций в секунду. Однако системы с одной и той же тактовой частотой могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным системам может требоваться различное количество тактов (обычно от долей такта до десятков тактов), а кроме того, системы, использующие конвейерную и параллельную обработку, могут на одних и тех же тактах выполнять одновременно несколько операций.
См. также
- Технологии процессоров
- Электроника
- Электротехника
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Тактовая частота" в других словарях:
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock frequency; clock rate; timing frequency vok. Pulstaktfrequenz, f; Taktfrequenz, f; Taktgeberrate, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycles, f … Automatikos terminų žodynas
тактовая частота — taktų dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. clock frequency; timing frequency vok. Taktfrequenz, f; Taktgeberfrequenz, f; Zeitgeberfrequenz, f rus. тактовая частота, f pranc. fréquence de cycle, f; fréquence d’horloge, f … Fizikos terminų žodynas
тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — актовая частота Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени. [ГОСТ 22670 77] Тематики сети передачи данных Синонимы тактовая частота EN timing signal … Справочник технического переводчика
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 146. Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи Тактовая частота Timing signal Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Источник: ГОСТ 22670 77: Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Тактовая частота цифрового сигнала электросвязи — 1. Число тактовых интервалов цифрового сигнала электросвязи в единицу времени Употребляется в документе: ГОСТ 22670 77 Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь
Читайте также: