Реклама:

Быстродействие процессора

Быстродействие — это одна из характеристик процессора, которую зачастую толкуют по-разному. Из этого раздела вы узнаете о быстродействии процессоров Intel, AMD и VIA/Cyrix.

Быстродействие компьютера во многом зависит от тактовой частоты, обычно измеряемой в мегагерцах (МГц). Она определяется параметрами кварцевого резонатора, представляющего собой кристалл кварца, заключенный в небольшой оловянный контейнер. В новых материнских платах кварцевый резонатор может быть интегрирован в набор микросхем системной логики. Под воздействием электрического напряжения в кристалле кварца возникают колебания электрического тока с частотой, определяемой формой и размером кристалла. Частота этого переменного тока и называется тактовой частотой. Микросхемы обычного компьютера работают на частоте нескольких миллионов или миллиардов герц. (Герц — одно колебание в секунду.) Быстродействие измеряется в мегагерцах, т.е. в миллионах циклов в секунду. Тактовый сигнал имеет форму синусообразной волны, расстояние между пиками которой и определяет частоту (рис. 3.1).

Примечание

Единица измерения частоты названа герцем в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца. В 1885 году Герц экспериментальным путем подтвердил правильность электромагнитной теории, согласно которой свет является разновидностью электромагнитного излучения и распространяется в виде волн.

Наименьшей единицей измерения времени (квантом) для процессора как логического устройства является период тактовой частоты, или просто такт. На каждую операцию затрачивается минимум один такт. Например, первый обмен данными с памятью процессор

Pentium 4 выполняет минимум за три такта; последующие 3-6 операций обмена данными выполняются за один такт. Дополнительные циклы первой операции обмена данными называют циклами ожидания. Цикл ожидания — это такт, в котором ничего не происходит; он необходим только для того, чтобы процессор не "убегал" вперед от менее быстродействующих узлов компьютера.

Рис. 3.1. Графическое представление понятия тактовой частоты

Различается и время, затрачиваемое на выполнение команд.

■ 8086 и 8088. В этих процессорах на выполнение одной команды уходит примерно 12 тактов.

■ 286 и 386. В этих процессорах время выполнения команд уменьшено примерно до 4,5 тактов.

■ 486 и большинство Intel-совместимых процессоров четвертого поколения, таких как AMD 5x86, уменьшили этот параметр до 2 тактов.

■ Pentium и Кб. Архитектура процессоров Pentium и других Intel-совместимых процессоров пятого поколения, созданных в AMD и Cyrix, включающая в себя двойные конвейеры команд и прочие усовершенствования, обеспечила выполнение одной или двух команд за один такт.

■ От Pentium Pro до Core 2 и от Athlon до Athlon Х2. Процессоры шестого и седьмого поколений, созданные компаниями AMD и Cyrix, позволяют выполнить минимум три команды за каждый такт. В многоядерных процессорах этот показатель умножается на количество ядер.

Различное количество тактов, необходимых для выполнения команд, затрудняет сравнение производительности компьютеров, основанное только на их тактовой частоте (т.е. количестве тактов в секунду). Почему при одной и той же тактовой частоте один из процессоров работает быстрее другого? Причина кроется во внутренней архитектуре процессоров.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒