ความถี่หลัก

ความถี่หลัก– นี่คือตัวบ่งชี้ที่ส่งผลต่อความเร็วของการดำเนินการคำสั่งโดยโปรเซสเซอร์ มันไม่ได้แสดงลักษณะประสิทธิภาพ: ขึ้นอยู่กับการออกแบบคอร์และเนื้อหาด้วยบล็อกฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ คอร์สามารถดำเนินการคำสั่งจำนวนที่แตกต่างกันในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว ดังนั้นจึงเกิดขึ้นที่โปรเซสเซอร์ที่มีความถี่ต่างกันมีประสิทธิภาพเหมือนกัน .

ตามค่าเริ่มต้น หน่วยของหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาคือ 1 Hz ซึ่งหมายความว่าที่ความเร็ว 1 GHz แกนประมวลผลจะดำเนินการ 1 พันล้านรอบสัญญาณนาฬิกา ตามทฤษฎีแล้ว หากเราสมมติว่าคอร์ดำเนินการหนึ่งการดำเนินการต่อหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเท่ากับ 1 พันล้านการดำเนินการต่อวินาที ในทางปฏิบัติ ตัวบ่งชี้นี้คำนวณได้ยาก เนื่องจากได้รับอิทธิพลจากจำนวนการดำเนินการที่ทำต่อรอบสัญญาณนาฬิกา ความซับซ้อนของการดำเนินการ แบนด์วิดท์ของบัสหน่วยความจำแคช และ แรมฯลฯ

ยาง- คำนี้ควรเข้าใจว่าเป็นช่องทางหนึ่งที่มีคุณสมบัติบางอย่างซึ่งตัวประมวลผลแลกเปลี่ยนข้อมูลกับส่วนประกอบอื่น ๆ ตัวอย่างอาจเป็นช่องทางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับหน่วยความจำแคช ตัวควบคุมหน่วยความจำ การ์ดแสดงผล ฮาร์ดไดรฟ์ฯลฯ

ลักษณะสำคัญของบัสคือความจุบิตและความถี่ในการทำงาน: ยิ่งมีค่าสูง ข้อมูลก็ยิ่งส่งผ่านได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์หรือส่วนประกอบอื่น ๆ จะถูกประมวลผลมากขึ้น ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ AMD มีบัสที่คล้ายกันหลายตัว (ภายนอกและภายใน) ซึ่งทำงานที่ความถี่ต่างกันและมีความลึกของบิตต่างกัน นี่เป็นเพราะว่า คุณสมบัติทางเทคโนโลยีเนื่องจากส่วนประกอบบางส่วนไม่สามารถทำงานที่ความถี่ของบัสที่เร็วที่สุดได้

นี่คือจุดที่ข้อผิดพลาดแรกและหลักของผู้ใช้หลายคนซึ่งเชื่อว่าความถี่ของโปรเซสเซอร์เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของบัส ตัวอย่างเช่น หากเราสมมติว่าข้อมูล 64 บิตหรือ 8 ไบต์ถูกถ่ายโอนต่อรอบสัญญาณนาฬิกาคอร์ (โปรเซสเซอร์ 64 บิต) และความถี่บัสคือ 100 MHz แบนด์วิดท์บัสจะเป็น 8 ไบต์ x 100,000,000 รอบสัญญาณนาฬิกา ซึ่งมีค่าประมาณ 763 เอ็มบี ในเวลาเดียวกัน ความถี่คอร์ของโปรเซสเซอร์อาจสูงกว่าได้หลายเท่า ซึ่งหมายความว่าเมื่อถึงตัวบ่งชี้นี้ ความเร็วโปรเซสเซอร์ที่เหลืออยู่จะไม่ได้ใช้งาน

ในทางกลับกัน มีบัส เช่น ระหว่างโปรเซสเซอร์และแคช L1 ซึ่งช่วยให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งทำได้โดยการใช้งานที่ความถี่เดียวกัน

ความลึกบิต- ความจุบิตของโปรเซสเซอร์จะกำหนดจำนวนข้อมูลที่สามารถประมวลผลได้ในรอบสัญญาณนาฬิกาหนึ่งรอบ ยิ่งสูงเท่าใด ข้อมูลก็จะยิ่งประมวลผลได้มากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเพิ่มขึ้น ความลึกของบิตส่งผลต่อจำนวนข้อมูลที่สามารถระบุแอดเดรสได้ (และจำนวน RAM ที่ใช้ตามไปด้วย) แม้ว่าจะสามารถเพิ่มความเร็วในการดำเนินการจำนวนเต็มได้เช่นกัน ความจุของโปรเซสเซอร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความจุของโมดูล RAM

เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาดบิตของโปรเซสเซอร์ไม่ได้หมายความว่าจะใช้งานได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถดำเนินการได้ เช่น คำสั่ง 64 บิต ในขณะเดียวกันก็เรียกใช้การดำเนินการจุดลอยตัว 80 บิตหรือ 128 บิต

ปัจจุบันมีการใช้โปรเซสเซอร์ 32- และ 64- บิต ยิ่งไปกว่านั้น หากก่อนหน้านี้ใช้โปรเซสเซอร์ 64 บิตในโซลูชันเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น ตอนนี้ก็มักจะพบในคอมพิวเตอร์ทั่วไป

หน่วยความจำแคช- ความเร็วของโปรเซสเซอร์นั้นพิจารณาจากความเร็วของทุกส่วนซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถของฮาร์ดแวร์และ ปริมาณงานบัสข้อมูลที่สอดคล้องกัน ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์คาดการณ์สถานการณ์นี้เพื่อเร่งการทำงานของหน่วยฮาร์ดแวร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงคิดค้นและใช้หน่วยความจำแคช

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหน่วยความจำแคชและ RAM ของคอมพิวเตอร์คือความเร็วในการทำงาน ในทางปฏิบัติความเร็วของหน่วยความจำแคชนั้นสูงกว่าความเร็วของ RAM หลายสิบเท่าซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการผลิตและสภาพการทำงาน

หน่วยความจำแคชมีหลายประเภท เร็วที่สุดคือแคชระดับแรก จากนั้นจะเป็นแคชระดับที่สองและสาม โดยปกติแล้วจะต้องใช้เพียงสองตำแหน่งแรกเท่านั้นแม้ว่าคุณจะสามารถสร้างแคชระดับที่สี่หรือห้าได้ ฯลฯ ไม่ว่าในกรณีใดหน่วยความจำนี้จะเร็วกว่า RAM

ขนาดของหน่วยความจำแคชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นโปรเซสเซอร์และผู้ผลิต โดยทั่วไป ขนาดของแคชระดับแรกจะเล็กกว่าแคชระดับที่สองหรือสามมาก นอกจากนี้ แคช L1 ยังเร็วที่สุดเนื่องจากทำงานที่ความเร็วคอร์ของโปรเซสเซอร์

ขนาดแคช โปรเซสเซอร์อินเทลมากกว่า AMD อย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นเพราะอัลกอริทึมหน่วยความจำแคช โปรเซสเซอร์ AMD มีหน่วยความจำแคชชนิดพิเศษ กล่าวคือ หน่วยความจำทุกระดับจะมีเฉพาะข้อมูลที่ไม่ซ้ำกันเท่านั้น หน่วยความจำแคชของโปรเซสเซอร์ Intel สามารถจัดเก็บข้อมูลซ้ำ ๆ ซึ่งอธิบายขนาดที่เพิ่มขึ้น

หน่วยความจำแคชก็เหมือนกับหน่วยความจำทั่วไป โดยมีความลึกเล็กน้อยขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ เนื่องจากความจุบิตที่มากขึ้นทำให้คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้มากขึ้นในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว โปรเซสเซอร์จากผู้ผลิตหลายรายทำงานกับหน่วยความจำแคชในรูปแบบที่แตกต่างกัน: บางตัวใช้ความกว้างขนาดใหญ่ เช่น 256 บิต ในขณะที่บางตัวใช้ขนาดเล็ก แต่อยู่ในโหมดอ่านและเขียนพร้อมกัน

จำนวนคอร์- เมื่อเร็ว ๆ นี้รุ่นที่มีหลายคอร์ได้ปรากฏตัวในตลาดโปรเซสเซอร์ ต่างจากคอร์เสมือนที่เทคโนโลยี HyperThreading นำเสนอ โดยมีคอร์จริงหลายคอร์อยู่บนแผ่นโปรเซสเซอร์ ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ที่มีสี่คอร์แยกกันเริ่มแพร่หลาย

โปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ตัวแรกมีสองคอร์แยกกัน นั่นคือคอร์ที่มีโครงสร้างเหมือนกัน รวมถึงแคชระดับที่หนึ่งและสอง ปัจจุบัน แกนประมวลผลแชร์แคช L2 ร่วมกัน ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น

การใช้งาน โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ทำให้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะโหลดโปรเซสเซอร์ดังกล่าวได้ 100% เนื่องจากแง่มุมทางเทคโนโลยีบางประการ ซึ่งหมายความว่าสถานการณ์ที่แอปพลิเคชันใช้งานโปรเซสเซอร์มากจนคอมพิวเตอร์ไม่ตอบสนองต่อการกระทำใด ๆ และต้องรีสตาร์ทโดยใช้ปุ่ม รีเซ็ต,จะไม่เกิดขึ้น.

ประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเสมอไป: การใช้หลายคอร์หมายถึงแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันมีแอปพลิเคชั่นจำนวนไม่น้อยที่เขียนโดยคำนึงถึงมัลติคอร์ ซึ่งหมายความว่าโดยปกติจะโหลดเพียงคอร์เดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีมัลติคอร์จะเป็นที่ต้องการอย่างแน่นอน

การทำเครื่องหมาย- ก่อนหน้านี้ โปรเซสเซอร์สามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยชื่อและความเร็วสัญญาณนาฬิกา อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของโปรเซสเซอร์ที่มีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน (คอร์ที่แตกต่างกัน) การทำเครื่องหมายโปรเซสเซอร์ดังกล่าวจึงไม่มีประสิทธิภาพ สิ่งที่ทำให้เกิดความสับสนคือโปรเซสเซอร์ AMD ซึ่ง ความถี่สัญญาณนาฬิกาใช้ระดับ Pentium ไม่ใช่ความถี่ของโปรเซสเซอร์จริง

ขณะนี้มีวิธีบางอย่างในการทำเครื่องหมายโปรเซสเซอร์ Intel ซึ่งสามารถถอดรหัสได้โดยใช้ตารางการติดต่อ สำหรับโปรเซสเซอร์ AMD เครื่องหมายดังกล่าวยังไม่ได้ใช้

อินเทอร์เฟซ- คำนี้หมายถึงการออกแบบโปรเซสเซอร์ ซึ่งจะกำหนดรูปร่างเฉพาะของสล็อตโปรเซสเซอร์บนมาเธอร์บอร์ด

ในระหว่างที่โปรเซสเซอร์มีอยู่ สล็อตโปรเซสเซอร์จำนวนมากมีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งเกิดจากความซับซ้อนอย่างต่อเนื่องของการออกแบบโปรเซสเซอร์และการเพิ่มจำนวนหน้าสัมผัสบนเพลต โปรเซสเซอร์ ผู้ผลิตที่แตกต่างกันยังมีจำนวนผู้ติดต่อที่แตกต่างกัน

เมื่อหลายปีก่อนมีการแนะนำการติดฉลากสำหรับโปรเซสเซอร์ Intel ซึ่งเปลี่ยนตัวบ่งชี้ความถี่ของโปรเซสเซอร์เป็นตัวเลขที่ไม่คุ้นเคยสำหรับผู้ใช้ แต่เป็นที่เข้าใจของผู้ผลิต โปรเซสเซอร์เอเอ็มดีปฏิบัติตามวิธีการทำเครื่องหมายแบบเก่าซึ่งรวมถึงชื่อของโปรเซสเซอร์ ระดับ Pentium และรหัสตัวเลขและตัวอักษรเพิ่มเติม ซึ่งคุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับแกนกลาง กระบวนการทางเทคโนโลยี ขั้นตอน และตัวบ่งชี้อื่น ๆ

ระบบทำความเย็น

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ อาจทำงานล้มเหลวได้ 5
เมื่อใช้ BIOS คุณสามารถป้องกันโปรเซสเซอร์จากความร้อนสูงเกินไปโดยการลดความเร็วสัญญาณนาฬิกาโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังสามารถปรับแต่งได้ ปิดเครื่องอัตโนมัติคอมพิวเตอร์เมื่อโปรเซสเซอร์ถึงอุณหภูมิวิกฤติ

ก่อนอื่นสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับโปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์สมัยใหม่มีความร้อนสูง โดยเฉพาะโปรเซสเซอร์ที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่ล้าสมัย การกระจายความร้อนของโปรเซสเซอร์ดังกล่าวอาจสูงถึง 130 W นี่คือสาเหตุว่าทำไมการจัดหาระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีวิธีหนึ่งในการทำให้โปรเซสเซอร์เย็นลง - การใช้หม้อน้ำ ใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนหม้อน้ำ วันนี้ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้หลายวิธี

ระบายความร้อนด้วยอากาศใช้ในคอมพิวเตอร์ 90% ในการระบายความร้อนให้กับโปรเซสเซอร์นั้นจะใช้หม้อน้ำซึ่งในทางกลับกันจะถูกระบายความร้อนด้วยพัดลมความเร็วสูงที่ติดตั้งอยู่ ในการประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าเครื่องทำความเย็น (รูปที่ 2.25)

ข้าว. 2.25.คูลเลอร์

หม้อน้ำเองไม่ได้ทำให้โปรเซสเซอร์เย็นลง แต่เพียงเพิ่มพื้นที่การกระจายความร้อนและสร้างเงื่อนไขสำหรับการระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพจากพัดลม

สำหรับวัสดุที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือหม้อน้ำทองแดงซึ่งช่วยให้การกระจายความร้อนมีประสิทธิภาพมากกว่าอลูมิเนียมถึง 20-30%

ช่วงนี้มีการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศบ่อยๆ ท่อความร้อน. ท่อความร้อน- เป็นอุปกรณ์ปิดผนึกพร้อมสารหล่อเย็นที่ให้คุณถ่ายเทความร้อนโดยใช้กลไกระดับโมเลกุลของการถ่ายเทไอน้ำ

ในทางปฏิบัติมีลักษณะเช่นนี้ ตัวอย่างเช่น เมื่อได้รับความร้อนจากหม้อน้ำโปรเซสเซอร์ สารหล่อเย็น (ของเหลว) ของท่อความร้อนจะกลายเป็นไอน้ำและถูกถ่ายโอนไปยังส่วนที่เย็น ซึ่งจะควบแน่นและเย็นตัวลง หลังจากนั้นจะกลับสู่จุดเริ่มต้น ผลลัพธ์ที่ได้คือวงจรปิดและระบบที่เกือบจะไร้ที่ติและเป็นนิรันดร์

การออกแบบระบบทำความเย็นโดยใช้ท่อความร้อนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทและความพร้อมของพื้นที่ว่างสำหรับองค์กร อย่างไรก็ตาม ยิ่งท่อความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้องกับระบบทำความเย็นมากเท่าไร ความร้อนก็จะกระจายออกไปมากขึ้นเท่านั้น

ระบบระบายความร้อนที่คล้ายกันที่ใช้กับโปรเซสเซอร์นั้นมีลักษณะคล้ายกับตัวทำความเย็นทั่วไปโดยมีขนาดใหญ่กว่าเท่านั้น (รูปที่ 2.26) และโดยปกติจะติดตั้งในเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์ที่ทรงพลัง เป็นที่ต้องการของแฟน ๆ ของการโอเวอร์คล็อกขั้นสุดยอด

ข้าว. 2.26.คูลเลอร์ขึ้นอยู่กับท่อความร้อน

ระบายความร้อนด้วยของเหลวถูกใช้มาเป็นเวลานานพอสมควร มีหลายวิธีที่จะทำ หนึ่งในนั้นมีดังนี้ มีการติดตั้งหม้อน้ำโลหะบนโปรเซสเซอร์ซึ่งเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการออกแบบพิเศษ (รูปที่ 2.27): ท่อโลหะมันโค้งงอภายในหม้อน้ำจำนวนหนึ่ง ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมด ปั๊มน้ำเชื่อมต่อกับปลายท่อซึ่งจะสูบน้ำกลั่นหรือของเหลวอื่นๆ ด้วยความเร็วที่กำหนด ของเหลวเย็นที่ไหลผ่านท่อในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะทำให้เย็นลงและในเวลาเดียวกันกับโปรเซสเซอร์ จากนั้นน้ำจะเข้าสู่ถังพิเศษที่มีพัดลมหนึ่งหรือสองตัวซึ่งจะระบายความร้อนในรอบถัดไป ด้วยการเลือกความเร็วในการสูบน้ำ การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และการทำความเย็น คุณสามารถบรรลุประสิทธิภาพของระบบสูงสุด

ข้าว. 2.27.เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบบน้ำหล่อเย็น

การติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยน้ำในยูนิตระบบนั้นง่ายดาย ซึ่งดึงดูดผู้ที่สนใจในการโอเวอร์คล็อกจำนวนมาก ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถระบายความร้อนให้กับโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำบนอะแดปเตอร์กราฟิกได้พร้อมกัน ซึ่งจะร้อนจัดเช่นกัน

บันทึก

การใช้น้ำหล่อเย็นอาจทำให้เกิดความเสี่ยง หากความสมบูรณ์ของโครงสร้างเสียหาย น้ำอาจเข้ามาได้ ไดอะแกรมไฟฟ้าซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจรซึ่งผลที่ตามมาไม่สามารถคาดเดาได้

ปัจจุบันมีชุดระบายความร้อนด้วยน้ำหลายชุดลดราคาที่มาพร้อมกับคำแนะนำในการประกอบ

ข้อเสียของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวคือราคาสูง แต่นี่ไม่ใช่อุปสรรคสำหรับผู้ชื่นชอบเกม

แรม

RAM เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่มีระดับเสียงและความเร็วเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ทั้งหมด หน้าที่คือให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่โปรเซสเซอร์ในเวลาที่เหมาะสม

โมดูลหน่วยความจำยอดนิยมคือ DDR2 SDRAM (รูปที่ 2.28)

ข้าว. 2.28.โมดูลหน่วยความจำ DDR2 SDRAM

มาตรฐานนี้จัดให้มีการส่งข้อมูลแบบขนานในสองทิศทางโดยใช้บัส 64 บิต ในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา DDR2 ส่งข้อมูลได้มากเป็นสองเท่าของ DDR นวัตกรรมทางเทคโนโลยีทำให้สามารถลดการใช้พลังงานได้

โมดูลหน่วยความจำมาตรฐาน DDR3 เริ่มปรากฏให้เห็นในตลาดซึ่งมีแบนด์วิธที่มากกว่า อย่างไรก็ตาม จากผลการทดสอบ ไม่พบความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในประสิทธิภาพของโมดูล DDR2 และ DDR3 เนื่องจากโมดูล DDR3 มีกำหนดเวลาที่ยาว นอกจากนี้ การใช้โมดูลหน่วยความจำดังกล่าวต้องใช้ชิปเซ็ตล่าสุดและมาเธอร์บอร์ดตามลำดับ

เมื่อเลือกประเภทของ RAM โปรดจำไว้ว่าเมนบอร์ดต้องรองรับ ดังนั้นก่อนซื้อโมดูลคุณต้องติดต่อก่อน ข้อมูลอ้างอิงมาพร้อมกับเมนบอร์ด นอกจากนี้ยังควรพิจารณาด้วยว่ามาเธอร์บอร์ดสมัยใหม่สามารถทำงานกับ RAM ในโหมดดูอัลแชนเนลได้ ซึ่งช่วยให้เพิ่มประสิทธิภาพได้ แต่เพื่อให้หน่วยความจำทำงานในโหมดนี้ได้ จำเป็นต้องมีโมดูลคู่หนึ่ง เช่น โมดูล 512 MB สองตัว และทำการติดตั้ง ในช่องหน่วยความจำที่เหมาะสม

การ์ดจอ

สำหรับแฟนเกม 3D การ์ดจอเป็นอุปกรณ์หลัก ใน 90% ของกรณี ความเร็วของการทำงานในแอปพลิเคชันเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเร็ว แม้ว่าผู้ใช้หลายคนเชื่อว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือโปรเซสเซอร์

การ์ดแสดงผล (รูปที่ 2.29) ใช้เพื่อสร้างและแสดงภาพ 2 มิติ (สองมิติ แบน) และ 3 มิติ (ปริมาตร) บนจอภาพ คุณภาพของภาพบนหน้าจอและความเร็วในการเล่นกราฟิกขึ้นอยู่กับมัน

ข้าว. 2.29.การ์ดจอ

ความเร็วในการทำงานกับกราฟิก 3D มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากทุกสิ่งทุกอย่าง เกมสมัยใหม่และ โปรแกรมกราฟิกในการประมวลผลวัตถุ 3 มิติที่ซับซ้อน พวกเขาใช้ความสามารถด้านฮาร์ดแวร์ของการ์ดแสดงผล

ประสิทธิภาพของระบบย่อยกราฟิกของคอมพิวเตอร์ได้รับผลกระทบจากตัวบ่งชี้หลายตัว ตัวบ่งชี้หลักคือ:

ความเร็วของบัสข้อมูลที่มีการส่งข้อมูลวิดีโอ

ความเร็วของหน่วยความจำวิดีโอที่ติดตั้งบนการ์ดแสดงผล

จำนวนหน่วยความจำวิดีโอที่ติดตั้ง

ความเร็ว จีพียูและตัวประมวลผลร่วม

เทคโนโลยีฮาร์ดแวร์สำหรับการทำงานกับกราฟิก 3D

ความเร็วของการ์ดแสดงผลยังได้รับผลกระทบจากโปรเซสเซอร์กลาง แต่อะแดปเตอร์กราฟิกสมัยใหม่ใช้ทรัพยากรได้แย่มากเนื่องจากมีโปรเซสเซอร์กราฟิกของตัวเองที่ทรงพลังไม่น้อย

ส่วนประกอบที่สำคัญของการ์ดแสดงผลคือชิปเซ็ตกราฟิก ซึ่งกำหนดชุดของเทคโนโลยีและคำแนะนำที่ใช้โดยโปรเซสเซอร์กราฟิกในการประมวลผลข้อมูล ยิ่งโปรเซสเซอร์กราฟิกสามารถประมวลผลในระดับฮาร์ดแวร์ได้มากเท่าใด งานก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้นที่ต้องทำ โปรเซสเซอร์กลาง, ทำงานให้เสร็จสิ้นในระดับซอฟต์แวร์ ดังนั้น ระบบย่อยวิดีโอของคอมพิวเตอร์จะทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น

ความละเอียดของภาพที่แสดงความละเอียดที่การ์ดแสดงผลแสดงภาพบนหน้าจอมอนิเตอร์ส่งผลต่อคุณภาพของภาพ ผู้ใช้ไม่น่าจะชอบภาพที่มีรู

ความละเอียดถูกกำหนดโดยจำนวนจุด (พิกเซล) ที่แสดงพร้อมกันบนหน้าจอ ตัวอย่างเช่น สำหรับจอภาพขนาด 15 นิ้ว ความละเอียดมาตรฐานคือ 1024 x 768 สำหรับจอภาพขนาด 17 นิ้ว - 1280 x 1024 สำหรับจอภาพขนาด 19 นิ้ว - 1600 x 1200 เป็นต้น

บันทึก

การ์ดแสดงผลสามารถสร้างภาพและอื่น ๆ ได้ ความละเอียดสูงอย่างไรก็ตาม ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความสามารถของจอภาพซึ่งยังห่างไกลจากความสามารถของการ์ดแสดงผล

ความลึกของสีความลึกของสีหมายถึงจำนวนสีที่แสดงพร้อมกัน ยิ่งมีสีมากเท่าไร ภาพก็จะยิ่งสมจริงมากขึ้นเท่านั้น

ความลึกของสีสามารถเป็นได้ แต่ในทางปฏิบัติจะใช้ตัวบ่งชี้ที่สร้างขึ้นตามสูตรเฉพาะ ใช้ 1 บิต จะแสดง 2 สี - ขาวดำ ใช้ 2 บิต - สี่สี เป็นต้น ผลลัพธ์คือความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ 2 n, ที่ไหน n– จำนวนบิต

ปัจจุบันสีที่ยอมรับอย่างเป็นทางการคือความลึก 32 บิต ซึ่งช่วยให้คุณสามารถส่งเฉดสีได้หลายล้านเฉด ซึ่งเพียงพอสำหรับการแสดงภาพที่สมจริง

ปริมาณหน่วยความจำวิดีโอในการประมวลผลข้อมูลวิดีโอ GPU ต้องมีหน่วยความจำวิดีโอจำนวนหนึ่งจึงจะสามารถจัดเก็บได้ สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเมื่อสร้างรูปร่างและประมวลผลวัตถุ 3 มิติที่ซับซ้อน

การคำนวณหน่วยความจำที่จำเป็นในการแสดงข้อมูลสองมิตินั้นง่ายดาย: คุณต้องคูณความละเอียดปัจจุบันด้วยความลึกของสี เช่น 1280 x 1024 x 32 = 41,943,040 บิต = 5120 KB = 5 MB มันดูไม่มากหรอกถ้าแค่ดูจากภาพ เดสก์ท็อปหรือวาดในโปรแกรมแก้ไขสี อย่างไรก็ตาม ในเกมที่การวาดแม้แต่วัตถุธรรมดาต้องใช้หน่วยความจำหลายเมกะไบต์ ทรัพยากรจะถูกใช้อย่างรวดเร็ว เราสามารถสรุปได้ว่ายิ่งมีหน่วยความจำมากเท่าไร กราฟิกก็ยิ่งได้รับการประมวลผลและแสดงบนหน้าจอเร็วขึ้นเท่านั้น

อะแดปเตอร์วิดีโอใช้หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก ซึ่งมีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลในสองทิศทางในรอบโปรเซสเซอร์เดียว การ์ดแสดงผลสมัยใหม่มีหน่วยความจำ DDR ซึ่งมีเวลาในการเข้าถึง 0.6–2 ns

ปัจจุบันมีการใช้อะแดปเตอร์วิดีโอที่มีความจุหน่วยความจำ 256 MB กันอย่างแพร่หลาย แฟน ๆ ของความสะดวกสบายสูงสุดซื้อการ์ดแสดงผลที่มีความจุหน่วยความจำ 512 MB

เมื่อเลือกการ์ดแสดงผลคุณควรคำนึงถึงขนาดชิปเซ็ตและหน่วยความจำเป็นอันดับแรก หากคุณวางแผนที่จะโอเวอร์คล็อกการ์ดแสดงผล ควรเลือกรุ่นที่มีระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟซึ่งก็คือแบบมีพัดลมจะดีกว่า

วินเชสเตอร์

ฮาร์ดไดรฟ์ ดิสก์ไดรฟ์, HDD) หรือฮาร์ดไดรฟ์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลถาวรที่ใช้เมื่อทำงานกับคอมพิวเตอร์ และ เข้าถึงได้อย่างรวดเร็วถึงเธอ ซึ่งอาจเป็นข้อมูลที่หลากหลาย เช่น เอกสาร วิดีโอ เสียง ฐานข้อมูล ฯลฯ

ฮาร์ดไดรฟ์ดูเหมือนกล่องโลหะสูง 2-4 ซม. และติดตั้งไว้ในช่องใส่คอมพิวเตอร์ขนาด 3.5 หรือ 5.25 นิ้ว (รูปที่ 2.30)

ข้าว. 2.30. Winchester (มุมมองบนและล่าง)

ภายในฮาร์ดไดรฟ์จะมีเพลต (ดิสก์) หนึ่งแผ่นขึ้นไปซึ่งข้อมูลจะถูกบันทึก ข้อมูลถูกเขียนและอ่านโดยบล็อกหัวแม่เหล็ก ซึ่งจะเลื่อนไปบนแผ่นโดยไม่ต้องสัมผัส บล็อกนี้ถูกเคลื่อนย้ายโดยสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งควบคุมโดยตัวควบคุมในตัว

ในการทำงานแผ่นจะหมุนอย่างต่อเนื่อง ยิ่งความเร็วในการหมุนสูงเท่าใด ข้อมูลก็จะอ่านและเขียนได้เร็วขึ้นเท่านั้น ปัจจุบันฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปมีความเร็วในการหมุนดังต่อไปนี้:

7200 รอบต่อนาที - สำหรับไดรฟ์ IDE และ SATA

10,000–15,000 รอบต่อนาที – สำหรับไดรฟ์ SCSI

ฮาร์ดไดรฟ์มีความแตกต่างกันในเรื่องอินเทอร์เฟซ ความจุ ความเร็วในการหมุนจาน บัฟเฟอร์แคช เวลาการวางตำแหน่ง เวลาค้นหา และพารามิเตอร์อื่นๆ การเลือก ฮาร์ดไดรฟ์ก่อนอื่นคุณต้องได้รับคำแนะนำจากพารามิเตอร์สองตัวแรกข้างต้น: ความเร็วในการแลกเปลี่ยนระหว่างฮาร์ดไดรฟ์และตัวควบคุมเมนบอร์ดขึ้นอยู่กับอินเทอร์เฟซ ในส่วนของปริมาณวันนี้มีรุ่นที่มีความจุ 1 TB (1024 GB)

ยิ่งคุณลักษณะด้านเวลาของฮาร์ดไดรฟ์ต่ำลง ฮาร์ดไดรฟ์ก็จะตอบสนองต่อคำสั่งที่เข้ามาเร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องรอน้อยลงเมื่อเขียนและอ่านข้อมูลจำนวนมาก

ปัจจุบันอินเทอร์เฟซสามประเภทเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ซึ่งแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง

ไอดี– หนึ่งในอินเทอร์เฟซแรกที่ได้รับความนิยมเนื่องจากความเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และประสิทธิภาพที่เพียงพอ คอนโทรลเลอร์ IDE ติดตั้งอยู่ในฮาร์ดไดรฟ์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องซื้อการ์ดเอ็กซ์แพนชันเพิ่มเติม

ตลอดอินเทอร์เฟซ IDE ที่มีอยู่ทั้งหมด มาตรฐานจำนวนมากได้รับการพัฒนาซึ่งอธิบายกฎและความเร็วของการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างฮาร์ดไดรฟ์และตัวควบคุมมาเธอร์บอร์ด ข้อมูลจำเพาะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ UltraATA/100 และ UltraATA/133 ซึ่งช่วยให้ถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็ว 100 และ 133 MB/s

อุปกรณ์ IDE มักถูกใช้บนคอมพิวเตอร์ที่ทำงานของผู้ใช้ เนื่องจากอินเทอร์เฟซมีข้อจำกัดหลายประการ

สายเคเบิล 80 เส้นใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ IDE เข้ากับเมนบอร์ด ตามกฎแล้วบนเมนบอร์ดจะมีตัวเชื่อมต่อ IDE ตั้งแต่หนึ่งถึงสี่ตัวเชื่อมต่อ

อนุกรมATA– ประเภทของอินเทอร์เฟซที่ปรากฏเป็นผลมาจากการพัฒนาอินเทอร์เฟซ IDE งานสร้างเริ่มขึ้นในปี 1999 เป็นผลให้มีการเปิดตัวข้อกำหนดที่อนุญาตให้ถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 150 MB/s จากนั้นมีข้อกำหนดอื่นปรากฏขึ้นซึ่งมีปริมาณงานเป็นสองเท่า ใน ช่วงเวลาปัจจุบันกำลังพัฒนาข้อกำหนด SerialATA-3 ซึ่งมีความเร็วถึง 600 MB/s อย่างไรก็ตาม จากการปฏิบัติพบว่าความเร็วในการอ่านข้อมูลจาก ฟิสิคัลดิสก์ฮาร์ดไดรฟ์ยังห่างไกลจากความเป็นไปได้ในทางทฤษฎี ดังนั้นการพัฒนาข้อกำหนดอินเทอร์เฟซเพิ่มเติมจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่เห็นได้ชัดเจนจนกว่าจะเพิ่มขึ้น ความเร็วที่แท้จริงการอ่านข้อมูล

ที่ทันสมัยทั้งหมด เมนบอร์ดมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ SATA โดยใช้สายเคเบิลสี่สาย จำนวนของพวกเขาอาจแตกต่างกันไป แต่ตามกฎแล้วมีตัวเชื่อมต่อดังกล่าวสองถึงสี่ตัว (ที่มีความสามารถในการสร้างอาร์เรย์ RAID)

SCSI– อินเทอร์เฟซที่พัฒนาควบคู่ไปกับอินเทอร์เฟซ IDE และถูกใช้ครั้งแรกในเซิร์ฟเวอร์ ตัวควบคุม SCSI สมัยใหม่รองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 320 MB/s (ซึ่งสูงกว่าอุปกรณ์ IDE ที่คล้ายกันอย่างมาก) อินเทอร์เฟซ SCSI มีข้อดีที่ไม่อาจปฏิเสธได้ รวมถึงความสามารถในการอ่านข้อมูลจากหลายไดรฟ์แบบขนาน รองรับไดรฟ์จำนวนมาก ความน่าเชื่อถือสูงฯลฯ

แม้จะมีข้อดีทั้งหมด SCSI ก็เป็นอินเทอร์เฟซที่มีราคาแพง นอกจากนี้ หากต้องการใช้ฮาร์ดไดรฟ์ SCSI คุณต้องมีคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมซึ่งมีราคาแพงเช่นกัน อย่างไรก็ตามฮาร์ดไดรฟ์ดังกล่าวมีประโยชน์มากสำหรับการประมวลผลวิดีโอ

เมื่อเลือก ฮาร์ดไดรฟ์เกณฑ์หลักควรเป็นความเร็วในการอ่าน/เขียนข้อมูลและพื้นที่ดิสก์ นอกจากนี้ยังควรพิจารณารุ่นฮาร์ดไดรฟ์ที่มีระดับเสียงต่ำที่สุดระหว่างการทำงาน

ในการเลือกอินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์นั้นทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าจะใช้ฮาร์ดไดรฟ์ไปที่ใด ไม่ว่าในกรณีใด ฮาร์ดไดรฟ์ SATA ให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

การ์ดแสดงผลเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแสดงภาพบนหน้าจอมอนิเตอร์ อะแดปเตอร์วิดีโอสมัยใหม่มีโปรเซสเซอร์กราฟิกในตัว ซึ่งทำหน้าที่ประมวลผลภาพด้วย ดังนั้นจึงช่วยลดภาระของ CPU ดังนั้นการ์ดจอจึงเข้า หน่วยระบบมีความสำคัญไม่น้อย ดังนั้นคุณต้องเข้าใจคุณลักษณะของกราฟิกการ์ดเพื่อเลือกอะแดปเตอร์วิดีโอที่ตรงกับความต้องการของคุณ

ลักษณะของการ์ดแสดงผล

อะแดปเตอร์วิดีโอมีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์หลายตัว ฉันจะให้สิ่งที่สำคัญที่สุด:

- ปริมาณหน่วยความจำวิดีโอ
- ความกว้างบัสหน่วยความจำวิดีโอ
- ความถี่หลัก
- ความถี่หน่วยความจำวิดีโอ

บ่อยครั้งที่ผู้ซื้อที่ไม่มีความสามารถในการออกแบบการ์ดแสดงผลเมื่อเขามาที่ร้านจะให้ความสนใจเฉพาะกับจำนวนหน่วยความจำวิดีโอบนการ์ดแสดงผลเท่านั้น ใช่พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญ แต่เหตุใดการ์ดแสดงผลที่มีหน่วยความจำวิดีโอเท่ากันจึงมีราคาต่างกัน และความแตกต่างคือหลายหมื่นรูเบิล! เพื่อไม่ให้ไม่มีมูลความจริงฉันพูด ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง: ATI Radeon HD 5450 และ ATI Radeon HD 5870
ประเด็นก็คือนอกเหนือจากจำนวนหน่วยความจำวิดีโอแล้วยังมีพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ (ตามรายการด้านบน) ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอะแดปเตอร์วิดีโอและราคา
มาดูพารามิเตอร์เหล่านี้กันดีกว่า

หน่วยความจำวิดีโอ

หน่วยความจำวิดีโอใช้เพื่อบันทึกภาพชั่วคราวที่ GPU สร้างและแก้ไขอย่างต่อเนื่อง จำนวนหน่วยความจำวิดีโอวัดเป็นเมกะไบต์ (และล่าสุดเป็นกิกะไบต์ เนื่องจากวิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่ง) ปัจจุบันหน่วยความจำวิดีโอสูงสุดอยู่ที่ 4096 MB (4 GB)

ความถี่หน่วยความจำวิดีโอ

ค่อนข้างมาก พารามิเตอร์ที่สำคัญ- ยิ่งค่าสูงเท่าไร หน่วยความจำวิดีโอก็จะทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น วัดเป็นเมกะเฮิรตซ์

ความกว้างบัสหน่วยความจำวิดีโอ

พารามิเตอร์ที่สำคัญมาก กราฟิกการ์ด- กำหนดจำนวนข้อมูลที่ส่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา วัดเป็นบิต

ความถี่หลัก

ความถี่คอร์ GPU ยิ่งความถี่สูง อะแดปเตอร์วิดีโอก็จะยิ่งทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น วัดเป็นเมกะเฮิรตซ์

สรุป:

ดังนั้นการทราบคุณสมบัติพื้นฐานของกราฟิกการ์ดจะช่วยให้คุณเลือกกราฟิกการ์ดที่เหมาะสมได้

การอภิปรายของบทความ

ในบทความนี้เราตอบคำถามต่อไปนี้:

การ์ดแสดงผลคืออะไร?
- การ์ดแสดงผลมีไว้เพื่ออะไร?
- อะแดปเตอร์วิดีโอทำหน้าที่อะไรบ้าง?
- พารามิเตอร์ใดที่บ่งบอกลักษณะของกราฟิกการ์ด?
- จะเลือกการ์ดจออย่างไร?
- สิ่งที่คุณควรใส่ใจเมื่อเลือกการ์ดแสดงผล?
- เหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้หน่วยความจำวิดีโอในกราฟิกการ์ด?
- ความถี่ของหน่วยความจำวิดีโอคืออะไร?
- ความถี่หลักของ GPU คืออะไร?

คำถามของคุณ:

ยังไม่มีคำถาม คุณสามารถถามคำถามของคุณในความคิดเห็น

บทความนี้เขียนขึ้นเพื่อโดยเฉพาะ สำหรับการคัดลอกทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีการอ้างอิง

ความถี่หลัก

ความถี่หลัก– นี่คือตัวบ่งชี้ที่ส่งผลต่อความเร็วของการดำเนินการคำสั่งโดยโปรเซสเซอร์ มันไม่ได้แสดงลักษณะประสิทธิภาพ: ขึ้นอยู่กับการออกแบบคอร์และเนื้อหาด้วยบล็อกฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ คอร์สามารถดำเนินการคำสั่งจำนวนที่แตกต่างกันในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว ดังนั้นจึงเกิดขึ้นที่โปรเซสเซอร์ที่มีความถี่ต่างกันมีประสิทธิภาพเหมือนกัน .

ตามค่าเริ่มต้น หน่วยของหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาคือ 1 Hz ซึ่งหมายความว่าที่ความเร็ว 1 GHz แกนประมวลผลจะดำเนินการ 1 พันล้านรอบสัญญาณนาฬิกา ตามทฤษฎีแล้ว หากเราสมมติว่าคอร์ดำเนินการหนึ่งการดำเนินการต่อหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเท่ากับ 1 พันล้านการดำเนินการต่อวินาที ในทางปฏิบัติตัวบ่งชี้นี้คำนวณได้ยากเนื่องจากได้รับผลกระทบจากจำนวนการดำเนินการต่อรอบสัญญาณนาฬิกาความซับซ้อนของการดำเนินการแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำแคชและบัส RAM เป็นต้น

ยาง- คำนี้ควรเข้าใจว่าเป็นช่องทางหนึ่งที่มีคุณสมบัติบางอย่างซึ่งตัวประมวลผลแลกเปลี่ยนข้อมูลกับส่วนประกอบอื่น ๆ ตัวอย่างอาจเป็นช่องทางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับหน่วยความจำแคช ตัวควบคุมหน่วยความจำ การ์ดแสดงผล ฮาร์ดไดรฟ์ ฯลฯ

ลักษณะสำคัญของบัสคือความจุบิตและความถี่ในการทำงาน: ยิ่งมีค่าสูง ข้อมูลก็ยิ่งส่งผ่านได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์หรือส่วนประกอบอื่น ๆ จะถูกประมวลผลมากขึ้น ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ AMD มีบัสที่คล้ายกันหลายตัว (ภายนอกและภายใน) ซึ่งทำงานที่ความถี่ต่างกันและมีความลึกของบิตต่างกัน นี่เป็นเพราะคุณสมบัติทางเทคโนโลยีเนื่องจากส่วนประกอบบางส่วนไม่สามารถทำงานที่ความถี่ของบัสที่เร็วที่สุดได้

นี่คือจุดที่ข้อผิดพลาดแรกและหลักของผู้ใช้หลายคนซึ่งเชื่อว่าความถี่ของโปรเซสเซอร์เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของบัส ตัวอย่างเช่น หากเราสมมติว่าข้อมูล 64 บิตหรือ 8 ไบต์ถูกถ่ายโอนต่อรอบสัญญาณนาฬิกาคอร์ (โปรเซสเซอร์ 64 บิต) และความถี่บัสคือ 100 MHz แบนด์วิดท์บัสจะเป็น 8 ไบต์ x 100,000,000 รอบสัญญาณนาฬิกา ซึ่งมีค่าประมาณ 763 เอ็มบี ในเวลาเดียวกัน ความถี่คอร์ของโปรเซสเซอร์อาจสูงกว่าได้หลายเท่า ซึ่งหมายความว่าเมื่อถึงตัวบ่งชี้นี้ ความเร็วโปรเซสเซอร์ที่เหลืออยู่จะไม่ได้ใช้งาน

ในทางกลับกัน มีบัส เช่น ระหว่างโปรเซสเซอร์และแคช L1 ซึ่งช่วยให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งทำได้โดยการใช้งานที่ความถี่เดียวกัน

ความลึกบิต- ความจุบิตของโปรเซสเซอร์จะกำหนดจำนวนข้อมูลที่สามารถประมวลผลได้ในรอบสัญญาณนาฬิกาหนึ่งรอบ ยิ่งสูงเท่าใด ข้อมูลก็จะยิ่งประมวลผลได้มากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเพิ่มขึ้น ความลึกของบิตส่งผลต่อจำนวนข้อมูลที่สามารถระบุแอดเดรสได้ (และจำนวน RAM ที่ใช้ตามไปด้วย) แม้ว่าจะสามารถเพิ่มความเร็วในการดำเนินการจำนวนเต็มได้เช่นกัน ความจุของโปรเซสเซอร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความจุของโมดูล RAM

เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาดบิตของโปรเซสเซอร์ไม่ได้หมายความว่าจะใช้งานได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถดำเนินการได้ เช่น คำสั่ง 64 บิต ในขณะเดียวกันก็เรียกใช้การดำเนินการจุดลอยตัว 80 บิตหรือ 128 บิต

ปัจจุบันมีการใช้โปรเซสเซอร์ 32- และ 64- บิต ยิ่งไปกว่านั้น หากก่อนหน้านี้ใช้โปรเซสเซอร์ 64 บิตในโซลูชันเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น ตอนนี้ก็มักจะพบในคอมพิวเตอร์ทั่วไป

หน่วยความจำแคช- ความเร็วของโปรเซสเซอร์นั้นพิจารณาจากความเร็วของทุกส่วนซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถของฮาร์ดแวร์และแบนด์วิดท์ของบัสข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์คาดการณ์สถานการณ์นี้เพื่อเร่งการทำงานของหน่วยฮาร์ดแวร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงคิดค้นและใช้หน่วยความจำแคช

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหน่วยความจำแคชและ RAM ของคอมพิวเตอร์คือความเร็วในการทำงาน ในทางปฏิบัติความเร็วของหน่วยความจำแคชนั้นสูงกว่าความเร็วของ RAM หลายสิบเท่าซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการผลิตและสภาพการทำงาน

หน่วยความจำแคชมีหลายประเภท เร็วที่สุดคือแคชระดับแรก จากนั้นจะเป็นแคชระดับที่สองและสาม โดยปกติแล้วจะต้องใช้เพียงสองตำแหน่งแรกเท่านั้นแม้ว่าคุณจะสามารถสร้างแคชระดับที่สี่หรือห้าได้ ฯลฯ ไม่ว่าในกรณีใดหน่วยความจำนี้จะเร็วกว่า RAM

ขนาดของหน่วยความจำแคชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นโปรเซสเซอร์และผู้ผลิต โดยทั่วไป ขนาดของแคชระดับแรกจะเล็กกว่าแคชระดับที่สองหรือสามมาก นอกจากนี้ แคช L1 ยังเร็วที่สุดเนื่องจากทำงานที่ความเร็วคอร์ของโปรเซสเซอร์

ขนาดแคชของโปรเซสเซอร์ Intel นั้นใหญ่กว่าของ AMD อย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นเพราะอัลกอริทึมหน่วยความจำแคช โปรเซสเซอร์ AMD มีหน่วยความจำแคชชนิดพิเศษ กล่าวคือ หน่วยความจำทุกระดับจะมีเฉพาะข้อมูลที่ไม่ซ้ำกันเท่านั้น หน่วยความจำแคชของโปรเซสเซอร์ Intel สามารถจัดเก็บข้อมูลซ้ำ ๆ ซึ่งอธิบายขนาดที่เพิ่มขึ้น

หน่วยความจำแคชก็เหมือนกับหน่วยความจำทั่วไป โดยมีความลึกเล็กน้อยขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ เนื่องจากความจุบิตที่มากขึ้นทำให้คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้มากขึ้นในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว โปรเซสเซอร์จากผู้ผลิตหลายรายทำงานกับหน่วยความจำแคชในรูปแบบที่แตกต่างกัน: บางตัวใช้ความกว้างขนาดใหญ่ เช่น 256 บิต ในขณะที่บางตัวใช้ขนาดเล็ก แต่อยู่ในโหมดอ่านและเขียนพร้อมกัน

จำนวนคอร์- เมื่อเร็ว ๆ นี้รุ่นที่มีหลายคอร์ได้ปรากฏตัวในตลาดโปรเซสเซอร์ ต่างจากคอร์เสมือนที่เทคโนโลยี HyperThreading นำเสนอ โดยมีคอร์จริงหลายคอร์อยู่บนแผ่นโปรเซสเซอร์ ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ที่มีสี่คอร์แยกกันเริ่มแพร่หลาย

โปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ตัวแรกมีสองคอร์แยกกัน นั่นคือคอร์ที่มีโครงสร้างเหมือนกัน รวมถึงแคชระดับที่หนึ่งและสอง ปัจจุบัน แกนประมวลผลแชร์แคช L2 ร่วมกัน ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น

การใช้โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ทำให้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะโหลดโปรเซสเซอร์ดังกล่าวได้ 100% เนื่องจากแง่มุมทางเทคโนโลยีบางประการ ซึ่งหมายความว่าสถานการณ์ที่แอปพลิเคชันใช้งานโปรเซสเซอร์มากจนคอมพิวเตอร์ไม่ตอบสนองต่อการกระทำใด ๆ และต้องรีสตาร์ทโดยใช้ปุ่ม รีเซ็ต,จะไม่เกิดขึ้น.

ประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเสมอไป: การใช้หลายคอร์หมายถึงแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันมีแอปพลิเคชั่นจำนวนไม่น้อยที่เขียนโดยคำนึงถึงมัลติคอร์ ซึ่งหมายความว่าโดยปกติจะโหลดเพียงคอร์เดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีมัลติคอร์จะเป็นที่ต้องการอย่างแน่นอน

การทำเครื่องหมาย- ก่อนหน้านี้ โปรเซสเซอร์สามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยชื่อและความเร็วสัญญาณนาฬิกา อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของโปรเซสเซอร์ที่มีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน (คอร์ที่แตกต่างกัน) การทำเครื่องหมายโปรเซสเซอร์ดังกล่าวจึงไม่มีประสิทธิภาพ สิ่งที่ทำให้เกิดความสับสนคือโปรเซสเซอร์ AMD ซึ่งใช้ระดับ Pentium เป็นความเร็วสัญญาณนาฬิกา แทนที่จะเป็นความถี่ของโปรเซสเซอร์จริง

ความถี่หลัก

ความถี่หลัก– นี่คือตัวบ่งชี้ที่ส่งผลต่อความเร็วของการดำเนินการคำสั่งโดยโปรเซสเซอร์ มันไม่ได้แสดงลักษณะประสิทธิภาพ: ขึ้นอยู่กับการออกแบบคอร์และเนื้อหาด้วยบล็อกฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ คอร์สามารถดำเนินการคำสั่งจำนวนที่แตกต่างกันในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว ดังนั้นจึงเกิดขึ้นที่โปรเซสเซอร์ที่มีความถี่ต่างกันมีประสิทธิภาพเหมือนกัน .

ตามค่าเริ่มต้น หน่วยของหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาคือ 1 Hz ซึ่งหมายความว่าที่ความเร็ว 1 GHz แกนประมวลผลจะดำเนินการ 1 พันล้านรอบสัญญาณนาฬิกา ตามทฤษฎีแล้ว หากเราสมมติว่าคอร์ดำเนินการหนึ่งการดำเนินการต่อหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเท่ากับ 1 พันล้านการดำเนินการต่อวินาที ในทางปฏิบัติตัวบ่งชี้นี้คำนวณได้ยากเนื่องจากได้รับผลกระทบจากจำนวนการดำเนินการต่อรอบสัญญาณนาฬิกาความซับซ้อนของการดำเนินการแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำแคชและบัส RAM เป็นต้น

ยาง- คำนี้ควรเข้าใจว่าเป็นช่องทางหนึ่งที่มีคุณสมบัติบางอย่างซึ่งตัวประมวลผลแลกเปลี่ยนข้อมูลกับส่วนประกอบอื่น ๆ ตัวอย่างอาจเป็นช่องทางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับหน่วยความจำแคช ตัวควบคุมหน่วยความจำ การ์ดแสดงผล ฮาร์ดไดรฟ์ ฯลฯ

ลักษณะสำคัญของบัสคือความจุบิตและความถี่ในการทำงาน: ยิ่งมีค่าสูง ข้อมูลก็ยิ่งส่งผ่านได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์หรือส่วนประกอบอื่น ๆ จะถูกประมวลผลมากขึ้น ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ AMD มีบัสที่คล้ายกันหลายตัว (ภายนอกและภายใน) ซึ่งทำงานที่ความถี่ต่างกันและมีความลึกของบิตต่างกัน นี่เป็นเพราะคุณสมบัติทางเทคโนโลยีเนื่องจากส่วนประกอบบางส่วนไม่สามารถทำงานที่ความถี่ของบัสที่เร็วที่สุดได้

นี่คือจุดที่ข้อผิดพลาดแรกและหลักของผู้ใช้หลายคนซึ่งเชื่อว่าความถี่ของโปรเซสเซอร์เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของบัส ตัวอย่างเช่น หากเราสมมติว่าข้อมูล 64 บิตหรือ 8 ไบต์ถูกถ่ายโอนต่อรอบสัญญาณนาฬิกาคอร์ (โปรเซสเซอร์ 64 บิต) และความถี่บัสคือ 100 MHz แบนด์วิดท์บัสจะเป็น 8 ไบต์ x 100,000,000 รอบสัญญาณนาฬิกา ซึ่งมีค่าประมาณ 763 เอ็มบี ในเวลาเดียวกัน ความถี่คอร์ของโปรเซสเซอร์อาจสูงกว่าได้หลายเท่า ซึ่งหมายความว่าเมื่อถึงตัวบ่งชี้นี้ ความเร็วโปรเซสเซอร์ที่เหลืออยู่จะไม่ได้ใช้งาน

ในทางกลับกัน มีบัส เช่น ระหว่างโปรเซสเซอร์และแคช L1 ซึ่งช่วยให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งทำได้โดยการใช้งานที่ความถี่เดียวกัน

ความลึกบิต- ความจุบิตของโปรเซสเซอร์จะกำหนดจำนวนข้อมูลที่สามารถประมวลผลได้ในรอบสัญญาณนาฬิกาหนึ่งรอบ ยิ่งสูงเท่าใด ข้อมูลก็จะยิ่งประมวลผลได้มากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าความเร็วของโปรเซสเซอร์จะเพิ่มขึ้น ความลึกของบิตส่งผลต่อจำนวนข้อมูลที่สามารถระบุแอดเดรสได้ (และจำนวน RAM ที่ใช้ตามไปด้วย) แม้ว่าจะสามารถเพิ่มความเร็วในการดำเนินการจำนวนเต็มได้เช่นกัน ความจุของโปรเซสเซอร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความจุของโมดูล RAM

เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาดบิตของโปรเซสเซอร์ไม่ได้หมายความว่าจะใช้งานได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถดำเนินการได้ เช่น คำสั่ง 64 บิต ในขณะเดียวกันก็เรียกใช้การดำเนินการจุดลอยตัว 80 บิตหรือ 128 บิต

ปัจจุบันมีการใช้โปรเซสเซอร์ 32- และ 64- บิต ยิ่งไปกว่านั้น หากก่อนหน้านี้ใช้โปรเซสเซอร์ 64 บิตในโซลูชันเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น ตอนนี้ก็มักจะพบในคอมพิวเตอร์ทั่วไป

หน่วยความจำแคช- ความเร็วของโปรเซสเซอร์นั้นพิจารณาจากความเร็วของทุกส่วนซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถของฮาร์ดแวร์และแบนด์วิดท์ของบัสข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์คาดการณ์สถานการณ์นี้เพื่อเร่งการทำงานของหน่วยฮาร์ดแวร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงคิดค้นและใช้หน่วยความจำแคช

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหน่วยความจำแคชและ RAM ของคอมพิวเตอร์คือความเร็วในการทำงาน ในทางปฏิบัติความเร็วของหน่วยความจำแคชนั้นสูงกว่าความเร็วของ RAM หลายสิบเท่าซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการผลิตและสภาพการทำงาน

หน่วยความจำแคชมีหลายประเภท เร็วที่สุดคือแคชระดับแรก จากนั้นจะเป็นแคชระดับที่สองและสาม โดยปกติแล้วจะต้องใช้เพียงสองตำแหน่งแรกเท่านั้นแม้ว่าคุณจะสามารถสร้างแคชระดับที่สี่หรือห้าได้ ฯลฯ ไม่ว่าในกรณีใดหน่วยความจำนี้จะเร็วกว่า RAM

ขนาดของหน่วยความจำแคชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นโปรเซสเซอร์และผู้ผลิต โดยทั่วไป ขนาดของแคชระดับแรกจะเล็กกว่าแคชระดับที่สองหรือสามมาก นอกจากนี้ แคช L1 ยังเร็วที่สุดเนื่องจากทำงานที่ความเร็วคอร์ของโปรเซสเซอร์

ขนาดแคชของโปรเซสเซอร์ Intel นั้นใหญ่กว่าของ AMD อย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นเพราะอัลกอริทึมหน่วยความจำแคช โปรเซสเซอร์ AMD มีหน่วยความจำแคชชนิดพิเศษ กล่าวคือ หน่วยความจำทุกระดับจะมีเฉพาะข้อมูลที่ไม่ซ้ำกันเท่านั้น หน่วยความจำแคชของโปรเซสเซอร์ Intel สามารถจัดเก็บข้อมูลซ้ำ ๆ ซึ่งอธิบายขนาดที่เพิ่มขึ้น

หน่วยความจำแคชก็เหมือนกับหน่วยความจำทั่วไป โดยมีความลึกเล็กน้อยขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ เนื่องจากความจุบิตที่มากขึ้นทำให้คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้มากขึ้นในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว โปรเซสเซอร์จากผู้ผลิตหลายรายทำงานกับหน่วยความจำแคชในรูปแบบที่แตกต่างกัน: บางตัวใช้ความกว้างขนาดใหญ่ เช่น 256 บิต ในขณะที่บางตัวใช้ขนาดเล็ก แต่อยู่ในโหมดอ่านและเขียนพร้อมกัน

จำนวนคอร์- เมื่อเร็ว ๆ นี้รุ่นที่มีหลายคอร์ได้ปรากฏตัวในตลาดโปรเซสเซอร์ ต่างจากคอร์เสมือนที่เทคโนโลยี HyperThreading นำเสนอ โดยมีคอร์จริงหลายคอร์อยู่บนแผ่นโปรเซสเซอร์ ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ที่มีสี่คอร์แยกกันเริ่มแพร่หลาย

โปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ตัวแรกมีสองคอร์แยกกัน นั่นคือคอร์ที่มีโครงสร้างเหมือนกัน รวมถึงแคชระดับที่หนึ่งและสอง ปัจจุบัน แกนประมวลผลแชร์แคช L2 ร่วมกัน ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น

การใช้โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ทำให้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะโหลดโปรเซสเซอร์ดังกล่าวได้ 100% เนื่องจากแง่มุมทางเทคโนโลยีบางประการ ซึ่งหมายความว่าสถานการณ์ที่แอปพลิเคชันใช้งานโปรเซสเซอร์มากจนคอมพิวเตอร์ไม่ตอบสนองต่อการกระทำใด ๆ และต้องรีสตาร์ทโดยใช้ปุ่ม รีเซ็ต,จะไม่เกิดขึ้น.

ประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเสมอไป: การใช้หลายคอร์หมายถึงแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันมีแอปพลิเคชั่นจำนวนไม่น้อยที่เขียนโดยคำนึงถึงมัลติคอร์ ซึ่งหมายความว่าโดยปกติจะโหลดเพียงคอร์เดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีมัลติคอร์จะเป็นที่ต้องการอย่างแน่นอน

การทำเครื่องหมาย- ก่อนหน้านี้ โปรเซสเซอร์สามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยชื่อและความเร็วสัญญาณนาฬิกา อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของโปรเซสเซอร์ที่มีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน (คอร์ที่แตกต่างกัน) การทำเครื่องหมายโปรเซสเซอร์ดังกล่าวจึงไม่มีประสิทธิภาพ สิ่งที่ทำให้เกิดความสับสนคือโปรเซสเซอร์ AMD ซึ่งใช้ระดับ Pentium เป็นความเร็วสัญญาณนาฬิกา แทนที่จะเป็นความถี่ของโปรเซสเซอร์จริง

ขณะนี้มีวิธีบางอย่างในการทำเครื่องหมายโปรเซสเซอร์ Intel ซึ่งสามารถถอดรหัสได้โดยใช้ตารางการติดต่อ สำหรับโปรเซสเซอร์ AMD เครื่องหมายดังกล่าวยังไม่ได้ใช้

อินเทอร์เฟซ- คำนี้หมายถึงการออกแบบโปรเซสเซอร์ ซึ่งจะกำหนดรูปร่างเฉพาะของสล็อตโปรเซสเซอร์บนมาเธอร์บอร์ด

ในระหว่างที่โปรเซสเซอร์มีอยู่ สล็อตโปรเซสเซอร์จำนวนมากมีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งเกิดจากความซับซ้อนอย่างต่อเนื่องของการออกแบบโปรเซสเซอร์และการเพิ่มจำนวนหน้าสัมผัสบนเพลต โปรเซสเซอร์จากผู้ผลิตหลายรายก็มีจำนวนพินต่างกัน

เมื่อหลายปีก่อนมีการแนะนำการติดฉลากสำหรับโปรเซสเซอร์ Intel ซึ่งเปลี่ยนตัวบ่งชี้ความถี่ของโปรเซสเซอร์เป็นตัวเลขที่ไม่คุ้นเคยสำหรับผู้ใช้ แต่เป็นที่เข้าใจของผู้ผลิต โปรเซสเซอร์ AMD ยึดถือวิธีการทำเครื่องหมายแบบเก่า ซึ่งรวมถึงชื่อของโปรเซสเซอร์ ระดับ Pentium และรหัสตัวเลขและตัวอักษรเพิ่มเติม ซึ่งสามารถใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับแกนหลัก กระบวนการทางเทคโนโลยี ขั้นตอน และตัวบ่งชี้อื่น ๆ

อัตราติ๊กของตัวจับเวลา: HZ อัตรานาฬิกาของระบบ (อัตราติ๊ก) ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้เมื่อบูตระบบโดยอิงตามพารามิเตอร์เคอร์เนล HZ ซึ่งถูกกำหนดโดยใช้คำสั่งตัวประมวลผลล่วงหน้า ค่าของพารามิเตอร์ HZ จะแตกต่างกันไปตามที่รองรับ

บทบาทของเคอร์เนล การเปรียบเทียบกับกระบวนการในอาคารที่พักอาศัยของเรานั้นดีสำหรับการอธิบายแนวคิดการซิงโครไนซ์ แต่ไม่มีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ปัญหาที่สำคัญมากประการหนึ่ง ในบ้านเรามีหลายเธรดที่ทำงานพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์จริงก็มักจะมี