La fréquence principale d'un micro-ordinateur détermine en grande partie sa vitesse de fonctionnement. Qu'est-ce que cela signifie ?

La fréquence principale fait référence à la « fréquence de fonctionnement de l'horloge du microprocesseur ». La fréquence principale est la fréquence d'horloge du processeur. Les opérations de l'ordinateur sont exécutées étape par étape sous le contrôle du signal d'horloge. Chaque cycle du signal d'horloge complète une étape de l'opération. Le niveau de la fréquence d'horloge reflète en grande partie la vitesse de l'horloge. CPU, c'est-à-dire la vitesse de fonctionnement de l'ordinateur. Il existe une certaine relation entre la fréquence principale et la vitesse de calcul réelle. La fréquence principale indique la vitesse à laquelle le signal d'impulsion numérique oscille dans le processeur, mais la fréquence principale n'est qu'un aspect des performances du processeur et ne représente pas l'ensemble. performances du processeur.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 7, ordinateur Dell G3.

La fréquence principale d'un micro-ordinateur détermine en grande partie la vitesse de fonctionnement de l'ordinateur. Elle fait référence à la « fréquence de fonctionnement de l'horloge du microprocesseur ».

La fréquence principale est la fréquence d'horloge du CPU. Les opérations de l'ordinateur sont exécutées étape par étape sous le contrôle du signal d'horloge. Chaque cycle du signal d'horloge termine une opération. Le niveau de la fréquence d'horloge reflète la vitesse du CPU. dans une large mesure.

La fréquence principale du CPU, c'est-à-dire la fréquence d'horloge à laquelle fonctionne le cœur du CPU (CPU Clock Speed). Ce qu'on dit habituellement, c'est le MHz d'un certain CPU, et ce MHz est la "fréquence principale du CPU". Beaucoup de gens pensent que la fréquence principale d’un processeur est sa vitesse de fonctionnement, mais ce n’est pas le cas. La fréquence principale du CPU indique la vitesse à laquelle le signal d'impulsion numérique oscille dans le CPU et n'a aucune relation directe avec la puissance de calcul réelle du CPU (c'est-à-dire que la fréquence principale du CPU actuel n'affectera pas directement la puissance de calcul du processeur. Cela ne signifie pas que cela n'a aucun impact sur la puissance de calcul. Tout simplement parce que quelle que soit la fréquence actuelle du processeur, elle est beaucoup plus élevée que les autres fréquences matérielles telles que la mémoire).

Il existe une certaine relation entre la fréquence principale et la vitesse de calcul réelle, mais ce n'est pas une simple relation linéaire. La fréquence principale indique la vitesse à laquelle le signal d'impulsion numérique oscille dans le CPU. La vitesse de calcul du CPU dépend également de divers indicateurs de performances tels que le pipeline et le bus du CPU. En d’autres termes, la fréquence principale n’est qu’un aspect des performances du processeur et ne représente pas les performances globales du processeur.

Caractéristiques de la fréquence principale

Il existe une certaine relation entre la fréquence principale et la vitesse de calcul réelle, mais il n'existe pas de formule définie qui puisse quantifier la relation numérique entre les deux, car la vitesse de calcul de la Le CPU dépend également de la chaîne d'assemblage du CPU. Divers aspects des indicateurs de performances (cache, jeu d'instructions, nombre de bits du CPU, etc.). Étant donné que la fréquence principale ne représente pas directement la vitesse de calcul, dans certaines circonstances, un processeur avec une fréquence principale plus élevée peut avoir une vitesse de calcul réelle inférieure. Par exemple, la plupart des processeurs de la série AthlonFX d'AMD peuvent atteindre les performances de processeur à fréquence plus élevée des processeurs Intel de la série Pentium 4 à des vitesses d'horloge inférieures, de sorte que les processeurs de la série AthlonFX sont nommés d'après les valeurs PR. Par conséquent, la fréquence principale n’est qu’un aspect des performances du processeur et ne représente pas les performances globales du processeur.

La fréquence principale du CPU ne représente pas la vitesse du CPU, mais augmenter la fréquence principale est cruciale pour augmenter la vitesse de calcul du CPU. Par exemple, en supposant qu'un processeur exécute une instruction arithmétique en un cycle d'horloge, lorsque le processeur fonctionne à une fréquence principale de 100 MHz, il sera deux fois plus rapide que lorsqu'il fonctionne à une fréquence principale de 50 MHz. Étant donné que le cycle d'horloge de 100 MHz prend la moitié du temps par rapport au cycle d'horloge de 50 MHz, c'est-à-dire que le temps requis pour qu'un processeur fonctionnant à une fréquence principale de 100 MHz exécute une instruction d'opération n'est que de 10 ns, soit la moitié plus court que les 20 ns. lorsque vous travaillez à une fréquence principale de 50 MHz Informatique naturelle La vitesse est deux fois plus rapide. C'est juste que la vitesse de fonctionnement globale de l'ordinateur dépend non seulement de la vitesse de calcul du processeur, mais est également liée au fonctionnement des autres sous-systèmes uniquement en augmentant la fréquence principale, la vitesse de fonctionnement de chaque sous-système et les données. la vitesse de transmission entre les sous-systèmes peut être améliorée. Une fois améliorée, la vitesse de fonctionnement globale de l'ordinateur peut réellement être améliorée.

L'augmentation de la fréquence de fonctionnement du processeur est principalement limitée par le processus de production. Étant donné que le processeur est fabriqué sur une plaquette de silicium semi-conductrice, des fils sont nécessaires pour connecter les composants sur la plaquette de silicium. Dans des conditions de haute fréquence, les fils doivent être aussi fins et courts que possible, afin de réduire les interférences parasites telles que. Capacité distribuée par fil. Pour garantir que le fonctionnement du processeur est correct. Par conséquent, les limitations du processus de fabrication constituent l’un des principaux obstacles au développement de la fréquence des processeurs.

En ce qui concerne la fréquence principale du processeur, nous devons mentionner deux concepts étroitement liés : le multiplicateur de fréquence et le FSB. Le FSB est la fréquence de base du CPU, et l'unité est également le MHz. Le FSB est la vitesse à laquelle le CPU et la carte mère fonctionnent de manière synchrone. Dans la plupart des systèmes informatiques, le FSB est également la vitesse à laquelle la mémoire et la carte mère fonctionnent de manière synchrone. De cette façon, on peut comprendre que le FSB du CPU. est directement connecté à la mémoire pour obtenir un état de fonctionnement synchrone entre les deux ; le multiplicateur de fréquence est le multiple du rapport de la fréquence principale et de la fréquence externe. Fréquence principale, fréquence externe, multiplicateur, leur formule de relation : fréquence principale = fréquence externe × multiplicateur. Les premiers processeurs n'avaient pas le concept de « multiplication de fréquence ». À cette époque, la fréquence principale et la vitesse du bus système étaient les mêmes. Avec le développement de la technologie, la vitesse du processeur devient de plus en plus rapide, et les accessoires tels que la mémoire et le disque dur sont progressivement incapables de suivre la vitesse du processeur. L'émergence du multiplicateur de fréquence résout ce problème. mémoire pour continuer à fonctionner à une vitesse relativement faible. Sous la fréquence du bus système, la fréquence principale du processeur peut être augmentée à l'infini par multiplication de fréquence (théoriquement). On peut considérer le FSB comme une ligne de production dans la machine, et le multiplicateur de fréquence est le nombre de lignes de production. La vitesse de production d'une machine (fréquence principale) est naturellement la vitesse de la ligne de production (FSB) multipliée par le nombre. des lignes de production (multiplicateur). Les fabricants ont essentiellement verrouillé le multiplicateur. La seule façon d'overclocker est de commencer par le FSB. En faisant correspondre le multiplicateur et le FSB, vous pouvez définir les cavaliers sur la carte mère ou définir un overclocking logiciel dans le BIOS, améliorant ainsi partiellement les performances globales. l'ordinateur. Donc lors de l'achat, essayez de faire attention au FSB du CPU.

Fréquence et vitesse

La relation entre la fréquence et la vitesse : De manière générale, le nombre d'instructions terminées dans un cycle d'horloge est fixe, donc plus la fréquence principale est élevée, plus le processeur est rapide. Cependant, comme les structures internes des différents processeurs sont également différentes, les performances du processeur ne peuvent pas être entièrement résumées par la fréquence principale. Mais la fréquence du processeur peut déterminer la qualité et le niveau de prix de l’ordinateur. Prenons l'exemple du Pentium 4 2.0. Sa fréquence de fonctionnement principale est de 2,0 GHz. Qu'est-ce que cela signifie ?

Pour être précis, 2,0 GHz signifie qu'il générera 2 milliards de signaux d'impulsion d'horloge chaque seconde, et chaque période de signal d'horloge est de 0,5 nanoseconde. Le processeur Pentium 4 dispose de 4 unités de calcul pipeline. Si la charge est égale, le processeur peut effectuer 4 opérations d'addition binaire en 1 cycle d'horloge.

Cela signifie que le processeur Pentium 4 peut effectuer 8 milliards d'opérations d'addition binaire par seconde. Cependant, une vitesse de calcul aussi étonnante ne peut pas pleinement servir les utilisateurs. Le matériel informatique et le système d’exploitation eux-mêmes consomment également des ressources CPU. Cependant, le processeur Athlon XP adopte la méthode nominale PR. La formule de calcul de conversion entre la fréquence nominale et la fréquence réelle du processeur Athlon XP avec une fréquence de bus frontal de 266 MHz divulguée par AMD est la suivante : Fréquence nominale = 3 × fréquence réelle / 2-500 fréquence réelle =2×fréquence nominale/3+333 Par exemple, la fréquence réelle de l'Athlon XP 2100+ est de 1733 MHz=2×2100/3+333.

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