Que signifie GHz dans un processeur d’ordinateur?

L'une des mesures les plus fréquemment vantées des performances du processeur est la vitesse d'une puce donnée en gigahertz. Les processeurs avec des fréquences GHz plus élevées peuvent, en théorie, faire plus dans une unité de temps donnée que les processeurs avec des fréquences GHz inférieures. Cependant, l'indice de vitesse du processeur n'est que l'un des nombreux facteurs qui influent sur la vitesse à laquelle il traite réellement les données. Étant donné que certaines applications spécialisées peuvent être très exigeantes en termes de calcul, le choix de l'ordinateur le plus rapide est plus important que l'achat d'une machine avec la vitesse d'horloge la plus élevée.

Horloges système

Les processeurs fonctionnent selon une horloge qui bat un certain nombre de fois par seconde, généralement mesurée en gigahertz. Par exemple, un processeur à 3.1 GHz a une horloge qui bat 3.1 milliards de fois par seconde. Chaque battement d'horloge représente une opportunité pour le processeur de manipuler un nombre de bits équivalent à sa capacité - les processeurs 64 bits peuvent fonctionner sur 64 bits à la fois, tandis que les processeurs 32 bits fonctionnent sur 32 bits à la fois.

Interne vs externe

L'horloge qui est généralement incluse dans les documents marketing est l'horloge interne, mais un processeur dispose également d'une horloge externe qui détermine la rapidité avec laquelle le processeur peut communiquer avec le monde extérieur. L'horloge interne représente la rapidité avec laquelle le processeur peut manipuler les données dont il dispose déjà, tandis que l'horloge externe spécifie à quelle vitesse il peut lire les informations dont il a besoin pour manipuler ou à quelle vitesse il peut sortir les données manipulées. À la date de publication, les horloges externes sont souvent beaucoup plus lentes que les horloges internes. Par exemple, alors qu'un processeur peut fonctionner à 3 GHz, son horloge externe peut être comprise entre quelques centaines de MHz et 1 GHz. Étant donné que l'horloge externe détermine la vitesse à laquelle le processeur peut communiquer avec la mémoire du système, elle a un effet significatif sur la vitesse réelle de votre processeur.

Horloges et instructions

La différence entre les vitesses d'horloge interne et externe d'un processeur est une limitation de ses performances. Un autre est le nombre de tics d'horloge nécessaires pour exécuter une instruction. Alors que certaines instructions peuvent être complétées en un temps d'horloge, il peut, par exemple, prendre quatre ticks pour terminer une opération de multiplication. Cela transformerait un processeur qui peut, par exemple, ajouter à 4 GHz en un processeur qui se multiplie à une vitesse effective de 1 GHz.

Rassemblement

Les trois facteurs identifiés ici fonctionnent ensemble pour déterminer à quelle vitesse un processeur donné fonctionnera. Les puces 32 bits fonctionnent sur deux fois plus de données à la fois que les puces XNUMX bits, ce qui leur donne une amélioration significative des performances. Les processeurs dotés d'horloges externes plus rapides peuvent également échanger des données avec l'ordinateur plus rapidement que ceux dotés d'horloges externes plus lentes. Enfin, les processeurs avec des jeux d'instructions plus efficaces qui peuvent faire plus de travail en moins de cycles d'horloge s'exécutent plus rapidement que ceux qui ont besoin de plus de cycles pour terminer une instruction. Une fois que vous avez égalisé tous ces facteurs, comparez les processeurs pour voir lequel est le plus rapide en regardant la valeur en gigahertz de la vitesse d'horloge interne.