كلما زاد تردد وحدة المعالجة المركزية ، كان الأداء أفضل؟
تتكون وحدة المعالجة المركزية بشكل عام من ثلاثة أجزاء: وحدة التشغيل المنطقي ووحدة التحكم ووحدة التخزين.
ماذا تمثل هذه المعلمات؟ برجاء مشاهدة الجزء التالي:
التردد الرئيسي
تردد الساعة داخل وحدة المعالجة المركزية هو تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية عند قيامها بعمليات. بشكل عام ، كلما زاد التردد الرئيسي ، تم إكمال المزيد من التعليمات في دورة ساعة واحدة ، وكلما زادت سرعة عمل وحدة المعالجة المركزية. ولكن ليس كل وحدات المعالجة المركزية (CPU) التي لها نفس تردد الساعة تؤدي نفس الأداء بسبب الهياكل الداخلية المختلفة.
FSB
بمعنى ، ناقل النظام ، وتيرة نقل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية والأجهزة الطرفية ، وتحديداً سرعة الناقل بين وحدة المعالجة المركزية ومجموعة الشرائح.
مضاعفة التردد
في الأصل ، لم يكن هناك مفهوم لمضاعفة التردد. كان التردد الرئيسي لوحدة المعالجة المركزية وسرعة ناقل النظام متماثلين ، لكن سرعة وحدة المعالجة المركزية كانت تزداد أسرع وأسرع ، وولدت تقنية مضاعفة التردد. يمكن أن يجعل ناقل النظام يعمل بتردد منخفض نسبيًا ، ويمكن زيادة سرعة وحدة المعالجة المركزية بشكل لا نهائي عن طريق ضرب التردد. ثم تصبح طريقة حساب التردد الرئيسي لوحدة المعالجة المركزية: التردد الرئيسي = FSB x مضاعف. وهذا يعني أن المضاعف يشير إلى مضاعف الفرق بين وحدة المعالجة المركزية وناقل النظام. عندما يظل FSB بدون تغيير ، فإن زيادة المضاعف ستزيد من تردد وحدة المعالجة المركزية. يمكن زيادة سرعة وحدة المعالجة المركزية Intel CPU بإصدار K عن طريق ضبط المضاعف والجهد.
مخبأ
يتم استرداد معظم معلومات البيانات التي تتم معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية من الذاكرة ، ولكن سرعة تشغيل وحدة المعالجة المركزية أسرع بكثير من سرعة الذاكرة. لهذا السبب ، يتم وضع ذاكرة أثناء عملية النقل هذه لتخزين البيانات والتعليمات التي تستخدمها وحدة المعالجة المركزية بشكل متكرر. هذا يزيد من سرعة نقل البيانات. يمكن تقسيمها إلى ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الأول وذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني.
مخبأ L1
وهي L1 مخبأ. إنه مدمج في وحدة المعالجة المركزية ويستخدم للتخزين المؤقت للبيانات في عملية معالجة البيانات بواسطة وحدة المعالجة المركزية. نظرًا لأن الإرشادات والبيانات المخزنة مؤقتًا تعمل بنفس تردد وحدة المعالجة المركزية ، فكلما زادت سعة ذاكرة التخزين المؤقت L1 ، يتم تخزين المزيد من المعلومات ، مما قد يقلل من عدد عمليات تبادل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وتحسين كفاءة الحوسبة وحدة المعالجة المركزية. ومع ذلك ، نظرًا لأن ذاكرة التخزين المؤقت تتكون من ذاكرة وصول عشوائي ثابتة ، فإن الهيكل أكثر تعقيدًا ، ولا يمكن جعل سعة ذاكرة التخزين المؤقت على مستوى L1 كبيرة جدًا في منطقة شريحة وحدة المعالجة المركزية المحدودة.
مخبأ L2
وهي L2 مخبأ. نظرًا لمحدودية سعة ذاكرة التخزين المؤقت على مستوى L1 ، من أجل تحسين سرعة تشغيل وحدة المعالجة المركزية مرة أخرى ، يتم وضع ذاكرة عالية السرعة ، أي ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني ، خارج وحدة المعالجة المركزية. التردد الرئيسي للعمل أكثر مرونة ، يمكن أن يكون نفس تردد وحدة المعالجة المركزية ، أو يمكن أن يكون مختلفًا. عندما تقرأ وحدة المعالجة المركزية البيانات ، فإنها تبحث أولاً في L1 ، ثم L2 ، ثم الذاكرة ، ثم الذاكرة الخارجية. لذلك ، لا يمكن تجاهل تأثير L2 على النظام.
مخبأ L3
تم تصميم ذاكرة التخزين المؤقت L3 للبيانات المفقودة بعد قراءة ذاكرة التخزين المؤقت L2. في وحدة المعالجة المركزية ذات ذاكرة التخزين المؤقت L3 ، يلزم استدعاء حوالي 5٪ فقط من البيانات من الذاكرة ، مما يحسن من كفاءة وحدة المعالجة المركزية. مبدأ عمله هو استخدام جهاز تخزين أسرع للاحتفاظ بنسخة من البيانات مقروءة من جهاز التخزين البطيء وعمل نسخة. عندما تكون هناك حاجة لقراءة البيانات وكتابتها من جسم التخزين الأبطأ ، يمكن لذاكرة التخزين المؤقت (ذاكرة التخزين المؤقت) أن تجعل البيانات مقروءة. تتم عملية الكتابة على الجهاز السريع أولاً ، بحيث تكون استجابة النظام أسرع.
TDP
أقصى طاقة تستخدمها وحدة المعالجة المركزية عند التحميل الكامل.
عملية التصنيع
تشير عملية تصنيع وحدة المعالجة المركزية إلى عرض خطوط التوصيل للمكونات المختلفة داخل وحدة المعالجة المركزية عند إنتاج وحدة المعالجة المركزية على مواد السيليكون. في الماضي ، كان يتم التعبير عنها عمومًا بالميكرونات ، ولكن الآن يتم التعبير عن معظمها بالنانومتر. كلما كانت القيمة أصغر ، كانت عملية التصنيع أكثر تقدمًا ، وزاد التردد الذي يمكن أن تحققه وحدة المعالجة المركزية. كلما انخفض استهلاك الطاقة ، يمكن دمج المزيد من الترانزستورات. عملية التصنيع الحالية لشركة Intel هي 14 نانومتر ، وعملية تصنيع AMD هي 28 نانومتر.
ببساطة ، بالنسبة للمنتجات على نفس النظام الأساسي ، كلما زاد التردد الرئيسي وذاكرة التخزين المؤقت ، كان ذلك أفضل ، ويتناسب استهلاك الطاقة مع توليد الحرارة. بشكل عام ، كلما زادت TDP لوحدة المعالجة المركزية ، زادت تكلفة المبرد المطلوب.
