Центральное процессорное устройство — Производительность процессора

Наиболее часто используемым выражением скорости процессора является тактовая частота процессора (тактовая частота ). С одной стороны, внутри процессора выполняются точно определенные операции. Однако из-за различных методов повышения производительности частота сегодня больше не является решающим фактором и не может использоваться для сравнения даже между совместимыми процессорами .

Фактическая скорость процесса — это комбинация тактовой частоты и других свойств. В процессорах RISC каждая машинная инструкция длилась ровно один такт, но инструкции были очень простыми (например, просто добавление двух регистров или перемещение из регистра в память). Напротив, в процессорах CISC каждая машинная инструкция занимала разное количество циклов (от одного до десятков циклов), но инструкции были более сложными (например, получение операнда из памяти, добавление содержимого регистра и сохранение его обратно в память). Следовательно, эти два разных семейства процессоров нельзя сравнивать напрямую по тактовой частоте.

Однако сегодня различия между двумя архитектурами стираются, так что благодаря суперскалярной архитектуре процессор CISC может выполнять несколько сложных инструкций за такт , а процессоры RISC могут выполнять до двенадцати простых инструкций за такт.

Если конвейерная обработка реализована в процессоре, несколько машинных инструкций обрабатываются в процессоре на разных этапах обработки. Если в настоящее время доступный суперскаларита может быть машинными инструкциями, выполняемыми вне очереди, то порядок выполнения машинных инструкций изменен (при сохранении точности результатов), чтобы максимально использовать все части процессора и тем самым увеличить спектакль.

Скорость процессора также влияет на наличие кеш-памяти процессора , что ускоряет доступ к основной памяти типа RAM.. Если кэш отсутствует, процессор должен дождаться завершения этой операции при чтении или записи в память, что обычно представляет собой несколько циклов шины, соединяющей память с процессором. Скорость этой шины обычно ниже, чем тактовая частота процессора (в большинстве современных процессоров даже внутренняя тактовая частота процессора кратна этой частоте), поэтому эта задержка очень значительна. Установка быстрого кэша между процессором и памятью может уменьшить или даже устранить эти задержки, в зависимости от успеха кеша в прогнозировании последующих операций с памятью, а также от общего размера кеша. Таким образом, текущие процессоры имеют встроенный кеш порядка единиц MiB.. Кэш может быть многоуровневым (L1, L2, L3 — чем меньше число, тем ближе к процессору) и может располагаться на материнской плате компьютера. На производительность кеша также влияет оптимизация программы.

Скорость процессора — лишь один из факторов, влияющих на общую скорость вашего компьютера. Другие факторы включают размер доступной оперативной памяти, скорость жесткого диска , пропускную способность соединительной шины , а также скорость других компонентов ввода / вывода компьютера (для игр, таких как видеокарта ) и, наконец, что не менее важно, накладные расходы операционной системы

Show Buttons
Hide Buttons