Коли заходить мова про характеристики процесора, однією з перших згадується його тактова частота. Разом із кількістю ядер, робочою напругою та розміром кеш-пам'яті, тактова частота вказує на потужність процесора, його можливості та рівень. В даній статті будемо розбиратися, що таке тактова частота процесора, який її вплив на швидкість виконання завдань і як можна власноруч додати своєму процесору сил.
Що таке тактова частота процесора?
В цілому тактова частота – це кількість операцій (тактів), що виконуються за одиницю часу. У комп'ютерного процесора тактова частота означає, скільки операцій він може виконати за 1 секунду. У сучасних ПК тактова частота процесора становить від 1 до 4 ГГц. Ця частота визначається множенням базової частоти на певний коефіцієнт. Наприклад, якщо процесор використовує шину з частотою 133 МГц і множник дорівнює 20, то тактова частота процесора дорівнюватиме 2660 МГц.
Але хочемо зазначити, що під час вибору процесора тактова частота для вас не повинна бути вирішальним фактором, оскільки вона впливає лише на частину загальної продуктивності процесора.
В чому вимірюється тактова частота процесора?
Вимірюється тактова частота в Герцах, на честь німецького першовідкривача електромагнітного випромінювання Генріха Герца. Одиниця вимірювання герц означає кількість коливань (повторень) періодичних процесів за 1 секунду. Кількість цих процесів, виконаних центральним процесором за 1 секунду, і є його тактовою частотою. Вимірювання частоти процесора здійснюється в похідних одиницях виміру: мегагерцах, кілогерцах та гігагерцах. В основному ми чуємо за гігагерци. Якщо ми бачимо характеристику в 3.9 ГГц, то це означає, що за секунду процесор виконує 3.9 мільярдів операцій. Тобто: кілогерц – тисяча герц, мегагерц – мільйон герц, гігагерц – мільярд герц. В інтернет-магазинах ми можемо зустрічати вимір тактової частоти процесора в мегагерцах, і ця цифра, звісно, буде більша за показник в гігагерцах (наприклад, 1,60 ГГц або 1600 МГц).
Вплив частоти на продуктивність
Хоча вища тактова частота процесора дійсно дозволяє виконувати більше операцій за одиницю часу, на його продуктивність впливають і інші фактори. Такі характеристики, як архітектура процесора, кількість ядер, розмір кешу і підтримка багатопоточності, можуть мати більш важливий вплив на швидкість виконання конкретних завдань.
Наприклад, процесори з різними архітектурами можуть мати різну ефективність при однаковій тактовій частоті. Новіші архітектури здатні виконувати більше інструкцій за один такт, що дозволяє їм бути швидшими навіть при нижчій частоті.
Сучасні процесори мають декілька ядер, і кожне з них може обробляти окремі потоки даних. Процесор з нижчою частотою, але більшою кількістю ядер, може виконувати багатозадачні операції швидше, ніж процесор з високою частотою, але меншою кількістю ядер.
Не всі програми можуть використовувати потенціал високої тактової частоти або великої кількості ядер. Деякі програми оптимізовані під однопоточну роботу, тоді як інші активно використовують багатоядерність. У таких випадках швидкість виконання завдань залежить від сумісності з конкретною архітектурою.
Тактова частота vs кількість ядер
В наших статтях ми продовжуємо розвінчування міфів, пов'язаних з персональними комп'ютерами. Один з таких міфів – чим більше ядер, тим більше тактова частота процесора. Тобто, якщо тактова частота процесора 3.7 ГГц і він має шість ядер, то тактова частота буде помножена на шість? Одразу скажемо – це не так. Для роз'яснення часто використовують приклад з мандрівниками. Чи один мандрівник, чи їх шестеро – швидкість їх руху буде однаковою. Так, виконувати роботи вони можуть більше, адже шестеро сильніше за одного. Але швидкість залишиться незмінною, як би рухався один мандрівник. Тобто – від кількості ядер прямо залежить продуктивність процесора. Але ніскільки не залежить його тактова частота.
Сучасні технології для підвищення тактової частоти
Відразу варто зазначити, що не кожен процесор можна розігнати, оскільки це залежить від того, чи має він розблокований множник (як у серіях "K" від Intel або Ryzen від AMD) і чи підтримує материнська плата (як наприклад чипсети Intel серії Z або AMD серії B і X) розгін. Якщо множник заблокований, можливості для розгону будуть дуже обмеженими або взагалі відсутні. Важливі також потужна система охолодження, належний потужності блок живлення для безпечної і стабільної роботи системи після розгону, а також щоб оперативна пам'ять підтримувала відповідну частоту.
Для розгону процесорів необхідно мати доступ до налаштувань BIOS материнської плати, що дозволяють регулювати параметри процесора (частоти, множники, напругу тощо) або ж використовувати спеціальний софт. Для розгону процесорів Intel та AMD існує кілька популярних програм, які допомагають користувачам безпечно налаштувати і контролювати процес розгону.
Для процесорів Intel часто використовують Intel Extreme Tuning Utility (Intel XTU) або ThrottleStop.
Для процесорів AMD часто використовують AMD Ryzen Master та ClockTuner for Ryzen (CTR).
Для контролю параметрів під час розгону, щоб уникнути перегріву та перевантаження, часто використовують програми CPU-Z та HWMonitor.
Але ось тут ми підходимо до важливого питання – а чи завжди розгін безпечний та корисний? На нашу думку, розгін не завжди безпечний і корисний для пересічного користувача. Так, він може підвищити продуктивність у деяких завданнях, але все це супроводжується ризиками перегріву, нестабільності системи, зменшення терміну служби компонентів та збільшенням енергоспоживання. Для більшості рядових користувачів ці ризики можуть переважити потенційні вигоди, оскільки сучасні комп'ютери і так забезпечують високу продуктивність для повсякденних завдань. Розгін може бути цікавий саме ентузіастам або геймерам, які прагнуть вичавити максимум з системи, але для більшості користувачів стабільність і простота все ж таки важливіші за невелике підвищення швидкості.
