Тактова частота процесора – все, що потрібно знати

Коли йдеться про характеристики процесора, однією з перших згадується його тактова частота. Разом з кількістю ядер, робочою напругою та розміром кеш-пам'яті, тактова частота вказує на потужність процесора, його можливості та рівень. У цій статті розбиратимемося, що таке частота процесора, який її вплив на швидкість виконання завдань і як можна власноруч додати своєму процесору сил.

Що таке тактова частота процесора?

Тактова частота - це кількість операцій (тактів), що виконуються за одиницю часу. У комп'ютерного процесора тактова частота означає, скільки операцій може виконати за 1 секунду. У сучасних ПК тактова частота процесора становить від 1 до 4 ГГц. Ця частота визначається множенням базової частоти певний коефіцієнт. Наприклад, якщо процесор використовує шину з частотою 133 МГц і множник дорівнює 20, то тактова частота процесора дорівнюватиме 2660 МГц.

Але хочемо відзначити, що при виборі процесора його частота для вас не повинна бути вирішальним фактором, тому що вона впливає лише на частину загальної продуктивності процесора.

У чому вимірюється тактова частота процесора?

Вимірюється тактова частота в Герцах, на честь німецького першовідкривача електромагнітного випромінювання Генріха Герца. Одиниця виміру герц означає кількість коливань (повторень) періодичних процесів за 1 секунду. Кількість цих процесів, виконаних центральним процесором за 1 секунду, є його тактова частота. Вимірювання частоти процесора здійснюється у похідних одиницях вимірювання: мегагерцях, кілогерцях та гігагерцях. Здебільшого ми чуємо за гігагерці. Якщо бачимо характеристику в 3.9 ГГц, це означає, що з секунду процесор виконує 3.9 мільярдів операцій. Тобто: кілогерц – тисяча герц, мегагерц – мільйон герц, гігагерц – мільярд герц. В інтернет-магазинах ми можемо зустрічати вимірювання тактової частоти процесора в мегагерцах, і ця цифра, природно, буде більшою за показник у гігагерцях (наприклад, 1,60 ГГц або 1600 МГц).

Вплив частоти на продуктивність

Хоча більш висока частота процесора комп'ютера дійсно дозволяє виконувати більше операцій за одиницю часу, на його продуктивність впливають та інші фактори. Такі характеристики процесу, 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. Нові архітектури здатні виконувати більше інструкцій за один такт, що дозволяє їм бути швидше навіть при більш низькій частоті.

Сучасні процесори мають кілька ядер, і з них може обробляти окремі потоки даних. Процесор з більш низькою 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 для однопоточної роботи, тоді як інші активно використовують багатоядерність. У разі швидкість виконання завдань залежить від сумісності з конкретною архітектурою.

Тактова частота vs кількість ядер

У наших статтях ми продовжуємо розвінчувати міфи, пов'язані з персональними комп'ютерами. Один з таких міфів – чим більше ядер, тим більша сумарна частота процесора. Тобто якщо тактова частота процесора 3.7 ГГц і він має шість ядер, то тактова частота буде помножена на шість? Відразу скажемо – це не так. Для роз'яснення часто використовують приклад із мандрівниками. Чи один мандрівник, чи їх шестеро – швидкість їхнього руху буде однаковою. Так, виконувати роботи вони можуть більше, адже шестеро сильніші за одного. Але швидкість залишиться незмінною, хоч би як рухався один мандрівник. Тобто від кількості ядер безпосередньо залежить продуктивність процесора. Але не залежить його тактова частота.

Сучасні технології для підвищення тактової частоти

Відразу варто відзначити, що не кожен процесор можна розігнати, оскільки це залежить від того, чи він розблокований множник (як у серіях «K» від Intel або Ryzen від AMD) і чи підтримує материнська плата (як наприклад чіпсети Intel серії Z або AMD серії B та X) розгін. Якщо множник заблокований, можливості для розгону будуть дуже обмежені або взагалі відсутні. Важливими є також потужна система охолодження, належної потужності блок живлення для безпечної та 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 дозволяє регулювати параметри процесора (частоти, множники, напруга і т.д.) або використовувати спеціальний софт. Для розгону процесорів Intel та AMD існує кілька популярних програм, які допомагають користувачам безпечно налаштувати та контролювати процес розгону.

Для процесорів Intel часто використовують Intel Extreme Tuning Utility (Intel XTU) або ThrottleStop.

Для процесорів AMD часто використовують AMD Ryzen Master і 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 це супроводжується ризиками перегріву, нестабільності системи, зменшення терміну служби компонентів і збільшенням енергоспоживання. Для більшості пересічних користувачів ці ризики можуть переважити потенційні вигоди, оскільки сучасні комп'ютери і так забезпечують високу продуктивність повсякденних завдань. Розгін може бути цікавий саме ентузіастам або геймерам, які прагнуть вичавити максимум із системи, але для більшості користувачів стабільність і простота все ж таки важливіші за невелике підвищення швидкості.