Was ist Frequenzskalierung?

Ein Computerhirn ist seine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU).Im gewöhnlichen Betrieb verarbeitet die CPU alle Vorgänge für den Computer, sodass die Programme ausgeführt werden können und das Betriebssystem funktionieren.CPUs variieren in ihrer Geschwindigkeit und Effizienz.Die primäre Determinante für die Leistung einer Computer -CPU ist die Taktgeschwindigkeit der CPU -Einheit, die die Anzahl der grundlegenden arithmetischen Operationen mdash misst.Addition, Subtraktion, Multiplikation oder Division Mdash;Es kann jede Sekunde ausführen.Die Frequenzskalierung ist die grundlegendste Möglichkeit, von einem Prozessor mehr Leistung zu erzielen.Durch die Erhöhung der Taktfrequenz, bei der die Geschwindigkeit der CPU ausgeführt wird, wird die Leistung der Computer ebenfalls zunehmen.Prozessormodelle.Ältere Prozessoren lief früher bei einer Geschwindigkeit von unter 1,0 GHz.Jetzt verlaufen Prozessoren üblicherweise mit Geschwindigkeiten von mehr als 2,0 GHz, wobei einige die 3,0 -GHz -Marke übertreffen.Auf dem Papier sieht eine 3,0 -GHz -CPU schneller aus als eine 2,0 -GHz -CPU, aber in der realen Welt wird die Gesamtleistung des Computers durch ein Aggregat aller Teile bestimmt.Mit anderen Worten, wenn sowohl die 2,0 GHz- als auch die 3,0 -GHz -Computer die gleiche Art von Speicher, das gleiche Motherboard usw. enthalten, kann das schwächste Glied in der Kette den Computer ein Engpässe haben, was verhindert, dass alle 3,0 GHz optimiert werden.Es scheint, als hätte die Frequenzskalierung keine Decke, das ist nicht der Fall.Erhöhung der Taktgeschwindigkeit einer CPU erhöht die Wärmeerzeugung im Gerät.Im Laufe der Zeit degradiert diese zusätzliche Wärme die Schaltung, wodurch der Prozessor fehlfest oder fehlschlägt.Dies stellt eine sehr reale Decke auf die maximale Geschwindigkeit der kommerziellen Prozessoren ein und begrenzt die Geschwindigkeit, an der Prozessoren gebaut werden können.

Erhöhung der CPU -Leistung ohne Frequenzskalierung erfordert innovativere Lösungen.CPU -Hersteller können das Volumen nicht mehr einfach auf die Leistung bringen, um mehr Leistung zu erzielen.Um diese Grenzen zu umgehen, haben CPU-Hersteller Multi-Core-CPU-Lösungen entworfen.Durch die Platzierung von mehr als einen CPU -Kern auf einen Chip wird die effektive Geschwindigkeit des Prozessors verdoppelt.Im Gegensatz zu Frequency Scaling, deren Leistungssteigerungen auf ganzer Linie gleichermaßen gelten, wird die Verantwortung auf Computersoftware -Designer gesetzt.Sofern Softwaredesigner ein Programm nicht speziell für die Verwendung von zwei oder mehr CPU -Kernen anpassen, geht der zusätzliche Nutzen verloren, was die Frequenz zu einer der reinsten Möglichkeiten zur Erhöhung der Leistung eines CPU -Chips macht.