Hva er frekvensskalering?

En datamaskinhjerne er dens sentrale prosesseringsenhet (CPU).I vanlig drift behandler CPU alle operasjoner for datamaskinen, slik at programmer kan kjøre og operativsystemet å fungere.CPU -er varierer i hastigheten og effektiviteten.Den primære determinanten for ytelsen til en datamaskin CPU er klokkehastigheten til CPU -enheten, som måler antall grunnleggende aritmetiske operasjoner og mdash;Tillegg, subtraksjon, multiplikasjon eller divisjon mdash;det kan utføre hvert sekund.Frekvensskalering er den mest grunnleggende måten å få mer ytelse fra en prosessor;Ved å øke klokkefrekvensen, som er hastigheten som CPU kjører, vil datamaskinens ytelse også øke.

Inntil nylig, med fremveksten av multikjerneprosessorer, var frekvensskalering den mest elementære måten å skaffe ekstra ytelse for nyprosessormodeller.Eldre prosessorer pleide å kjøre på en under 1,0 GHz i hastighet.Nå kjører prosessorer ofte i hastigheter større enn 2,0 GHz, med noe topping av 3.0 GHz -merket.På papiret ser en 3,0 GHz CPU raskere enn en 2,0 GHz CPU, men i den virkelige verden bestemmes den generelle ytelsen til datamaskinen av et aggregat av alle dens deler.Med andre ord, hvis både 2.0 GHz og 3.0 GHz datamaskiner inneholder samme type minne, kan det samme hovedkortet, og så videre, den svakeste lenken i kjeden flaskehalsen datamaskinen, og forhindre at den optimaliserer all 3.0 GHz.Det kan virke som om frekvensskalering ikke har noe tak, det er ikke tilfelle.Å øke klokkehastigheten til en CPU øker varmeproduksjonen i enheten;Over tid virker denne ekstra varmen for å nedbryte kretsløpet, noe som får prosessoren til funksjonsfeil eller mislykkes.Dette plasserer et veldig reelt tak på maksimal hastighet på kommersielle prosessorer, og begrenser hastighetene som prosessorer kan bygges.

Økende CPU -ytelse i fravær av frekvensskalering krever mer innovative løsninger;CPU -produsenter kan ikke lenger bare snu volumet for å få mer ytelse.For å jobbe rundt disse grensene, har CPU-produsenter designet CPU-løsninger med flere kjerner.Ved å plassere mer enn en CPU -kjerne på en brikke, dobles den effektive hastigheten på prosessoren.I motsetning til frekvensskalering, hvis ytelse øker gjelder likt over hele linjen, plasserer dette imidlertid onus på dataprogramvaredesignere.Med mindre programvaredesignere spesifikt skreddersyr et program for å bruke to eller flere CPU -kjerner, går den ekstra fordelen tapt, noe som gjør frekvensskalering en av de reneste måtene å øke ytelsen på en CPU -brikke.