ความเร็ว CPU คืออะไร?

ความเร็ว CPU หรือความเร็วของหน่วยการประมวลผลส่วนกลางในคอมพิวเตอร์เป็นหลักความเร็วที่คอมพิวเตอร์สามารถทำการคำนวณที่ถูกป้อนผ่านคำแนะนำโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่โหลดลงในหน่วยความจำการเข้าถึงแบบสุ่มแบบสุ่ม (RAM)ความเร็วของโปรเซสเซอร์ถูก จำกัด ด้วยจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สร้างขึ้นในโปรเซสเซอร์การเชื่อมต่อแบบขนานกับโปรเซสเซอร์อื่น ๆ ความจุของบัสเพื่อส่งข้อมูลไปมาจาก CPU ไปยังหน่วยความจำและข้อกำหนดฮาร์ดแวร์อื่น ๆซีพียูส่วนใหญ่มีการลงทะเบียนหน่วยความจำของตัวเองสำหรับการคำนวณหลักในพื้นที่โดยไม่ต้องส่งผ่านบัสไปยังส่วนประกอบฮาร์ดแวร์อื่นและด้านหลัง

โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ในระบบปัจจุบันมีความสามารถในการทำงานได้อย่างรวดเร็วซึ่งข้อ จำกัด ด้านประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่จะเชื่อมโยงกับคอขวดของความจุบัสปริมาณของ RAM ที่มีอยู่และการออกแบบซอฟต์แวร์ที่เข้าถึงระบบก็มีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพของ CPU จริงความสามารถในการมัลติเธรดในการออกแบบ CPU เป็นอีกปัจจัยหลักที่สำคัญซึ่งเป็นความสามารถของ CPU ในการทำงานหลายอย่างในสภาพแวดล้อมการดำเนินการที่ใช้ร่วมกันใน CPU ดังนั้นข้อมูลที่น้อยลงจะต้องจัดเก็บและดึงข้อมูลจากหน่วยความจำในระหว่างการดำเนินการโปรแกรมมักจะเปลี่ยนสิ่งที่เรียกว่าความเร็วสัญญาณนาฬิกาบน CPU โดยการโอเวอร์คล็อกอุปกรณ์ส่วนหนึ่งของสิ่งที่กำหนดความเร็ว CPU บนคอมพิวเตอร์คืออัตรานาฬิกาหรือความเร็วสัญญาณนาฬิกาซึ่งเป็นจำนวนรอบนาฬิกาตามนาฬิกาภายในคอมพิวเตอร์ที่ CPU จำเป็นต้องดำเนินการหนึ่งคำสั่งซีพียูที่เหมือนกันสามารถมีอัตราประสิทธิภาพที่แตกต่างกันมากหากมีการโอเวอร์คล็อกตัวอย่างเช่นเพื่อเพิ่มตัวเลขสองตัวเข้าด้วยกันใน 10 รอบโดยที่ CPU ตัวอื่นทำการคำนวณเดียวกันในรอบ 2 คลิกในขณะที่การโอเวอร์คล็อกคอมพิวเตอร์ CPU จะนำออกของการซิงโครไนซ์กับความเร็วของบัสมันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU ได้อย่างมากในระบบเก่าที่ได้รับการปรับปรุงด้วยสถาปัตยกรรมบัสใหม่โปรเซสเซอร์ที่ใหม่กว่าจะไม่ได้รับประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงความเร็วสัญญาณนาฬิกาอย่างไรก็ตามเนื่องจากพวกเขาทำงานอยู่แล้วในระดับที่สูงกว่าสิ่งที่บัสและหน่วยความจำคอมพิวเตอร์สามารถจัดการได้ด้วยความเร็ว CPU ในช่วง Gigahertz หลายช่วงการคำนวณหลายพันล้านจะดำเนินการต่อวินาทีซีพียู 2.4 Gigahertz สามารถเรียกใช้การคำนวณ 2.4 พันล้านต่อวินาทีในขณะที่ส่วนประกอบเชื่อมต่อระหว่างกัน 32- หรือ 64 บิตโดยทั่วไปจะทำงานในช่วง 127–508 megabyte (หลายล้านไบต์) ต่อช่วงวินาทีปัจจัยสำหรับความเร็ว CPU ไม่ว่าจะโอเวอร์คล็อกหรือไม่เกี่ยวข้องกับความสามารถของระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในการกระจายความร้อนออกไปจากโปรเซสเซอร์เนื่องจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะสร้างสิ่งกีดขวางทางความร้อนสำหรับการส่งสัญญาณไฟฟ้าในทรานซิสเตอร์กึ่งตัวนำออกไซด์ของโลหะออกไซด์ (MOSFET)การออกแบบ CPUโปรเซสเซอร์ที่เร็วกว่าต้องการแหล่งจ่ายไฟวัตต์ที่สูงขึ้นซึ่งแปลว่าการสร้างความร้อนมากขึ้นHeat Sinks ซึ่งทำหน้าที่เป็นมินิแอดเวทถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของโปรเซสเซอร์เพื่อกระจายความร้อนโดยการนำและระบบพัดลมภายในตัวเรือนคอมพิวเตอร์จะพามันออกไปเช่นกันโดยการพาความร้อน

การใช้โปรเซสเซอร์หลายตัวในแบบขนานเพื่อแบ่งปันการคำนวณข้อมูลบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวตอนนี้เป็นวิธีการทั่วไปกับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่เพื่อเพิ่มความเร็ว CPUในระบบขั้นสูงการระบายความร้อนของเหลวนั้นเกี่ยวข้องกับการทำให้ CPU อยู่ในการตั้งค่าอุณหภูมิที่มั่นคงซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงมากใช้โปรเซสเซอร์หลายพันตัวที่ทำงานแบบขนานและเย็นลงด้วยไนโตรเจนเหลวหรือฮีเลียมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ -452 DEG;Fahrenheit (-269 DEG; Celsius) โดยมีความเร็วนาฬิกาสูงกว่า 500 Gigahertz หรือ 500 พันล้านการคำนวณต่อวินาที