Tốc độ CPU là gì?

Tốc độ CPU, hoặc tốc độ của đơn vị xử lý trung tâm trong máy tính, về cơ bản là tốc độ mà máy tính có thể thực hiện các tính toán được cung cấp cho nó thông qua các hướng dẫn chương trình phần mềm được tải vào bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên dễ bay hơi (RAM).Tốc độ bộ xử lý bị giới hạn bởi số lượng bóng bán dẫn được tích hợp trong bộ xử lý, kết nối song song với các bộ xử lý khác, công suất của xe buýt để truyền dữ liệu qua lại từ CPU sang bộ nhớ và các thông số kỹ thuật phần cứng khác.Hầu hết các CPU cũng có các thanh ghi bộ nhớ riêng để thực hiện các tính toán lõi cục bộ, mà không phải truyền chúng qua xe buýt đến một thành phần phần cứng khác và trở lại.Trình xử lý máy tính trên các hệ thống hiện tại có khả năng hoạt động với tốc độ nhanh chóng đến mức các hạn chế về hiệu suất trong hầu hết các máy tính cá nhân được gắn nhiều hơn với tắc nghẽn công suất xe buýt.Lượng RAM có sẵn và thiết kế của phần mềm đang truy cập hệ thống cũng quan trọng hơn hiệu suất CPU thực tế.Khả năng đa đọc trong thiết kế CPU là một yếu tố tốc độ quan trọng khác, đó là khả năng của CPU thực hiện nhiều tác vụ trong môi trường thực hiện chung trên CPU, do đó, ít thông tin hơn phải được lưu trữ và lấy từ bộ nhớ trong các hoạt động chương trình.Thường thay đổi những gì được gọi là tốc độ đồng hồ trên CPU, bằng cách ép xung thiết bị.Một phần của những gì xác định tốc độ CPU trên máy tính là tốc độ đồng hồ hoặc tốc độ đồng hồ, là số chu kỳ đồng hồ, dựa trên đồng hồ bên trong của máy tính, CPU cần thực hiện một lệnh.Các CPU giống hệt nhau có thể có nhiều tốc độ hiệu suất khác nhau nếu một chiếc đồng hồ, ví dụ, để thêm hai số lại với nhau trong 10 chu kỳ, trong đó CPU khác thực hiện tính toán tương tự trong các chu kỳ 2 ngày.Đồng bộ hóa với tốc độ của xe buýt, nó có thể tăng hiệu suất CPU đáng kể trên các hệ thống cũ đã được tăng cường với các kiến trúc xe buýt mới.Tuy nhiên, các bộ xử lý mới hơn sẽ không được hưởng lợi từ những thay đổi về tốc độ đồng hồ, vì chúng đã hoạt động ở mức cao hơn mức mà bộ nhớ xe buýt và máy tính có thể xử lý.Với tốc độ CPU trong phạm vi nhiều Gigahertz, hàng tỷ tính toán được thực hiện mỗi giây.Do đó, CPU 2,4 gigahertz có thể chạy 2,4 tỷ tính toán mỗi giây, trong khi bus kết nối thành phần ngoại vi 32 hoặc 64 bit điển hình (PCI) sẽ chạy trong phạm vi 127 megabyte (hàng triệu byte).Yếu tố cho tốc độ CPU, dù được ép xung hay không, liên quan đến khả năng của toàn bộ hệ thống máy tính làm tiêu tan nhiệt khỏi bộ xử lý, vì tăng nhiệt tạo ra một hàng rào nhiệt để truyền tín hiệu điện trong bóng bán dẫn trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET)Thiết kế CPU.Bộ xử lý nhanh hơn yêu cầu nguồn cung cấp năng lượng công suất cao hơn, điều này có nghĩa là tạo ra nhiệt lớn hơn.Các tản nhiệt, hoạt động như những người phóng xạ mini, được xây dựng trên bề mặt của bộ xử lý để tiêu tan nhiệt bằng cách dẫn và các hệ thống quạt trong vỏ máy tính cũng mang nó đi bằng đối lưu.Chạy nhiều bộ xử lý song song để chia sẻ tính toán dữ liệu trên một máy tính hiện là cách tiếp cận phổ biến với hầu hết các máy tính để tăng tốc độ CPU.Trên các hệ thống tiên tiến, làm mát chất lỏng cũng tham gia để giữ CPU ở cài đặt nhiệt độ ổn định.Các siêu máy tính rất tiên tiến sử dụng hàng ngàn bộ xử lý hoạt động song song và được làm mát bằng nitơ lỏng hoặc helium lỏng đến nhiệt độ khoảng -452 deg;F.