Тактовая частота

Скорость выполнения команд процессором называется тактовой частотой или частотой тактовых импульсов. Измеряется этот показатель в гигагерцах (ГГц); 1 ГГц равен одному миллиарду тактов в секунду.

Тактовая частота — это один из важнейших параметров, от которого зависит производительность компьютера. Высокостабильные электрические импульсы опорной частоты вырабатывает тактовый генератор, который обеспечивает синхронную работу основных устройств компьютера: процессора, памяти и шин ввода-вывода.

Быстродействие входящих в состав компьютера устройств существенно различается — каждое из них работает на собственной частоте, кратной частоте тактового генератора. Поскольку процессор функционирует на частоте, во много раз превышающей частоту тактового генератора, специалисты нередко употребляют термин «внутренняя тактовая частота процессора». Устроен же процессор таким образом, что каждый внешний такт системной шины преобразуется в несколько его внутренних тактов в соответствии с заданным коэффициентом умножения. В современных моделях процессоров этот коэффициент достаточно высок, например процессоры Pentium 4 функционируют на частоте 2,40 ГГц, 2,60 ГГц, 2,80 ГГц, 3 ГГц, 3,20 ГГц и более, поддерживают системную шину с частотой 800 МГц (коэффициенты умножения соответственно равны 3; 3,25; 3,5; 3,75 и 4). Предельная частота работы процессора указывается на самом процессоре.

Технология производства

Как уже было сказано, процессор состоит из множества элементов, называемых транзисторами, или вентилями. Минимальный размер этих и других элементов микросхемы (чипа) процессора задается таким параметром, как технологическая норма. Чем меньше данный параметр, тем больше элементов можно разместить на одном чипе. Представьте, какими должны быть размеры каждого вентиля, если в процессоре 42 млн.

Технологическая норма напрямую связана с быстродействием процессора и его энергопотреблением. Уменьшение размеров элементов процессоров ведет к увеличению тактовой частоты и снижению потребляемой мощности. На сегодняшний день технологическая норма производства процессоров составляет 0,09 мкм (сейчас меньше). Данная технология позволяет обеспечить максимально высокую тактовую частоту работы устройства при минимальном энергопотреблении. В результате повышается производительность процессора, увеличивается время его безотказной работы, уменьшаются размеры и масса.

Модели процессоров

В настоящее время среди производителей процессоров лидируют две компании, а именно Intel Corporation и Advanced Micro Devices (AMD). В их противоборстве несомненным лидером является Intel, которой принадлежит большая часть рынка. Тем не менее, AMD все успешнее укрепляет свои позиции в производстве процессоров для компьютеров начального и среднего уровней; Каждая из этих компаний выпускает собственные модели, которые превосходно взаимодействуют с операционной системой Microsoft Windows и разработанными для нее приложениями. Однако следует помнить, что последние модели процессоров не являются взаимозаменяемыми. Другими словами, процессор компании Intel нельзя установить на системную плату, разработанную для процессора AMD.

Обе компании предлагают потребителям по несколько моделей процессоров различных модификаций, имеющих разную стоимость и ориентированных на разные категории пользователей. Среди последних моделей от Intel следует выделить Pentium 4 и Celeron 4, а от AMD — Athlon XP и Duron. Процессоры Pentium 4 и Athlon XP устанавливаются в высокопроизводительных настольных компьютерах и мощных рабочих станциях, а Celeron 4 и Duron — в недорогих домашних компьютерах.

Название фирмы-изготовителя обычно указывается на микросхеме процессора, поэтому определить модель довольно просто: достаточно взглянуть на эту микросхему [5, 25].