Ghz: apa dan gigahertz dalam pengkomputeran

Jika anda memasuki dunia pengkomputeran dan anda sedang melihat pemproses untuk membeli, anda akan membaca GHz atau Gigahertz atau Gigahertzio berkali-kali. Semua ini adalah sama, dan tidak, ia bukan perasa makanan, ia merupakan ukuran yang sering digunakan dalam pengkomputeran dan kejuruteraan.

Indeks kandungan

Jadi sekurang-kurangnya kita boleh lakukan pada ketika ini adalah menerangkan langkah-langkah ini dan mengapa ia digunakan hari ini. Mungkin selepas ini, anda akan lebih jelas mengenai banyak perkara yang anda hadapi setiap hari dalam dunia elektronik.

Apakah GHz atau Gigahertz

GHz adalah singkatan untuk ukuran yang digunakan dalam elektronik yang dipanggil Gigahertz dalam bahasa Sepanyol, walaupun kita juga boleh menemuinya sebagai Gigahertz. Dan ia tidak benar-benar ukuran asas, tetapi ia adalah pelbagai daripada Hertz, khususnya kita bercakap tentang 10.9 juta Hertz.

Oleh itu, apa yang kita perlu tentukan ialah Hertz, pengukuran asas dan di mana Kilohertz (kHz), Megahertz (Mhz) dan Gigahertz (GHz) berasal. Nah, langkah ini dicipta oleh Heinrich Rudolf Hertz, dari nama keluarga namanya. Dia seorang ahli fizik Jerman yang menemui bagaimana gelombang elektromagnetik menyebar di ruang angkasa. Jadi benar pengukuran ini datang dari dunia gelombang dan tidak semata-mata dari komputer.

A Hertz mewakili satu kitaran sesaat, sebenarnya, sehingga tahun 1970, Hertz tidak dipanggil kitaran. Sekiranya anda tidak tahu, kitaran hanyalah pengulangan satu peristiwa per unit masa, yang dalam hal ini akan menjadi pergerakan gelombang. Kemudian Hertz mengukur bilangan kali gelombang berulang dalam masa, yang boleh menjadi bunyi atau elektromagnetik. Tetapi ini juga diperluaskan kepada getaran pepejal atau gelombang laut.

Sekiranya kita cuba untuk meniup kertas selari dengan permukaannya, kita akan menyedari bahawa ia mula mengalir mengulang corak setiap seringkali, dalam beberapa saat atau seribu sekilas jika kita meletup keras. Hal yang sama berlaku dengan gelombang, dan pada magnitud ini kita menyebutnya kekerapan (f) dan ia adalah kebalikan dari suatu tempoh, yang diukur dalam detik yang jelas. Jika kita meletakkannya bersama-sama, kita boleh menentukan Hertz sebagai kekerapan dalam ayunan zarah (gelombang, kertas, air) dalam tempoh insurans.

Di sini kita dapat melihat bentuk gelombang dan bagaimana ia mengulangi tempoh. Pada mulanya, kita mempunyai ukuran 1 Hz, kerana dalam satu saat ia hanya mengalami satu ayunan. Dan dalam imej kedua, dalam satu saat ia telah berayun 5 kali lengkap. Bayangkan betapa banyaknya 5 GHz.

Nama	Simbol	Nilai (Hz)
Microhertz	μHz	0.000001
Millihertz	mHz	0.001
…	…	…
Hertz	Hz	1
Decahertz	daHz	10
Hectoertium	hHz	100
Kilohertz	kHz	1, 000
Megahertz	MHz	1, 000, 000
Gigahertz	GHz	1, 000, 000, 000
…	…	…

GHz dalam pengkomputeran

Sekarang kita benar-benar tahu apa yang Hertz adalah dan dari mana ia datang, sudah tiba masanya untuk menggunakannya untuk pengkomputeran.

Hertz mengukur kekerapan cip elektronik, bagi kami, yang paling terkenal ialah pemproses. Jadi memindahkan takrif kepadanya, Hertz adalah bilangan operasi yang dapat dilakukan pemproses dalam tempoh satu saat. Ini adalah bagaimana kelajuan pemproses diukur.

Pemproses komputer (dan komponen elektronik lain) adalah peranti yang bertanggungjawab untuk menjalankan operasi tertentu yang dihantar dari ingatan utama dalam bentuk arahan yang dihasilkan oleh program. Kemudian setiap program dibahagikan kepada tugas atau proses, dan seterusnya menjadi arahan, yang akan dilaksanakan satu persatu oleh pemproses.

Semakin hertz pemproses mempunyai, lebih banyak operasi atau arahan yang dapat dilaksanakan dalam sesaat. Secara umum, kita juga boleh memanggil frekuensi " kelajuan jam " ini, kerana seluruh sistem disegerakkan oleh isyarat jam supaya setiap kitaran berlangsung pada masa yang sama dan pemindahan maklumat adalah sempurna.

CPU hanya memahami isyarat elektrik

Seperti yang anda faham, komponen elektronik hanya memahami voltan dan amp, isyarat / isyarat tidak ada, jadi semua arahan mesti diterjemahkan ke dalam sifar dan yang lain. Pada masa ini, pemproses mampu bekerja secara bersamaan dengan rentetan sehingga 64 sifar dan yang disebut bit, dan ia mewakili kehadiran atau ketiadaan isyarat voltan.

CPU hanya menerima penggantian isyarat yang mampu mentafsir dengan struktur gerbang logik dalamannya , yang pada gilirannya terdiri daripada transistor yang bertanggungjawab untuk lulus atau tidak lulus isyarat elektrik. Dengan cara ini, ia boleh memberikan "makna yang dapat difahami" bagi manusia, dalam bentuk operasi matematik dan logik: tambahan, penolakan, pendaraban, pembahagian, AMD, ATAU, TIDAK, NOR, XOR. Semua ini dan beberapa lagi adalah operasi yang dilakukan oleh CPU, dan yang kita lihat pada PC kita dalam bentuk permainan, program, imej, dll. Ingin tahu, kan?

Evolusi GHz

Kami tidak selalu mempunyai Gigahertz dalam sup, sebenarnya, hampir 50 tahun yang lalu, jurutera hanya bermimpi pernah menamakan kekerapan pemproses mereka dengan cara ini.

Permulaannya tidak buruk, mikropemproses pertama yang dilaksanakan pada cip tunggal ialah Intel 4004, sebuah lipas kecil yang dicipta pada tahun 1970 yang merevolusikan pasaran selepas komputer berasaskan injap vakum yang tidak mempunyai lampu RGB. Tepat sekali, ada masa ketika RGB tidak wujud, bayangkan. Hakikatnya, cip ini mampu memproses rentetan 4-bit pada frekuensi 740 KHz, tidak buruk, dengan cara ini.

Lapan tahun kemudian, dan selepas beberapa model, Intel 8086 tiba, pemproses tidak kurang daripada 16 bit yang bekerja dari 5 hingga 10 MHz, dan masih berbentuk seperti lipas. Ia adalah pemproses pertama yang melaksanakan seni bina x86, yang kini kami ada pada pemproses, yang luar biasa. Tetapi seni bina ini sangat baik pada arahan pengendalian bahawa ia adalah sebelum dan selepas dalam pengkomputeran. Terdapat juga orang lain seperti IBM Power9 untuk pelayan, tetapi sudah pasti 100% komputer peribadi terus menggunakan x86.

Tetapi pemproses DEC Alpha cip pertama dengan arahan RISC yang mencapai penghalang 1 GHz pada tahun 1992, maka AMD tiba dengan Athlon pada tahun 1999 dan pada tahun yang sama Pentium IIIs mencapai frekuensi ini.

IHP pemproses

Dalam era semasa, kami mempunyai pemproses yang mampu mencapai sehingga 5 GHz (5, 000, 000, 000 operasi sesaat) dan mengatasinya bukan hanya satu, tetapi sehingga 32 teras pada cip tunggal. Setiap teras mampu melaksanakan lebih banyak operasi setiap kitaran, oleh itu kapasiti mengalikan.

Bilangan operasi setiap kitaran juga dipanggil IHP (tidak boleh dikelirukan dengan indeks harga pengguna). IPC adalah penunjuk prestasi pemproses, pada masa ini sangat bergaya untuk mengukur IPC pemproses, kerana ini menentukan seberapa baik pemproses.

Biar saya jelaskan, dua elemen asas CPU adalah teras dan frekuensi mereka, tetapi kadang-kadang mempunyai lebih banyak teras tidak bermakna mempunyai IPC yang lebih banyak, jadi mungkin CPU 6-core kurang berkuasa daripada CPU 4-teras.

Arahan program dibahagikan kepada benang atau peringkat, dan dimasukkan ke dalam pemproses supaya, secara ideal, satu instruksi yang lengkap dijalankan dalam setiap kitaran jam, ini akan menjadi IPC = 1. Dengan cara ini, dalam setiap kitaran, arahan lengkap akan datang dan pergi. Tetapi tidak semuanya sangat ideal, kerana arahannya bergantung pada bagaimana program itu dibina dan jenis operasi yang akan dilaksanakan. Menambah tidak sama seperti mendarab, tidak sama jika program mempunyai beberapa benang hanya satu.

Terdapat program untuk mengukur IPC pemproses di bawah syarat-syarat yang serupa. Program-program ini memperoleh nilai purata IPC dengan mengira masa yang diperlukan untuk pemproses untuk menjalankan program. Siri seperti ini:

Kesimpulan dan pautan yang lebih menarik

Ia benar-benar satu topik yang sangat menarik, ini mengenai Hertz dan bagaimana kelajuan pemproses diukur. Ia benar-benar memberi banyak topik untuk dibincangkan, tetapi kita tidak boleh membuat artikel seperti novel juga.

Sekurang-kurangnya kami berharap pengertian Hertz, frekuensi, kitaran sesaat dan IHP dijelaskan dengan baik. Kini kami meninggalkan anda dengan beberapa tutorial menarik yang berkaitan dengan topik ini.

Sekiranya anda mempunyai sebarang soalan mengenai topik ini, atau ingin menunjukkan sesuatu, tinggalkan komen di dalam kotak.