Ghz: ano at ano ang isang gigahertz sa computing

Kung pumapasok ka sa mundo ng pag-compute at tinitingnan mo ang mga processors na bibilhin, mababasa mo nang maraming beses ang GHz o Gigahertz o Gigahertzio. Ang lahat ng ito ay eksaktong pareho, at hindi, hindi ito isang panimpla sa pagkain, ito ay isang panukalang ginagamit nang madalas sa pag-compute at engineering.

Indeks ng nilalaman

Kaya ang hindi bababa sa magagawa natin sa puntong ito ay ipaliwanag kung ano ang mga panukalang ito na panukala at kung bakit ito ginagamit nang labis sa ngayon. Marahil pagkatapos nito, magiging mas malinaw ka tungkol sa maraming mga bagay na nakakaharap mo araw-araw sa mundo ng mga electronics.

Ano ang isang GHz o Gigahertz

Ang GHz ay ​​ang pagdadaglat para sa isang pagsukat na ginamit sa electronics na tinatawag na Gigahertz sa Espanyol, kahit na maaari mo rin nating mahanap ito bilang Gigahertz. At ito ay hindi talaga isang sukatan ng batayan, ngunit ito ay isang maramihang Hertz, partikular na pinag-uusapan natin ang tungkol sa 10.9 milyong Hertz.

Kaya talaga ang dapat nating tukuyin ay ang Hertz, ang pagsukat ng base at kung saan nagmula ang Kilohertz (kHz), Megahertz (Mhz) at Gigahertz (GHz). Sa gayon, ang panukalang ito ay naimbento ni Heinrich Rudolf Hertz, na nagmula sa apelyido ng pangalan ng panukalang-batas. Siya ay isang pisiko na Aleman na natuklasan kung paano lumaganap ang espasyo ng electromagnetic. Kaya talagang pagsukat na ito ay nagmula sa mundo ng mga alon at hindi puro mula sa pag-compute.

Ang isang Hertz ay kumakatawan sa isang siklo bawat segundo, sa katunayan, hanggang sa 1970, si Hertz ay hindi tinawag na mga siklo. Kung hindi mo alam, ang isang siklo ay simpleng pag-uulit ng isang kaganapan sa bawat yunit ng oras, na sa kasong ito ay ang paggalaw ng isang alon. Pagkatapos ay sinusukat ng isang Hertz ang bilang ng mga beses na umuulit ang alon sa oras, na maaaring tunog o electromagnetic. Ngunit ito ay pinapalawak din sa mga panginginig ng boses ng solido o sa mga alon ng dagat.

Kung susubukan nating pumutok ng isang papel na kahanay sa ibabaw nito, mapapansin natin na nagsisimula itong buwagin ang ulitin ang pattern tuwing madalas, sa mga segundo o libong libong segundo kung sasabog tayo. Ang parehong nangyayari sa mga alon, at sa kalakhang ito ay tinatawag nating dalas (f) at ito ang kabaligtaran ng isang panahon, na sinusukat sa mga malinaw na segundo (s) . Kung isasama natin ang lahat, maaari naming tukuyin ang Hertz bilang ang dalas sa pag-oscillation ng isang maliit na butil (ng isang alon, papel, tubig) sa isang panahon ng seguro.

Dito makikita natin ang hugis ng isang alon at kung paano ito umuulit sa isang panahon. Sa una, mayroon kaming pagsukat ng 1 Hz, dahil sa isang segundo ay nakaranas lamang ito ng isang oscillation. At sa pangalawang imahe, sa isang solong segundo ay nag-oscillated ng 5 kumpletong beses. Isipin kung gaanong magiging 5 GHz.

Pangalan	Simbolo	Halaga (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 sa computing

Ngayon alam na natin kung ano ang isang Hertz at kung saan ito nagmula, oras na upang ilapat ito sa computing.

Sinusukat ng Hertz ang dalas ng isang electronic chip, para sa amin, ang pinakamahusay na kilala ay ang processor. Kaya ang paglilipat ng kahulugan dito, ang isang Hertz ay ang bilang ng mga operasyon na maaaring gawin ng isang processor sa isang panahon ng isang segundo. Ito ay kung paano sinusukat ang bilis ng isang processor.

Ang processor ng isang computer (at iba pang mga elektronikong sangkap) ay isang aparato na responsable para sa pagsasagawa ng ilang mga operasyon na ipinadala mula sa pangunahing memorya sa anyo ng mga tagubilin na nalilikha ng mga programa. Pagkatapos ang bawat programa ay nahahati sa mga gawain o proseso, at bilang mga tagubilin, na isinasagawa nang paisa-isa sa pamamagitan ng processor.

Ang mas hertz isang processor ay, mas maraming mga operasyon o tagubilin na maaari nitong isagawa sa isang segundo. Karaniwan, maaari rin nating tawagan ang dalas na ito na " bilis ng orasan ", dahil ang buong sistema ay na-synchronize ng isang signal ng orasan upang ang bawat siklo ay tumatagal ng parehong oras at ang paglipat ng impormasyon ay perpekto.

Naiintindihan lamang ng CPU ang mga signal ng elektrikal

Tulad ng mauunawaan mo, nauunawaan lamang ng isang elektronikong sangkap ang mga boltahe at amp, signal / walang signal, kaya lahat ng mga tagubilin ay dapat isalin sa mga zero at mga. Sa kasalukuyan, ang mga processor ay may kakayahang gumana nang sabay-sabay sa mga string ng hanggang sa 64 na mga zero at mga, tinatawag na mga bit, at kinakatawan nito ang pagkakaroon o kawalan ng signal ng boltahe.

Ang CPU ay natatanggap lamang ng sunud-sunod na mga signal na may kakayahang magbigay-kahulugan sa istruktura ng mga panloob na pintuang lohika, na kung saan ay binubuo ng mga transistor na responsable para sa pagpasa o hindi pagpasa ng mga signal ng elektrikal. Sa ganitong paraan posible na magbigay ng isang "naiintindihan na kahulugan" sa tao, sa anyo ng mga pagpapatakbo sa matematika at lohikal: karagdagan, pagbabawas, pagpaparami, dibisyon, AMD, O, HINDI, NOR, XOR. Ang lahat ng ito at ilan pa ay ang mga operasyon na ginagawa ng CPU, at nakikita natin sa aming PC sa anyo ng mga laro, programa, larawan, atbp. Nagtataka, di ba?

Ang ebolusyon ng GHz

Hindi namin palaging nagkaroon ng Gigahertz sa sopas, sa katunayan, halos 50 taon na ang nakalilipas, pinangarap ng mga inhinyero na kailanman pinangalanan ang dalas ng kanilang mga processors sa ganitong paraan.

Hindi rin masama ang pasimula, ang unang microprocessor na ipinatupad sa isang maliit na chip ay ang Intel 4004, isang maliit na ipis na naimbento noong 1970 na nag-rebolusyon sa merkado pagkatapos ng mga malalaking vacuum-valve na nakabase sa computer na wala ring pag-iilaw ng RGB. Eksakto, mayroong isang oras na wala ang RGB, isipin mo. Ang katotohanan ay ang chip na ito ay may kakayahang pagproseso ng 4-bit na mga string sa dalas ng 740 KHz, hindi masama, sa paraan.

Walong taon na ang lumipas, at pagkatapos ng ilang mga modelo, dumating ang Intel 8086, isang processor na hindi bababa sa 16 bits na nagtrabaho mula 5 hanggang 10 MHz, at nabuo pa rin tulad ng isang ipis. Ito ang unang processor na nagpatupad ng arkitektura ng x86, na kasalukuyang mayroon kami sa mga processors, hindi kapani-paniwala. Ngunit ang arkitektura na ito ay napakahusay sa paghawak ng mga tagubilin na ito ay isang bago at pagkatapos sa pag-compute. Nagkaroon din ng iba tulad ng PowerM ng IBM para sa mga server, ngunit walang pagsala 100% ng mga personal na computer ang patuloy na gumagamit ng x86.

Ngunit ito ay ang processor ng DEC Alpha ang unang chip na may mga tagubilin sa RISC na umabot sa 1 GHz hadlang noong 1992, pagkatapos ay dumating ang AMD kasama ang Athlon nito noong 1999 at sa parehong taon ang Pentium IIIs ay nakarating sa mga frequency na ito.

Ang CPI ng isang processor

Sa kasalukuyang panahon mayroon kaming mga processors na may kakayahang umabot ng hanggang sa 5 GHz (5, 000, 000, 000 na operasyon bawat segundo) at upang itaas ito ay hindi lamang sila isa, ngunit hanggang sa 32 mga cores sa isang solong chip. Ang bawat core ay may kakayahang magsagawa ng higit pang mga operasyon sa bawat pag-ikot, kaya dumarami ang kapasidad.

Ang bilang ng mga operasyon sa bawat pag-ikot ay tinatawag ding CPI (hindi malito sa index ng presyo ng consumer). Ang IPC ay isang tagapagpahiwatig ng pagganap ng isang processor, sa kasalukuyan ito ay napaka-sunod sa moda upang masukat ang IPC ng mga nagproseso, dahil tinutukoy nito kung gaano kahusay ang isang processor.

Ipaalam sa akin na ipaliwanag, dalawang pangunahing elemento ng isang CPU ang mga cores at ang kanilang dalas, ngunit kung minsan ang pagkakaroon ng mas maraming mga cores ay hindi nangangahulugang pagkakaroon ng mas maraming mga IPC, kaya posible na ang isang 6-core CPU ay hindi gaanong makapangyarihan kaysa sa isang 4-core CPU.

Ang mga tagubilin ng isang programa ay nahahati sa mga thread o yugto, at pinapasok sa processor upang, sa isip, isang kumpletong pagtuturo ay isinasagawa sa bawat siklo ng orasan, ito ay IPC = 1. Sa ganitong paraan, sa bawat siklo, isang kumpletong tagubilin ang darating at pupunta. Ngunit hindi lahat ay napakahusay, dahil ang mga tagubilin ay nakasalalay sa kung paano itinayo ang programa at ang uri ng mga operasyon na naisasagawa. Ang pagdaragdag ay hindi pareho sa pagpaparami, at hindi rin pareho kung ang isang programa ay may maraming mga thread na iisa lamang.

Mayroong mga programa upang masukat ang IPC ng isang processor sa ilalim ng mga kondisyon hangga't maaari. Ang mga programang ito ay nakakakuha ng isang average na halaga ng IPC sa pamamagitan ng pagkalkula ng oras na kinakailangan para sa processor na magpatakbo ng isang programa. Serye tulad nito:

Konklusyon at mas kawili-wiling mga link

Talagang isang kagiliw-giliw na paksa, ang tungkol sa Hertz at kung paano sinusukat ang bilis ng isang processor. Nagbibigay talaga ito para sa maraming mga paksa na pag-uusapan, ngunit hindi rin tayo makakagawa ng isang artikulo tulad ng mga nobela.

Hindi bababa sa inaasahan namin na ang kahulugan ng Hertz, ang dalas, ang mga siklo bawat segundo at ang CPI ay maayos na ipinaliwanag. Ngayon iniwan ka namin sa ilang mga kagiliw-giliw na mga tutorial na nauugnay sa paksa.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa paksa, o nais na ituro ang isang bagay, mag-iwan sa amin ng isang puna sa kahon.