GHz có nghĩa là gì trong một bộ xử lý máy tính?

Một trong những biện pháp hiệu suất bộ xử lý được mời chào thường xuyên nhất là tốc độ của một con chip nhất định tính bằng gigahertz. Về mặt lý thuyết, các bộ xử lý có xếp hạng GHz cao hơn có thể làm được nhiều hơn trong một đơn vị thời gian nhất định so với các bộ xử lý có xếp hạng GHz thấp hơn. Tuy nhiên, đánh giá tốc độ của bộ xử lý chỉ là một trong nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ xử lý dữ liệu của nó. Cho rằng một số ứng dụng chuyên dụng có thể đòi hỏi rất nhiều tính toán, việc chọn máy tính nhanh nhất quan trọng hơn việc mua một chiếc máy có tốc độ xung nhịp cao nhất.

Đồng hồ hệ thống

Bộ xử lý làm việc theo đồng hồ có số lần đặt trong một giây, thường được đo bằng gigahertz. Chẳng hạn, bộ xử lý 3, 1 GHz có xung nhịp 3, 1 tỷ lần mỗi giây. Mỗi nhịp đồng hồ thể hiện cơ hội cho bộ xử lý thao tác một số bit tương đương với công suất của nó - bộ xử lý 64 bit có thể hoạt động trên 64 bit cùng một lúc, trong khi bộ xử lý 32 bit hoạt động trên 32 bit mỗi lần.

Nội bộ so với bên ngoài

Đồng hồ thường được bao gồm trong các tài liệu tiếp thị là đồng hồ bên trong, nhưng bộ xử lý cũng có đồng hồ bên ngoài xác định mức độ nhanh chóng mà bộ xử lý có thể giao tiếp với thế giới bên ngoài. Đồng hồ bên trong biểu thị bộ xử lý có thể thao tác dữ liệu nhanh như thế nào, trong khi đồng hồ bên ngoài chỉ định tốc độ có thể đọc thông tin cần xử lý hoặc tốc độ có thể xuất dữ liệu được thao tác nhanh như thế nào. Kể từ ngày xuất bản, đồng hồ bên ngoài thường chậm hơn đáng kể so với đồng hồ bên trong. Ví dụ, trong khi bộ xử lý có thể chạy ở tốc độ 3 GHz, đồng hồ bên ngoài của nó có thể ở bất cứ đâu từ vài trăm MHz đến 1 GHz. Vì đồng hồ bên ngoài xác định bộ xử lý có thể giao tiếp với bộ nhớ của hệ thống nhanh như thế nào, nên nó có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ trong thế giới thực của bộ xử lý của bạn.

Đồng hồ và hướng dẫn

Sự khác biệt giữa tốc độ xung nhịp bên trong và bên ngoài của bộ xử lý là một hạn chế về hiệu suất của nó. Một cách khác là số lần bấm đồng hồ cần thiết để thực hiện một lệnh. Mặc dù một số hướng dẫn có thể được hoàn thành trong một tích tắc đồng hồ, ví dụ, có thể lấy bốn dấu tick để hoàn thành thao tác nhân. Điều này sẽ biến một bộ xử lý có thể, ví dụ, thêm 4 GHz thành một bộ nhân với tốc độ hiệu quả là 1 GHz.

Để tất cả chúng cùng nhau

Ba yếu tố được xác định ở đây phối hợp với nhau để xác định tốc độ của một bộ xử lý nhất định sẽ hoạt động. Chip sáu mươi bốn bit hoạt động trên gấp đôi dữ liệu cùng một lúc so với chip 32 bit, giúp chúng tăng hiệu suất đáng kể. Bộ xử lý có đồng hồ bên ngoài nhanh hơn cũng có thể trao đổi dữ liệu với máy tính nhanh hơn so với bộ xử lý có đồng hồ bên ngoài chậm hơn. Cuối cùng, các bộ xử lý với các bộ hướng dẫn hiệu quả hơn có thể thực hiện nhiều công việc hơn trong ít chu kỳ xung nhịp hơn chạy nhanh hơn các bộ xử lý cần nhiều chu kỳ hơn để hoàn thành một lệnh. Khi bạn đã làm cho tất cả các yếu tố đó bằng nhau, hãy so sánh các bộ xử lý để xem tốc độ nào nhanh hơn bằng cách xem xếp hạng gigahertz của tốc độ đồng hồ bên trong.