Почему вы не можете использовать тактовую частоту процессора для сравнения производительности компьютера

Делаете покупки для нового компьютера? Не обращайте слишком много внимания на тактовую частоту процессора. «Скорость процессора» когда-то была простым, если не полностью точным, способом сравнения производительности двух компьютеров - просто сравнивайте ГГц. Но не больше.

Современные процессоры более чем достаточно быстры для выполнения большинства базовых задач, поэтому вы также захотите взглянуть на другие вещи, когда дело доходит до сравнения производительности. Например, поставляется ли компьютер с SSD или более медленным магнитным жестким диском?

Почему вы не можете просто сравнить тактовые частоты

Тактовая частота процессора, или тактовая частота, измеряется в герцах - обычно в гигагерцах или ГГц. Тактовая частота процессора - это мера того, сколько тактовых циклов процессор может выполнять в секунду. Например, процессор с тактовой частотой 1,8 ГГц может выполнять 1 800 000 000 тактов в секунду.

Это кажется простым на первый взгляд. Чем больше тактовых циклов может выполнять процессор, тем больше он может выполнять, верно? Ну да и нет.

С одной стороны, тактовые частоты являются полезно при сравнении аналогичных процессоров в одной семье. Например, допустим, вы сравниваете два процессора Intel Haswell Core i5, которые отличаются только тактовой частотой. Один работает на 3,4 ГГц, а другой - на 2,6 ГГц. В этом случае процессор с частотой 3,4 ГГц будет работать на 30% быстрее, когда они работают на максимальной скорости. Это правда, потому что процессоры в остальном одинаковы. Но вы не можете сравнить тактовую частоту процессора Haswell Core i5 с процессором другого типа, таким как процессор AMD, процессор ARM или даже более старый процессор Intel.

Поначалу это может показаться неочевидным, но на самом деле по очень простой причине. Современные процессоры становятся намного эффективнее. То есть они могут выполнять больше работы за такт. Например, Intel выпустила процессоры Pentium 4 с тактовой частотой 3,6 ГГц в 2006 году. Сейчас это конец 2013 года, и новейшие, самые быстрые процессоры Intel Haswell Core i7 работают на частоте 3,9 ГГц с завода. Означает ли это, что производительность процессора улучшилась лишь чуть-чуть за семь лет? Не за что!

Вместо этого процессор Core i7 может просто делать намного больше в течение каждого тактового цикла. Важно смотреть не только на тактовые циклы, но и на объем работы, которую процессор может выполнять за тактовый цикл. При прочих равных условиях меньшее количество тактовых циклов с большим количеством работы лучше, чем большее количество тактовых циклов с меньшим - меньшее количество тактовых циклов означает, что процессор требует меньше энергии и выделяет меньше тепла.

Кроме того, современные процессоры также имеют другие улучшения, которые позволяют им работать быстрее. Это включает в себя дополнительные ядра ЦП и больший объем кеш-памяти ЦП, с которой ЦП может работать.

Динамическая регулировка тактовой частоты

Современные процессоры также не фиксируются на одной скорости, особенно ноутбуки, смартфоны, планшеты и другие мобильные процессоры, где энергопотребление и производство тепла являются основными проблемами. Вместо этого процессор работает на более медленной скорости в режиме ожидания (или когда вы не делаете слишком много) и на более высокой скорости под нагрузкой. Процессор динамически увеличивается и уменьшает свою скорость при необходимости. При выполнении чего-либо требующего процессор увеличит тактовую частоту, выполнит работу как можно быстрее и вернется к более медленной тактовой частоте, которая позволяет ему экономить больше энергии.

Так что, если вы покупаете ноутбук, вы также должны рассмотреть это. Имейте в виду, что охлаждение также является фактором - процессор в ультрабуке может работать на максимальной скорости только в течение определенного периода времени, прежде чем работать на более низкой скорости, потому что он не может быть должным образом охлажден. Процессор может не поддерживать постоянную скорость из-за проблем с перегревом. С другой стороны, компьютер с точно таким же процессором, но с лучшим охлаждением может иметь лучшую, более стабильную производительность на максимальных скоростях, если он может поддерживать процессор достаточно холодным, чтобы работать на этих максимальных скоростях дольше.

Прочие вопросы аппаратного обеспечения, особенно твердотельные накопители

Другое оборудование также очень важно, когда речь идет об общей производительности вашего компьютера. Например, большинство пользователей компьютеров, вероятно, будут рассматривать компьютер с твердотельным накопителем быстрее, чем компьютер с традиционным магнитным жестким диском при обычном использовании, даже если компьютер с традиционным магнитным жестким диском имеет ЦП, который работает лучше. Доступ к жесткому диску является серьезным узким местом производительности. Будет ли компьютер иметь SSD, вероятно, будет более важным вопросом, чем скорость его процессора.

Конечно, твердотельные накопители - не единственная важная часть оборудования. Наличие большего объема оперативной памяти позволит вам выполнять больше задач одновременно, не переключаясь на файл подкачки вашего компьютера, а более мощная видеокарта повысит производительность игр на ПК больше, чем более быстрый процессор. С другой стороны, если все, что вам нужно, это просматривать веб-страницы, смотреть видео и работать с документами, более быстрая графическая карта или даже больше ОЗУ выше определенного уровня не будут заметны..

Как сравнить производительность компьютера

Вы не можете просто посмотреть на число процессоров и узнать, какой компьютер быстрее или насколько быстрее компьютер будет в реальном мире. Большинство людей также не обязательно заметят улучшения производительности процессора выше определенного уровня. Например, MacBook Air или аналогичный ультрабук оснащен более медленным процессором Intel Haswell Core i5, который предназначен для экономии энергии и работы как можно более крутой. Однако, если вы просто хотите просматривать веб-страницы, слушать музыку, смотреть видео и работать с документами, процессор может быть достаточно быстрым, чтобы вы не заметили разницу между ним и значительно более быстрым процессором настольного класса. Мало того, что тактовая частота процессора не критична - производительность самого процессора становится менее критичной.

С другой стороны, если вы планируете запускать несколько виртуальных машин, выполнять 3D-моделирование и играть в новейшие компьютерные игры, вы можете больше заботиться о производительности..

Прежде чем покупать ноутбук (или даже процессор для настольного компьютера), вы, вероятно, захотите посмотреть фактические тесты, чтобы увидеть, как процессор складывается по сравнению с другими процессорами в реальном мире. Фактические тесты являются единственным действительно надежным способом сравнения производительности компьютера и процессора..

Когда речь заходит о современном ноутбуке, скорость - это еще не все. Время автономной работы также важно. Если ноутбук работает достаточно хорошо для вас, вероятно, лучше иметь более медленный процессор, который обеспечивает лучшее время автономной работы, чем более быстрый процессор, который вы не заметите.

Изображение предоставлено: Майлз Баннан на Flickr, carrotmadman6 на Flickr, Intel Free Press на Flickr