Тактова частота

Тактова частота́ — основна одиниця виміру частоти тактів у синхронних колах, що визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються системою за одиницю часу. Найчастіше термін застосовують щодо компонентів комп'ютерних систем.

Один такий цикл (звичайно коротший за наносекунду в сучасних мікропроцесорах) варіюється між логічними нулем та одиницею. Через теплові і електричні обмеження, нульовий стан зберігається дещо довше ніж одиничний стан.

Тактова частота - це частота появи тактових імпульсів.

Тактова частота:

- Визначається часом між активними переходами сигналу з одного значення на інше;

- Вимірюється в герцах, що визначають число активних переходів в секунду.

Тактова частота характеризує продуктивність підсистеми (процесора, пам'яті тощо), тобто кількість виконуваних операцій в секунду. Проте, системи з однією і тією ж тактовою частотою можуть мати різну продуктивність, тому що на виконання однієї операції різними системами може вимагатися різну кількість тактів (зазвичай від часток такту до десятків тактів), а крім того, системи, що використовують конвеєрну і паралельну обробку, можуть на одних і тих же тактах виконувати одночасно кілька операцій.

Тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. Тактова частота сучасних процесорів вимірюється у МГц (1 Гц відповідає виконанню однієї операції за одну секунду, 1 МГц=106 Гц). Чим більша тактова частота, тим більше команд може виконати процесор, і тим більша його продуктивність. Перші процесори, що використовувалися в ПК працювали на частоті 4,77 МГц, а сьогодні робочі частоти найсучасніших процесорів досягли позначки в 2 ГГц (1 ГГц = 103 МГц).

Історія

На початку 1990-х, більшість комп'ютерних фірм рекламували продуктивність своїх комп'ютерів в основному, посилаючись на тактову частоту їхніх центральних процесорів. Це призвело до різних маркетингових ігор, наприклад, таких, як рішення Apple Computer про створення і продаж комп'ютера Power Macintosh 8100/110 з тактовою частотою процесора 110 МГц, що дозволило Apple рекламувати свій комп'ютер як найшвидший на ринку, в той час як процесори Intel мали найбільшу тактову частоту в 100 МГц. Ця перевага в тактовій частоті, однак, була безглуздою, тому що архітектури центральних процесорів «Pentium» і «PowerPC» були повністю різними.

Цікаве

У засобах масової інформації люблять говорити про рекордні частотах, на яких працюють нові процесори. Багато людей навіть вважають, що частота процесора - найбільш істотний фактор, який впливає на продуктивність комп'ютера. Але насправді не все так просто і однозначно. Хороший приклад можна знайти в автосвіті. "Жигулі" з більш сильним мотором однозначно швидше і краще, а от "Форд" з мотором тієї ж потужності більш швидкий і комфортабельний, ніж виріб ВАЗа. Так і в світі процесорів - у кожного типу процесора свої можливості, переваги і недоліки. Наприклад, процесор Intel Celeron 533 МГц, виготовлений за технологією Mendocino, і той же процесор Intel Celeron 533 МГц, але виготовлений за технологією Coppermine, при однаковій частоті ядра розрізняються приблизно також, як і вищенаведені моделі автомобілів. Говорячи про тактовій частоті процесора, треба розуміти, що зазначена на корпусі частота є робочою частотою ядра процесора (тієї частини процесора, що виконує основні обчислення), та й то при максимальному завантаженні. Інші вузли можуть працювати на частотах, відмінних від частоти ядра процесора. Крім того, інтерфейсні блоки процесора працюють на тактовій частоті системної плати, а це, наприклад, всього 66, 100 або 133 МГц, навіть якщо на процесорі написано значення 2 ГГц. У плутанину частот вносить свою лепту і практика вказівки іншими фірмами для своїх процесорів не реальною їх робочої частоти, а якоїсь частоти, значно вищою, що відноситься до аналогічного процесору корпорації Intel, який в зразкових тестах показує таку ж продуктивність. Наприклад, процесор Athlon XP 2000 + реально працює на частоті 1640 МГц, а не на тій, яка вказана на його корпусі (2000 МГц). Слід зауважити, що такі порівняння справедливі лише для певного набору тестових завдань, а в інших випадках продуктивність порівнюваних процесорів буде відрізнятися як в більшу сторону, так і в меншу. Якщо коротко резюмувати сказане про частоти процесорів, то, купуючи новий комп'ютер, слід в першу чергу звертати увагу на тип встановленого в ньому процесора, і лише потім на його тактову частоту.