Ghz: hesaplamada bir gigahertz nedir ve nedir

Bilgisayar dünyasına giriyorsanız ve satın almak için işlemcilere bakıyorsanız, birçok kez GHz veya Gigahertz veya Gigahertzio okudunuz. Bütün bunlar tamamen aynı ve hayır, bu bir gıda çeşnisi değil , bilgisayar ve mühendislikte çok sık kullanılan bir ölçüdür.

İçindekiler dizini

Bu noktada yapabileceğimiz en az şey, bu önlemin neyi ölçtüğünü ve bugün neden bu kadar çok kullanıldığını açıklamaktır. Belki bundan sonra, elektronik dünyasında her gün karşılaştığınız birçok şey hakkında daha net olacaksınız.

GHz veya Gigahertz nedir

GHz, İspanyolca'da Gigahertz adı verilen elektronikte kullanılan bir ölçümün kısaltmasıdır, ancak Gigahertz olarak da bulabiliriz. Ve bu aslında temel bir ölçü değil, ama Hertz'in katları, özellikle 10.9 milyon Hertz'den bahsediyoruz.

Yani tanımlamamız gereken şey Hertz, temel ölçüm ve Kilohertz (kHz), Megahertz (Mhz) ve Gigahertz (GHz) 'in nereden geldiği. Bu önlem, soyadı isminin adı gelen Heinrich Rudolf Hertz tarafından icat edildi. Elektromanyetik dalgaların uzayda nasıl yayıldığını keşfeden bir Alman fizikçiydi. Yani gerçekten bu ölçüm sadece dünyadan değil, dalga dünyasından geliyor.

Bir Hertz saniyede bir döngüyü temsil eder, aslında 1970'e kadar Hertz döngü olarak adlandırılmamıştır. Bilmiyorsanız, bir döngü basitçe birim zaman başına bir olayın tekrarlanmasıdır, bu durumda bir dalganın hareketi olacaktır. Daha sonra bir Hertz, bir dalganın zaman içinde tekrarlama sayısını ölçer, bu da ses veya elektromanyetik olabilir. Ancak bu , katıların titreşimlerine veya deniz dalgalarına da genişletilebilir.

Bir kağıdı yüzeye paralel olarak üflemeye çalışırsak, paterni çok sık sık tekrarlarsak saniyeler içinde veya saniyede binde bir kez tekrarlamayı dalgalandırmaya başladığını fark edeceğiz. Aynı şey dalgalar için de geçerlidir ve bu büyüklükte buna frekans (f) diyoruz ve net saniye (ler) olarak ölçülen bir dönemin tersidir. Hepsini bir araya getirirsek, Hertz'i bir sigorta döneminde bir parçacığın (dalga, kağıt, su) salınımındaki frekans olarak tanımlayabiliriz.

Burada bir dalganın şeklini ve bir dönem boyunca nasıl tekrarlandığını görebiliriz. İlkinde 1 Hz ölçümümüz var, çünkü bir saniyede sadece bir salınım yaşadı. Ve ikinci görüntüde, tek bir saniyede 5 tam zamanı salındı. O zaman 5 GHz'in ne kadar olacağını hayal edin.

isim	Ben sembolü	Değer (Hz)
Microhercio	μHz	0.000001
Milihercio	mHz	0001
…	…	…
hertz	Hz	1
Decahercio	daHz	10
Hectoercio	HHZ	100
kilohertz	kHz	1000
megahertz	MHz	1.000.000
gigahertz	GHz	1000000000
…	…	…

Bilgi işlemde GHz

Artık bir Hertz'in ne olduğunu ve nereden geldiğini gerçekten bildiğimize göre, onu bilişime uygulama zamanı.

Hertz, bir elektronik çipin frekansını ölçer, bizim için en iyi bilinen işlemci. Yani tanımı ona aktarırken, bir Hertz bir işlemcinin bir saniyelik bir sürede yapabileceği işlemlerin sayısıdır. İşlemcinin hızı bu şekilde ölçülür.

Bilgisayarın (ve diğer elektronik bileşenlerin) işlemcisi , ana bellekten programlar tarafından oluşturulan talimatlar şeklinde gönderilen belirli işlemleri yapmaktan sorumlu bir cihazdır. Daha sonra her program görevlere veya süreçlere bölünür ve sırayla işlemci tarafından tek tek yürütülecek talimatlara ayrılır.

Bir işlemci ne kadar çoksa, bir saniyede o kadar çok işlem veya talimat gerçekleştirebilir. Ortak olarak, bu frekans " saat hızı " olarak da adlandırılabilir, çünkü tüm sistem bir saat sinyali ile senkronize edilir, böylece her döngü aynı zamanda devam eder ve bilgi aktarımı mükemmeldir.

CPU sadece elektrik sinyallerini anlar

Anlayacağınız gibi, elektronik bir bileşen sadece voltajları ve amperleri, sinyali / sinyali yok, bu nedenle tüm talimatların sıfırlara ve olanlara çevrilmesi gerekir. Şu anda, işlemciler 64 adı geçen ve bit olarak adlandırılan dizelerle aynı anda çalışabilir ve bir voltaj sinyalinin varlığını veya yokluğunu temsil eder.

CPU sadece dahili mantık kapılarının yapısı ile yorumlayabildiği ve sırayla elektrik sinyallerini iletmekten veya geçmekten sorumlu transistörlerden oluşan sinyaller alır. Bu şekilde insana matematiksel ve mantıksal işlemler şeklinde “anlaşılabilir bir anlam” vermek mümkündür: toplama, çıkarma, çarpma, bölme, AMD, VEYA, NOT, NOR, XOR. Tüm bunlar ve daha fazlası, CPU'nun yaptığı ve bilgisayarımızda oyunlar, programlar, görüntüler vb. Şeklinde gördüğümüz işlemlerdir. Meraklı değil mi?

GHz'in evrimi

Çorbada her zaman Gigahertz yoktu, aslında neredeyse 50 yıl önce, mühendisler işlemcilerinin sıklığını bu şekilde adlandırmayı hayal ettiler.

Başlangıç ​​da fena değildi, tek bir çip üzerinde uygulanan ilk mikroişlemci , 1970 yılında icat edilen ve RGB aydınlatması bile olmayan bu büyük vakum valfi tabanlı bilgisayarlardan sonra pazarda devrim yaratan küçük bir hamamböceği olan Intel 4004'dü. Tam olarak, RGB'nin olmadığı bir zaman vardı, hayal edin. Gerçek şu ki, bu çip bu arada kötü değil , 740 KHz frekansında 4 bit dizeleri işleyebiliyordu.

Sekiz yıl sonra ve birkaç modelden sonra, Intel 8086 geldi, 5 ila 10 MHz arasında çalışan ve hala bir hamamböceği gibi şekillendirilmiş 16 bit'ten az olmayan bir işlemci. Şu anda işlemcilerde bulunan x86 mimarisini uygulayan ilk işlemci inanılmazdı. Ancak bu mimari yönergeleri işlemede o kadar iyiydi ki, hesaplama öncesinde ve sonrasındaydı. IBM'in sunucular için Power9'u gibi başkaları da vardı, ancak şüphesiz kişisel bilgisayarların% 100'ü x86'yı kullanmaya devam ediyor.

Ancak , 1992'de 1 GHz bariyerine ulaşan RISC talimatları olan ilk çip DEC Alpha işlemcisiydi, daha sonra AMD 1999'da Athlon ile geldi ve aynı yıl Pentium III'ler bu frekanslara ulaştı.

İşlemcinin TÜFE'si

Şimdiki çağda 5 GHz'e (saniyede 5.000.000.000 işlem) kadar ulaşabilen işlemcilerimiz var ve üstelik sadece bir tane değil, tek bir yongada 32 çekirdeğe kadar. Her çekirdek, döngü başına daha fazla işlem gerçekleştirebilir, bu nedenle kapasite çoğalır.

Çevrim başına işlem sayısına TÜFE denir (tüketici fiyat endeksi ile karıştırılmamalıdır). IPC bir işlemcinin performansının bir göstergesidir, şu anda işlemcilerin IPC'sini ölçmek çok modadır, çünkü bu bir işlemcinin ne kadar iyi olduğunu belirler.

Bir CPU'nun iki temel unsuru çekirdekler ve frekanslarıdır, ancak bazen daha fazla çekirdeğe sahip olmak daha fazla IPC'ye sahip olmak anlamına gelmez, bu nedenle 6 çekirdekli bir CPU'nun 4 çekirdekli bir CPU'dan daha az güçlü olması mümkündür.

Bir programın talimatları iş parçacıklarına veya aşamalara ayrılır ve işlemciye girilir, böylece ideal olarak her bir saat döngüsünde tam bir talimat gerçekleştirilir, bu IPC = 1 olacaktır. Bu şekilde, her döngüde tam bir talimat gelir ve gider. Ancak talimatlar büyük ölçüde programın nasıl oluşturulduğuna ve gerçekleştirilecek işlemlerin türüne bağlı olduğundan , her şey o kadar ideal değildir. Ekleme, çoğaltma ile aynı şey değildir veya bir programın yalnızca bir iş parçacığıyla birden çok iş parçacığı olması da aynı değildir.

Bir işlemcinin IPC'sini mümkün olduğunca benzer koşullar altında ölçen programlar vardır. Bu programlar, işlemcinin bir programı çalıştırması için geçen süreyi hesaplayarak ortalama bir IPC değeri elde eder. Bunun gibi seriler:

Sonuç ve daha ilginç bağlantılar

Bu çok ilginç bir konu, bu Hertz ve bir işlemcinin hızının nasıl ölçüldüğü hakkında. Gerçekten pek çok konu hakkında konuşmak için verir, ama biz de roman gibi bir makale yapamayız.

En azından Hertz'in anlamının , sıklığının, saniyedeki devirlerin ve TÜFE'nin iyi açıklandığını umuyoruz. Şimdi size konuyla ilgili bazı ilginç eğitimler bırakıyoruz.

Konu hakkında herhangi bir sorunuz varsa veya bir şeyi belirtmek istiyorsanız, bize kutuya bir yorum bırakın.