Тактавая частата: што гэта такое і як яна ўплывае на хуткасць працы кампутара

Для сінхранізацыі і ўзгаднення работы розных прыладаў, якія маюць розны хуткадзейнасць, выкарыстоўваецца тактавая частата. Любая каманда выконваецца за адзін або некалькі цыклаў (тактаў), а хуткасць чаргавання імпульсаў (частата) задае рытм працы ўсіх складнікаў сістэмы і шмат у чым вызначае хуткасць працы. Крыніцай тактавай частоты з'яўляецца асобны блок - генератар, які ўяўляе сабой кварцавы рэзанатар. Чым больш імпульсаў за адну секунду падае генератар, тым хутчэй адбываюцца вылічальныя аперацыі, тым хутчэй працуе кампутар. Менавіта так да нядаўняга часу і было, але з вынаходствам шмат'ядравых працэсараў сітуацыя некалькі змянілася. Такім чынам, тактавая частата - гэта колькасць імпульсаў у секунду, якія сінхранізуюць працу кампутара.

Сёння на прадукцыйнасць працы кампутара аказвае ўплыў не толькі тактавая частата, а і аб'ём кэша, колькасць ядраў, хуткасць працы відэакарты і архітэктура працэсара. Напрыклад, сучасныя шмат'ядравыя працэсары маюць адносна невысокую тактавую частату, а працуюць нашмат хутчэй. Гэта дасягаецца шляхам праграмнага падзелу вылічальных аперацый паміж ядрамі працэсара. Такім чынам, аперацыя пры меншай хуткасці апрацоўкі выконваецца хутчэй - павялічваецца хуткадзейнасць кампутара. Пасля з'яўлення шмат'ядравых працэсараў павышэнне тактавай частоты стала не гэтак актуальным. Сёння хуткасць працы кампутара, разам з гэтым параметрам, вызначаецца і колькасцю ядраў, і хуткасцю рэакцыі / апрацоўкі дадзеных у іншых частках сістэмы.

Падчас вырабаў працэсары тэстуюцца ў розных рэжымах, пры розных тэмпературах і ціску. У выніку тэстаў вызначаецца максімальная працоўная тактавая частата, якая і стаіць на маркіроўцы. Але гэта не самае вялікае яе значэнне, існуе такое паняцце, як разгон працэсара, пры якім тактавая частата нашмат узрастае.

Вытворчасць шмат'ядравых працэсараў вырашыла яшчэ адну праблему: памяншэнне тэмпературы працэсара. З павелічэннем тактавай частоты падвышалася вылучэнне цяпла працэсарам, што вяло да перагрэву і збояў у працы. Шмат'ядравыя працэсары дазволілі пры невысокіх частотах павялічыць хуткадзейнасць. Многія сучасныя мадэлі пры няпоўнай загрузцы могуць часова паніжаць тактавую частату, скарачаючы энергаспажыванне і вылучэнне цяпла. За гэты час працэсар паспявае астываць, што вядзе да зніжэння абаротаў вентылятараў, памяншэння спажывання электраэнергіі і паніжэння шумоў (на высокіх абарачэннях вентылятары «гучаць» досыць гучна).

Для гульнявых кампутараў не меншую ролю адыгрывае тактавая частата відэакарты. Тут маецца прамая залежнасць - чым вышэй гэты параметр, тым хутчэй ідзе прамалёўка гатовых пікселяў і выбарка текстурных дадзеных. Але ўсталёўваць высакахуткасную відэакарту і мець нізкахуткасных працэсар і АЗП невялікага аб'ёму не мае сэнсу. Параметры ўсіх гэтых прылад павінны быць збалансаваны. Толькі ў гэтым выпадку кампутар будзе працаваць з высокай хуткасцю і без збояў.