Was ist eine CPU-Geschwindigkeit?

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Hängt davon ab, was Sie unter „Geschwindigkeit“ verstehen. Wenn nur aus den Spezifikationen (d. H. Dem Marketing-Hype), bezieht sich dies nur auf die „Geschwindigkeit“ der Uhr. Das heißt, Wie oft tickt die Uhr der CPU pro Sekunde? Normalerweise gemessen in Hz (Herts wie in Anzahl pro Sekunde). Heutzutage ticken CPUs mit dem SI-Präfix G (für Giga) in Milliarden pro Sekunde. Sie sehen also CPUs im Bereich zwischen 1 GHz und 4 GHz.

Bitte beachten Sie auch, dass viele (wenn nicht alle) CPUs vorhanden sind unterschiedliche Taktraten haben. Z.B. Alle Intel-CPUs haben eine sogenannte Geschwindigkeitsrampe, die normalerweise als „Turbo-Geschwindigkeit“ bezeichnet wird. Einige hätten höhere Bewertungen als andere. Beim Vergleich der Turbogeschwindigkeiten konnten Sie feststellen, dass bei 2 GHz und 3 GHz die tatsächlichen Geschwindigkeiten vertauscht wurden. Z.B. Das 2 GHz kann auf 4 GHz ansteigen, während das 3 GHz nur 3,5 GHz verwalten kann. Dies ist der erste Schritt, den Sie ausführen müssen, bevor Sie die CPU-Geschwindigkeit vergleichen. Nur dann gibt es sogar ein Jota eines Hinweises auf die erwartete Geschwindigkeit, die Sie zwischen den beiden erfahren würden.

Diese pulsierende Taktrate ist jedoch bestenfalls nur eine Messung, um die Leistung der CPU anzuzeigen . Jeder Impuls kann einen einzelnen Befehl berechnen, er kann mehr als einen berechnen oder er kann nur einen Teil von einem berechnen. Hängt davon ab, wie die CPU aufgebaut ist und welche Anweisungen genau verarbeitet werden. Z.B. Eine Bitverschiebung erfordert möglicherweise einen einzelnen Tick, während eine Division 20 Ticks benötigt. Ein Befehl kann zwischengespeichert und weitergeleitet werden, damit ein Teil davon fortgesetzt werden kann, während ein anderer Befehl geladen wird.

Dies ist unabhängig davon, wie viele Kerne vorhanden sind. Dies ist eine weitere Maßnahme, die auch im Marketing-Hype häufig anzutreffen ist. Und eine noch weniger nützliche. Z.B. Der Unterschied zwischen einer 2-Kern- und einer 20-Kern-CPU bedeutet, dass einer 2 Befehle gleichzeitig verarbeiten kann, während der andere 20 Befehle ausführen kann. Es gibt jedoch auch Probleme, bei denen nicht alle Befehle und Aufgaben gut funktionieren, wenn mehr als einer gleichzeitig versucht wird . Z.B. Die Verwendung der Ergebnisse aus vorherigen Anweisungen in der nächsten Anweisung bedeutet, dass die folgenden warten müssen, bis die vorherige abgeschlossen ist. Dadurch werden 20 von ihnen gleichzeitig langsamer als jeweils nur eine. Sie müssen jetzt koordiniert werden und Sperren einführen ( oder so) um sicherzustellen, dass sie nacheinander ablaufen, und zusätzliche Berechnungen zu verschwenden, nur um sie warten zu lassen.

Eine viel bessere Idee wäre, stattdessen einen physischen Test oder Benchmark durchzuführen. Dinge wie PassMark Software – CPU-Benchmark-Diagramme listet Benchmarks auf, die über mehrere Jahre auf realen Computern durchgeführt wurden. Geben Sie eine konsistente Möglichkeit, eine CPU mit einer anderen zu vergleichen. Sie geben auch als Single-Thread-Tests wie als Multithread-Tests an, sodass Sie auch Aufgaben vergleichen können, bei denen mehrere Kerne tatsächlich einen Vorteil bieten, während auch solche, bei denen dies nicht der Fall ist (was die häufigste Aufgabe ist, die ein Computer ausführen würde). Wie in 90\% der Fälle ist Single Threaded das eigentliche Maß dafür, wie schnell es läuft und was Sie erleben werden.

Jetzt werden die beiden häufigsten Marketingmaßnahmen gegeneinander abgewogen. Die Anzahl der Kerne hilft nur bei Multithreads, während die Taktrate einen gewissen Einfluss auf den einzelnen Thread hat. Aber keine hat eine 1: 1-Beziehung, eine CPU bietet mehr als nur diese beiden Kennzahlen.

Schauen wir uns Folgendes an: Hier sind die High-End-CPUs, die für Multithreads am schnellsten angeordnet sind: PassMark Intel vs AMD CPU-Benchmarks

Dies ist sehr sinnvoll, da diese Xeons und Core i9 mehr als 10 Hyperthread-Kerne haben. Z.B. Der Xeon 8173M verfügt über 28 Kerne mit jeweils einem Hyperthread, was einer logischen Anzahl von 56 „Kernen“ entspricht. Der i9-7940X verfügt über 14 echte Kerne mit jeweils einem Hyperthread → 28 logischen Kernen. Der Xeon läuft nur mit 2,0 GHz und steigt beim Drücken auf 3,5 GHz. Aber dieser i9 startet bei 3,1 HGz und steigt auf 4,3 GHz. Die Multithread-Bewertung liegt jedoch nur geringfügig unter der des Xeon.

Schauen wir uns als Nächstes die Single-Core-Leistung an: Single-Thread-Leistung . Beachten Sie, wie eine höhere Taktrate hier zu helfen scheint, aber nicht immer der Fall ist. Z.B. Ein 4,0-GHz-Ausgang führt eine ähnliche CPU bei 3,7 GHz aus, ganz geringfügig. Es gibt jedoch einige andere, bei denen eine niedrigere Rate immer noch besser ist als eine höhere Rate. Am bemerkenswertesten ist, dass ein i7–8565u bei 1,8 GHz bei 3,6 GHz besser ist als ein i7-7820X. Aber das liegt daran, dass der 8565 bis zu 4,6 GHz steigern kann, während der 7820 nur 4,3 GHz verwalten kann.

Aber was ist dann mit so etwas wie einem Intel Xeon W-2145 mit 3,70 GHz (4,5 GHz) 8 (16) Kern? im Vergleich zu Intel Core i7-8700K bei 3,70 GHz (4,7 GHz) 6 (12) Core. Der i7 ist 6,4\% besser als der Xeon. Obwohl sich ihre Turbogeschwindigkeiten um 7,0\% unterscheiden. Obwohl die Taktraten einige Hinweise haben, handelt es sich nicht um ein genaues Maß – bestenfalls um eine theoretische Angabe, die nur zwischen ansonsten ähnlichen CPUs verwendet werden kann.

Beachten Sie, dass die Hauptakteure im Multi-Core-Kampf nicht einmal über Funktionen verfügen Hier?Wenn Sie die Top 2 des Multithread-Tests mit den Top 2 der Single-Threads vergleichen: CPU-Vergleich Intel i7-8700K gegen Intel i9-7940X gegen Intel Xeon Platinum 8173M

Sie bemerken dort etwas? Der Unterschied in der Turbogeschwindigkeit scheint zwar ein Hinweis auf Testergebnisse für einen einzelnen Faden zu sein, ist jedoch nicht genau derselbe. Z.B. zwischen dem i7 und dem i9 unterscheidet sich die Taktrate um 9,3\%, aber die Testergebnisse unterscheiden sich um 11,8\%. Während sich zwischen dem i7 und dem Xeon die Taktraten um 34,3\% unterscheiden, zeigt das Testergebnis stattdessen einen Anstieg um 35\%. Es gibt offensichtlich noch etwas anderes, das sie stört. Ganz zu schweigen davon, dass auf dem Xeon nur ein einziger Test durchgeführt wurde, während die Ergebnisse des i7 aus über 4000 Tests stammen (daher kann es falsch sein, diesen Benchmark als Vergleich zu verwenden – bei diesem einzigen Test, der den Test verzerrt, ist möglicherweise ein Fehler aufgetreten Ergebnisse).

Antwort

Die CPU-Geschwindigkeit ist im Grunde Taktrate , aber die Taktrate ist ursprünglich eher ein Marketing Trick. Es ist einer der Faktoren für die Auswahl einer CPU . Eine CPU ist im Allgemeinen besser, wenn ihre Taktrate höher ist. Es sollten jedoch einige andere Faktoren berücksichtigt werden, z. B. Stromverbrauch , Preis-Leistungs-Verhältnis und die Architektur der CPU .

Für 1 Gigahertz ( Ghz) Auf der CPU wird eine Milliarde Mal pro Sekunde ausgeführt, sodass beispielsweise auf meinem AMD Ryzen 7 1700X @ 3.8 Ghz ungefähr 3,8 Milliarden Mal mit einer kleinen Fehlerquote.

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