لماذا لا يمكن استخدام سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية للمقارنة أداء الكمبيوتر

التسوق لجهاز كمبيوتر جديد؟ لا تدفع الكثير من الاهتمام لسرعة وحدة المعالجة المركزية على مدار الساعة. كانت "سرعة وحدة المعالجة المركزية" ذات مرة طريقة سهلة ، إن لم تكن دقيقة تمامًا ، لمقارنة أداء جهازي الكمبيوتر - فقط قارن بين GHz. لكن ليس بعد الآن.

تعد وحدات المعالجة المركزية الحديثة أكثر من سرعة كافية لمعظم المهام الأساسية ، لذا ستحتاج أيضًا إلى النظر في أمور أخرى عندما يتعلق الأمر بمقارنة الأداء. على سبيل المثال ، هل يأتي الكمبيوتر مع SSD أو قرص ثابت مغناطيسي أبطأ?

لماذا لا يمكنك فقط مقارنة سرعة الساعة

يتم قياس سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية أو معدل الساعة في هيرتز - بشكل عام في gigahertz أو GHz. معدل سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية هو مقياس لعدد دورات الساعة التي يمكن أن تقوم بها وحدة المعالجة المركزية في الثانية الواحدة. على سبيل المثال ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية (CPU) ذات معدل ساعة يبلغ 1.8 جيجاهيرتز إجراء 1،800،000،000 دورة ساعة في الثانية.

هذا يبدو بسيطا على وجهه. كلما زادت دورات الساعة التي يمكن أن تؤديها وحدة المعالجة المركزية ، زادت الأشياء التي يمكن تنفيذها ، أليس كذلك؟ حسنا ، نعم ولا.

من ناحية ، على مدار الساعة بسرعة هي مفيد عند مقارنة وحدات المعالجة المركزية المماثلة في نفس العائلة. على سبيل المثال ، لنفترض أنك تقارن بين وحدتي Intel Haswell Core i5 ، التي تختلف فقط في معدل الساعة. واحد يعمل في 3.4 غيغاهرتز ، واحد يعمل بسرعة 2.6 غيغاهرتز. في هذه الحالة ، سيعمل معالج 3.4 جيجاهرتز بشكل أسرع بنسبة 30٪ عندما يكون كلاهما يعملان بسرعة قصوى. هذا صحيح لأن المعالجات هي نفسها على خلاف ذلك. ولكن لا يمكنك مقارنة معدل ساعة وحدة المعالجة المركزية (CPU) لـ Haswell Core i5 مقابل نوع آخر من وحدة المعالجة المركزية ، مثل وحدة المعالجة المركزية AMD أو وحدة المعالجة المركزية ARM أو حتى وحدة المعالجة المركزية Intel القديمة.

هذا قد لا يبدو واضحا في البداية ، لكنه في الواقع لسبب بسيط للغاية. أصبحت وحدات المعالجة المركزية الحديثة أكثر كفاءة بكثير. بمعنى ، يمكنهم الحصول على المزيد من العمل في دورة الساعة. على سبيل المثال ، أنتجت إنتل رقائق بنتيوم 4 سجلت في 3.6 غيغاهرتز في عام 2006. انها الآن في نهاية عام 2013 وأحدث وأسرع إنتل إنتل هاسويل كور i7 وحدات المعالجة المركزية في 3.9 غيغاهرتز من المصنع. هل هذا يعني أن أداء وحدة المعالجة المركزية قد تحسن فقط قليلاً في سبع سنوات؟ على الاطلاق!

بدلاً من ذلك ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية Core i7 ببساطة القيام بأكثر من ذلك بكثير أثناء كل دورة ساعة. من المهم أن ننظر ليس فقط في دورات الساعة ولكن في مقدار العمل الذي يمكن أن تقوم به وحدة المعالجة المركزية في دورة الساعة. كل الأشياء الأخرى متساوية ، أقل دورات على مدار الساعة مع المزيد من العمل هي أفضل من دورات أكثر على مدار الساعة مع أقل من دورات على مدار الساعة يعني أن وحدة المعالجة المركزية تتطلب طاقة أقل وتنتج حرارة أقل.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي المعالجات الحديثة أيضًا على تحسينات أخرى تسمح لها بالقيام بشكل أسرع. ويتضمن ذلك نواة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ومقدار أكبر من ذاكرة وحدة المعالجة المركزية (CPU) التي يمكن أن تعمل معها وحدة المعالجة المركزية.

تعديلات السرعة على مدار الساعة الديناميكية

كما لا يتم إصلاح وحدات المعالجة المركزية الحديثة بسرعة واحدة ، خاصةً الكمبيوتر المحمول والهاتف الذكي والجهاز اللوحي ووحدات المعالجة المركزية المحمولة الأخرى حيث تعتبر كفاءة الطاقة وإنتاج الحرارة من الاهتمامات الرئيسية. بدلاً من ذلك ، تعمل وحدة المعالجة المركزية بسرعة أبطأ عندما تكون غير نشطة (أو عندما لا تفعل الكثير) وسرعة أكبر تحت الحمل. وحدة المعالجة المركزية بشكل ديناميكي يزيد ويقلل من سرعته عند الحاجة. عند القيام بشيء يتطلب ، ستزيد وحدة المعالجة المركزية من معدل الساعة ، وسيتم إنجاز العمل بأسرع وقت ممكن ، والعودة إلى معدل الساعة الأبطأ الذي يسمح لها بتوفير المزيد من الطاقة.

لذلك ، إذا كنت تتسوق لشراء كمبيوتر محمول ، فستحتاج أيضًا إلى التفكير في ذلك. ضع في اعتبارك أن التبريد هو عامل أيضاً - قد لا تتمكن وحدة المعالجة المركزية في Ultrabook من العمل في سرعته القصوى لفترة معينة من الوقت قبل تشغيله بسرعة أقل لأنه لا يمكن تبريده بشكل صحيح. قد لا تتمكن وحدة المعالجة المركزية من الحفاظ على السرعة القصوى طوال الوقت بسبب مخاوف السخونة الزائدة. من ناحية أخرى ، قد يكون جهاز الكمبيوتر الذي يحتوي على نفس وحدة المعالجة المركزية نفسها ولكن من الأفضل أن يكون لديك أداء أفضل وأكثر اتساقًا في السرعات الأعلى إذا كان بإمكانه الحفاظ على وحدة المعالجة المركزية باردة بما يكفي لتشغيل هذه السرعات القصوى لفترة أطول.

مسائل أخرى تتعلق بالأجهزة ، خاصة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة

كما أن الأجهزة الأخرى مهمة جدًا عندما يتعلق الأمر بالأداء العام للكمبيوتر الخاص بك. على سبيل المثال ، قد يفكر معظم مستخدمي الكمبيوتر في الكمبيوتر باستخدام محرك أقراص الحالة الصلبة بشكل أسرع من الكمبيوتر الذي يحتوي على محرك أقراص ثابت مغناطيسي تقليدي في الاستخدام العادي ، حتى إذا كان جهاز الكمبيوتر الذي يحتوي على محرك أقراص ثابت مغناطيسي تقليدي يحتوي على وحدة معالجة مركزية تعمل بشكل أفضل. الوصول إلى القرص الثابت هو اختناق خطيرة الأداء. ما إذا كان الكمبيوتر لديه SSD من المرجح أن يكون سؤالًا أكثر أهمية من مدى سرعة وحدة المعالجة المركزية الخاصة به.

محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ليست القطعة المهمة الوحيدة ، بالطبع. إن وجود المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي سيسمح لك بالقيام بمزيد من الأشياء في وقت واحد دون التبديل المستمر إلى ملف صفحة جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، في حين أن بطاقة رسومات أكثر قوة ستحسن أداء ألعاب الكمبيوتر أكثر من وحدة المعالجة المركزية السريعة. من ناحية أخرى ، إذا كان كل ما تريد القيام به هو تصفح الويب ومشاهدة الفيديو والعمل على المستندات ، فلن تكون بطاقة الرسومات أسرع أو ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أعلى من نقطة معينة ملحوظة.

كيف تقارن أداء الحاسوب

لا يمكنك ببساطة الاطلاع على رقم سرعة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ومعرفة أي جهاز كمبيوتر أسرع ، أو مدى سرعة الكمبيوتر في العالم الحقيقي. معظم الناس لن يلاحظوا بالضرورة تحسينات أداء وحدة المعالجة المركزية فوق نقطة معينة. على سبيل المثال ، يحتوي جهاز MacBook Air أو Ultrabook القابل للمقارنة على معالج Intel Haswell Core i5 الأبطأ والذي تم تصميمه لتوفير الطاقة وتشغيله بأقصى درجة ممكنة. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب فقط في تصفح الويب ، والاستماع إلى الموسيقى ، ومشاهدة الفيديوهات ، والعمل مع المستندات ، فقد تكون وحدة المعالجة المركزية سريعة بما فيه الكفاية بحيث لا تلاحظ الفرق بينها وبين وحدة المعالجة المركزية CPU ذات السرعة العالية بشكل ملحوظ. ليس فقط أن معدل ساعة وحدة المعالجة المركزية ليس أمراً بالغ الأهمية - بل أن أداء وحدة المعالجة المركزية نفسها أصبح أقل أهمية.

من ناحية أخرى ، إذا كنت تخطط لتشغيل عدة أجهزة ظاهرية ، وإجراء النمذجة ثلاثية الأبعاد ، ولعب أحدث ألعاب الكمبيوتر الشخصي ، فقد تهتم أكثر بالأداء.

قبل شراء جهاز كمبيوتر محمول (أو حتى وحدة المعالجة المركزية لسطح المكتب) ، قد ترغب في البحث عن مقاييس فعلية لمعرفة كيف تتراكم وحدة المعالجة المركزية مقارنة مع وحدات المعالجة المركزية الأخرى في العالم الحقيقي. المقاييس الفعلية هي الطريقة الوحيدة الموثوقة فعلاً للمقارنة بين أداء الكمبيوتر ووحدة المعالجة المركزية.

السرعة ليست كل شيء عندما يتعلق الأمر بالكمبيوتر المحمول الحديث - حياة البطارية مهمة أيضا. إذا كان الكمبيوتر المحمول يعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية ، فمن الأفضل أن يكون لديك وحدة معالجة مركزية أبطأ تحصل على عمر بطارية أفضل من وحدة المعالجة المركزية السريعة التي لن تلاحظها.

Image Credit: مايلز Bannan على Flickr، carrotmadman6 على Flickr، Intel Free Press on Flickr