Cosa significa effettivamente Gigahertz (GHz)?

Il termine “gigahertz” è composta di due parti, “giga” e “hertz”., Per capire “gigahertz” ci immergeremo in ciò che ciascuna di queste parti significa separatamente, e quindi applicare questa comprensione a ciò che in relazione a un computer, e più specificamente la CPU di un computer.

Iniziamo con la parte “hertz” di “gigahertz.”

Frequenza è una parola che usiamo per descrivere quanto spesso succede qualcosa. È una misura della “frequenza” delle cose.

Ad esempio,

• Quanto spesso (frequentemente) vai al negozio? Una volta alla settimana.
• Quanto spesso ti lavi i denti? Due volte al giorno.
• Quanto spesso prendi uno spuntino? Una volta all’ora.,
• Quanto spesso spunta la lancetta dei secondi dell’orologio? Sessanta volte al minuto.

In quanto sopra, le risposte erano tutte frequenze. Le frequenze sono composte da due parti, un conteggio delle occorrenze e una durata. Ad esempio:

Una volta all’ora.

Nel precedente “uno” è il conteggio delle occorrenze e “ora” è la durata. Una durata è un periodo di tempo come una settimana, giorno, mese, ora o secondo.

Quindi, come si riferisce a Hertz (Hz)? Beh, Hertz è una scorciatoia per parlare di frequenza., Specifica il componente di durata di una frequenza.

L’Hertz (Hz)

Hertz (Hz) è una scorciatoia quando si parla di frequenza. Quando lo usiamo non dobbiamo chiederci quale sia la parte di durata della frequenza. La durata è sempre secondi. Poiché la durata è fissa, abbiamo solo bisogno di specificare il conteggio delle occorrenze parte della frequenza.

Un Hertz significa:

“volte al secondo”

Questo è tutto. Questo è tutto ciò che significa., Ecco alcuni esempi:

1 Hertz (Hz):

Una volta al secondo,

50 Hertz (Hz) è:

una Cinquantina di volte al secondo

di 1.000 Hertz (Hz) è:

Un migliaio di volte al secondo

l’Utilizzo di hertz è bello perché si conosce la frequenza non è “volte all’anno”, “per ora”, “minuto”, o qualsiasi altra cosa. Con hertz sappiamo che stiamo parlando di ” volte al secondo.,”

Il Sistema internazionale di unità (SI) Prefissi

Ora che sappiamo che cosa la parte” hertz “(Hz) di” gigahertz “(GHz) è possiamo esplorare la parte” giga ” (G).

Nella sezione precedente abbiamo avuto un esempio che era 1.000 Hz (1.000 volte al secondo). 1.000 è un numero piuttosto grande e potrebbe essere un po ‘ difficile da usare se dovessimo fare molto riferimento, ma se fosse ancora più grande come 1.000.000 Hz (un milione di volte al secondo), o 1.000.000.000 Hz (Un miliardo di volte al secondo)? Non vorremmo un modo migliore per affrontare questi grandi numeri?, Con il Sistema internazionale di unità (SI) prefissi, abbiamo un modo migliore.

I prefissi SI sono uno standard internazionale per riferirsi a numeri molto grandi e molto piccoli., familiarità con:

• La “centi” in “centimetri”
• Il “chilo” in “chilometro”

l’elenco completo dei SI prefissi può essere vista qui:

diamo un’occhiata ad alcuni dei prefissi che rappresentano grandi numeri:

kilo (k) — 1.000 volte di più senza il prefisso

mega (M) — 1.000.000 di (milioni di euro) volte di più senza il prefisso

giga (G) — a 1.000.000.000 (miliardi di euro) volte di più senza il prefisso

tera (T) -1,000,000,000,000 (trilioni) volte di più senza il prefisso

l’Applicazione di questo per distanze si ottiene:

Ah, c’è — “giga.,”Ora siamo sulla strada giusta per capire “gigahertz” (GHz).

Sistema internazionale di unità (SI) Prefissi Applicati a Hertz (Hz)

Combiniamo il prefisso SI “kilo” con “hertz”:

• “kilo”(k) Prefisso SI — significa 1.000
• “hertz” (Hz) — significa “volte al secondo”
• “kilohertz” (kHz) — significa “Mille volte al secondo.,”

Se aggiungiamo un numero davanti otteniamo:

• 1 kHz — Mille volte al secondo
• 5 kHz — Cinquemila volte al secondo
• 75 kHz — Settantacinquemila volte al secondo

Esplorando questi prefissi SI otteniamo:

Ah, eccolo- ” gigahertz.”Ora siamo sulla strada giusta per capire “gigahertz” (GHz) in relazione ai processori per computer, alle CPU.

Gigahertz (GHz) nei processori per computer (CPU)

Siamo pronti ora., Sappiamo che un Gigahertz (GHz) significa:

Un miliardo di volte al secondo

Cool. Quindi sappiamo che qualcosa sta accadendo un miliardo di volte al secondo – ma cosa? Per questo guardiamo all’unità di elaborazione centrale di un computer — CPU) – il “cervello” del computer. Questo è il componente di una macchina che esegue le istruzioni scritte nei programmi per computer.

Prima di andare avanti, definiamo tre tipi di istruzioni. La distinzione sarà importante a breve.,

• Codice-Queste sono istruzioni scritte da un programmatore di computer in un linguaggio di programmazione.
• Istruzioni del processore (Opcodes) – Queste sono le istruzioni generate dal “codice” di un programmatore che può essere compreso dal processore di un computer.
• Sotto-passi delle istruzioni del processore-Queste sono le istruzioni che un processore segue per ogni istruzione del processore (opcode) che riceve.

Quindi, un programmatore scrive il codice, che viene convertito in istruzioni del processore, che quando viene ricevuto dal processore viene eseguito come una sequenza di passaggi secondari.,

Ad esempio, un programmatore scrive codice per incrementare un numero X per 1, che viene tradotto in istruzioni del processore (Opcode di INC X), che quando viene ricevuto dal processore viene riconosciuto come una serie di passaggi secondari., Il sub-procedura per questo processore istruzione potrebbe essere qualcosa del tipo:

1. Recuperare il valore dell’indirizzo che X è situata in un luogo di memoria a breve termine posizione
2. Caricare il valore 1 in un’altra memoria a breve termine posizione
3. Aggiungere i valori sia la memoria a breve termine posizioni
4. Caricare il risultato nella locazione di memoria di X

Così, in questo esempio, il programmatore di 1 codice di istruzioni è stato tradotto in 1 processore di istruzione che era di volta in volta effettuati con 4 processori istruzioni sotto-fasi., Con questo ora comprendiamo che ci sono diversi livelli di istruzioni che, man mano che viene introdotta una maggiore granularità, si espanderanno.

Quindi, ora possiamo dire quanto segue:

Un computer da 1 gigahertz (Ghz) può elaborare un miliardo di passaggi secondari di istruzioni del processore al secondo.

Per sottolineare, non sono né le istruzioni del codice prodotte dal programmatore, né le istruzioni del processore generate dal codice del programmatore di cui stiamo parlando. Le istruzioni a cui ci riferiamo sono i passaggi secondari delle istruzioni del processore.,

Ogni sotto-passo delle istruzioni del processore viene eseguito durante uno dei “cicli di clock” della CPU, che è come un impulso di azione. Quindi, equivalentemente:

Un computer da 1 gigahertz (GHz) completa un miliardo di cicli di clock al secondo.

Qui si dice che 1 GHz sia la “frequenza di clock” o “velocità di clock della CPU.”L’orologio” spunta ” con un impulso di azione 1 miliardo di volte al secondo.

Abbastanza pulito giusto? Quindi, quel tuo processore da 2,5 GHz può elaborare 2,5 miliardi di sotto-passaggi del processore ogni secondo. Wow, e ‘ davvero impressionante., E questo è solo con un nucleo.

Core?

Giusto, quindi i computer moderni hanno processori con più core. Ogni “core” è come un mini-processore. Quindi, un processore 4 core da 2,5 Ghz ha 4 mini-processori al suo interno, ognuno dei quali può elaborare 2,5 miliardi di sotto-passaggi di istruzioni del processore al secondo contemporaneamente agli altri. Se il software è scritto di conseguenza, tutti e quattro i core possono essere utilizzati, risultando in:

10 miliardi di istruzioni del processore sotto-passi (4 x 2,5 miliardi = 10 miliardi) al secondo

Wow., La tua CPU è piuttosto impressionante.

Frequenza e velocità di clock

Quando una CPU ha una frequenza di clock più elevata, come abbiamo visto sopra, significa che è possibile gestire più passaggi secondari delle istruzioni del processore al secondo. Maggiore è la frequenza di clock, maggiori sono i passaggi elaborati al secondo. Quando molti passaggi vengono elaborati rapidamente, l’esecuzione di un programma nel suo complesso è più veloce. Quando si eseguono programmi computazionalmente intensivi, come un videogioco, una CPU swift è molto apprezzata.

Quando qualcuno chiede ” quanto è veloce il tuo computer?”stanno parlando della frequenza di clock della CPU., Ora sai che puoi dire: “oh, il mio computer può elaborare 2,5 miliardi di sotto-passi del processore al secondo e 10 miliardi al secondo quando si utilizzano tutti i core.”

Sto scherzando — Dire”2.5 GHz “

Sommario

Un” hertz “(Hz) significa” volte al secondo “e” giga “(G) è un prefisso SI che significa ” un miliardo.”Quando il termine” hertz “viene utilizzato con processore CPU di un computer è in riferimento il numero di” cicli di clock.”Un processore da 2,5 Ghz completa un ciclo di clock di 2,5 miliardi di volte al secondo. Ciò equivale all’esecuzione di 2,5 miliardi di sotto-passaggi di istruzioni del processore in un secondo per un singolo core., Con 4 core in uso quel numero sarebbe 10 miliardi. Super impressionante.

Spero che questo articolo sia stato utile!

Grazie!
Patrick