Vad betyder Gigahertz (GHz) egentligen?

termen ”gigahertz” består av två delar, ”giga” och ”Hertz”., För att förstå ”gigahertz” kommer vi att dyka in i vad var och en av dessa delar betyder separat, och sedan tillämpa denna förståelse för vad i förhållande till en dator, och mer specifikt en dators CPU.

låt oss börja med ”hertz” – delen av ”gigahertz.”

frekvens är ett ord vi använder för att beskriva hur ofta något händer. Det är ett mått på ”oftenness” av saker.

till exempel

• hur ofta (ofta) går du till affären? En gång i veckan.
• hur ofta borstar du tänderna? Två gånger om dagen.
• hur ofta tar du ett mellanmål? En gång i timmen.,
• hur ofta tickar klockans andra hand? Sextio gånger i minuten.

i ovanstående var svaren alla frekvenser. Frekvenserna består av två delar, ett antal förekomster och en varaktighet. Till exempel:

en gång per timme.

i ovanstående ”one” är antalet händelser och ”hour” är varaktigheten. En varaktighet är en tidsperiod som en vecka, dag, månad, timme eller sekund.

Så hur relaterar detta till Hertz (Hz)? Hertz är en stenografi att prata om frekvens., Det anger varaktigheten komponent av en frekvens.

Hertz (Hz)

Hertz (Hz) är en stenografi när man talar om frekvens. När vi använder det behöver vi inte undra vad varaktigheten del av frekvensen är. Varaktigheten är alltid sekunder. Eftersom varaktigheten är fast behöver vi bara ange antalet förekomster av frekvensen.

en Hertz betyder:

”gånger per sekund”

det är det. Det är allt det betyder., Här är några exempel:

1 Hertz (Hz) är:

en gång per sekund är

50 Hertz (Hz) är:

femtio gånger per sekund

1.000 Hertz (Hz) är:

tusen gånger per sekund

att använda Hertz är trevligt eftersom du vet att frekvensen inte är ”gånger per år”, ”per timme”, ”minut” eller något annat. Med hertz vet vi att vi pratar om ” gånger per sekund.,”

det internationella systemet för enheter (SI) prefix

Nu när vi vet vad” hertz ”(Hz) del av” gigahertz ”(GHz) är vi kan utforska” giga ” (G) del.

i föregående avsnitt hade vi ett exempel som var 1,000 Hz (1,000 gånger per sekund). 1,000 är ett ganska stort antal och kan vara något svårt att använda om vi var tvungna att referera till det mycket, men om det var ännu större som 1,000,000 Hz (en miljon gånger per sekund), eller 1,000,000,000 Hz (en miljard gånger per sekund)? Skulle vi inte vilja ha ett bättre sätt att hantera dessa stora antal?, Med det internationella systemet för enheter (SI) prefix, har vi ett bättre sätt.

SI prefix är en internationell standard för att hänvisa till mycket stora och mycket små tal., bekant med:

• ”centi” i ”centimeter”
• ”kilo” i ”kilometer”

en omfattande lista över si — prefixen kan ses här:

låt oss titta på några av de prefix som representerar stora nummer:

kilo (k) — 1,000 gånger mer än utan prefixet

mega (M) — 1,000,000 (miljoner) gånger mer än mer än utan prefixet

Giga (g) — 1,000,000,000 (miljarder) gånger mer än utan prefixet

tera (t) -1,000,000,000,000 (biljoner) gånger mer än utan prefixet

tillämpa detta på avstånd får vi:

ah, där är det – ”Giga.,”Nu är vi på rätt spår för att förstå ”gigahertz” (GHz).

International System of Units (SI) prefix som tillämpas på Hertz (Hz)

låt oss kombinera ”kilo” SI prefix med ”hertz”:

• ”kilo”(k) SI prefix — betyder 1,000
• ”hertz” (Hz) — betyder ”gånger per sekund”
• ”kilohertz” (kHz) — betyder ”tusen gånger per sekund.,”

om vi lägger till ett nummer framför får vi:

• 1 kHz — tusen gånger per sekund
• 5 kHz — fem tusen gånger per sekund
• 75 kHz — sjuttiofem tusen gånger per sekund

utforska dessa SI prefix vi får:

Ah, där är det — ” gigahertz.”Nu är vi på rätt spår för att förstå ”gigahertz” (GHz) i förhållande till datorprocessorer, processorer.

Gigahertz (GHz) i datorprocessorer (processorer)

Vi är redo nu., Vi vet att en Gigahertz (GHz) betyder:

en miljard gånger per sekund

Cool. Så vi vet att något händer en miljard gånger per sekund — men vad? För det ser vi till en dators centrala bearbetningsenhet (CPU) – datorns” hjärna”. Detta är komponenten i en maskin som utför instruktionerna skrivna i datorprogram.

innan vi går vidare, Låt oss definiera tre typer av instruktioner. Skillnaden kommer att vara viktig inom kort.,

• kod—det här är instruktioner skrivna av en datorprogrammerare på ett programmeringsspråk.
• Processorinstruktioner (Opcodes) — det här är instruktionerna som genereras från en programmerares ”kod” som kan förstås av en dators processor.
• Processorinstruktionssteg-det här är de instruktioner som en processor följer för varje processorinstruktion (opcode) den tar emot.

Så skriver en programmerare kod, som omvandlas till processorinstruktioner, som när den tas emot av processorn utförs som en sekvens av delsteg.,

till exempel skriver en programmerare kod för att öka ett nummer X med 1, vilket översätts till processorinstruktioner (Opcode of INC X), som när den tas emot av processorn känns igen som en serie delsteg., Understegen för denna processorinstruktion kan vara något som:

1. hämta värdet från adressen som X är placerad och placera på en korttidsminnesplats
2. ladda värdet 1 till en annan korttidsminnesplats
3. Lägg till värdena på båda korttidsminnesplatserna
4. ladda resultatet till den ursprungliga minnesplatsen för X

så i det här exemplet översattes programmerarens 1-kodinstruktion till 1-processorinstruktion som var i Vänd som 4 processorinstruktionssteg., Med detta förstår vi nu att det finns olika nivåer av instruktioner som, som mer granularitet införs, kommer att expandera.

så nu kan vi säga följande:

en 1 gigahertz (Ghz) dator kan bearbeta en miljard processorinstruktionssteg per sekund.

för att betona är det varken kodinstruktionerna som produceras av programmeraren eller processorinstruktionerna som genereras från programmerarens kod som vi pratar om. Instruktionerna vi hänvisar till är processorinstruktionsstegen.,

varje processorinstruktionssteg utförs under en av processorns ”klockcykler”, vilket är som en åtgärdspuls. Så, likvärdigt:

en 1 gigahertz (GHz) dator slutför en miljard klockcykler per sekund.

här sägs 1 GHz vara processorns ”klockfrekvens” eller ”klockhastighet.”Klockan” ticks ” med en puls av åtgärd 1 miljard gånger per sekund.

ganska snyggt rätt? Så, den 2,5 GHz-processorn kan bearbeta 2,5 miljarder processorns delsteg varje sekund. Wow, det är ganska imponerande., Och det är bara med en kärna.

kärnor?

höger, så moderna datorer har processorer med flera kärnor. Varje ”kärna” är som en mini-processor. Så, en 4-core 2.5 Ghz-processor har 4 mini-processorer inom den, som var och en kan bearbeta 2,5 miljarder processorinstruktionssteg per sekund samtidigt som de andra. Om programvaran skrivs i enlighet med detta kan alla fyra kärnorna användas, vilket resulterar i:

10 miljarder processorinstruktionssteg (4 x 2,5 miljarder = 10 miljarder) per sekund

Wow., Din CPU är ganska imponerande.

klockfrekvens och hastighet

När en CPU har högre klockfrekvens, vilket vi har sett ovan betyder det att fler processorinstruktionssteg kan hanteras per sekund. Ju högre klockfrekvens desto större steg bearbetas per sekund. När många steg behandlas snabbt är en programkörning som helhet snabbare. När du kör beräkningsintensiva program, som ett videospel, är en snabb CPU mycket uppskattad.

När någon frågar ” hur snabbt är din dator?”de pratar om processorns klockfrekvens., Nu vet du att du kan säga, ” Åh, min dator kan bearbeta 2,5 miljarder processorns delsteg per sekund och 10 miljarder per sekund när du använder alla kärnor.”

skojar bara — säg”2.5 GHz ”

sammanfattning

a” hertz ”(Hz) betyder” gånger per sekund ”och” giga ”(G) är ett SI-prefix som betyder ” en miljard.”När termen” hertz ”används med en dators CPU-processor är det i referens antalet” klockcykler.”En 2,5 Ghz processor fullbordar en klockcykel 2,5 miljarder gånger per sekund. Detta motsvarar utförandet av 2.5 miljarder processorinstruktionssteg i en sekund för en enda kärna., Med 4 kärnor i bruk det numret skulle vara 10 miljarder. Super imponerande.

Jag hoppas att den här artikeln var till hjälp!

Tack!
Patrick