メイン周波数はコンピュータのパフォーマンスを反映する指標です。

主な周波数は、コンピューターの「計算速度」を反映するパフォーマンス指標です。 CPU のメイン周波数は CPU の速度を表すものではありませんが、CPU の計算速度を上げるにはメイン周波数を上げることが重要であり、メイン周波数が上がって初めて各サブシステムの動作速度やデータ転送速度が向上します。これを改善できた場合にのみ、コンピュータ全体の実行速度を真に向上させることができます。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

主な周波数は、コンピューターの「計算速度」を反映するパフォーマンス指標です。一般にマイコンの動作速度はメイン周波数で表され、メイン周波数が高いほど動作速度が速くなります。

メイン周波数は CPU のクロック周波数です。コンピュータの動作はクロック信号の制御下で段階的に実行されます。各クロック信号サイクルで 1 ステップの動作が完了します。レベルクロック周波数は CPU の速度を大きく反映します。

メイン周波数と実際の計算速度の間には一定の関係がありますが、単純な線形関係ではありません。主周波数はCPU内でデジタルパルス信号が発振する速度を表し、CPUの演算速度はCPUのパイプラインやバスなどのさまざまな性能指標にも依存します。つまり、メイン周波数は CPU パフォーマンスの一側面にすぎず、CPU の全体的なパフォーマンスを表すものではありません。

CPU のメイン周波数は CPU の速度を表すものではありませんが、CPU の計算速度を上げるにはメイン周波数を上げることが重要です。たとえば、CPU が 1 クロック サイクルで算術命令を実行すると仮定すると、CPU が 100MHz のメイン周波数で実行される場合、CPU は 50MHz のメイン周波数で実行される場合の 2 倍の速度になります。 100MHz クロック サイクルは 50MHz クロック サイクルに比べて半分の時間を要するため、つまり、100MHz のメイン周波数で動作する CPU が演算命令を実行するのに必要な時間はわずか 10 ns であり、20 ns よりも半分です。 50 MHz のメイン周波数で動作する場合 ナチュラル コンピューティング 速度は 2 倍になります。ただし、コンピュータの全体的な実行速度は CPU の計算速度だけでなく、他のサブシステムの動作にも関係しており、メイン周波数、各サブシステムの実行速度、およびデータ送信速度を高めることによってのみ実現されます。サブシステム間の速度を向上させることができ、それが改善されると、コンピュータ全体の実行速度が実際に向上します。

周波数と速度

周波数と速度の関係: 一般に、1 クロック サイクルで完了する命令の数は固定されているため、メイン周波数が高くなるほど、 CPUの周波数が高くなるほど速度が速くなります。ただし、さまざまな CPU の内部構造も異なるため、CPU の性能を主な周波数で完全に要約することはできません。ただし、CPU の周波数によって、コンピューターのグレードと価格レベルが決まります。 Pentium 4 2.0 を例にとると、主な動作周波数は 2.0GHz ですが、これは何を意味しますか?

具体的には、2.0GHz は毎秒 20 億個のクロック パルス信号を生成することを意味し、各クロック信号の周期は 0.5 ナノ秒です。 Pentium 4 CPU は 4 つのパイプライン演算器を備えており、負荷が均等であれば 1 クロック サイクルで 4 回の 2 進加算演算を実行できます。

これは、Pentium 4 CPU が 1 秒あたり 80 億回のバイナリ加算演算を実行できることを意味します。しかし、このような驚異的な計算速度ではユーザーに十分なサービスを提供することはできず、コンピューターのハードウェアやオペレーティング システム自体も CPU リソースを消費します。ただし、Athlon XP プロセッサは PR 公称方式を採用しており、AMD が公開しているフロントサイドバス周波数 266MHz の Athlon XP プロセッサの公称周波数と実際の周波数の換算計算式は次のようになります。実際の周波数 / 2-500 実際の周波数 = 2×公称周波数 / 3 333 たとえば、Athlon XP 2100 の実際の周波数は 1733MHz=2×2100 / 3 333 です。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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