CPU周波数とは何ですか?

CPU 周波数とは、CPU が動作する周波数のことです。一般的には、CPU のクロック周波数であるメイン周波数を指します。コンピュータの動作は、クロックの制御の下で段階的に実行されます。クロック信号の各サイクルで動作の 1 ステップが完了します クロック 周波数は CPU の速度を大きく反映し、メイン周波数は CPU 内でデジタル パルス信号が発振する速度を示します CPU の演算速度また、CPU のパイプライン、バス、その他の側面のパフォーマンス指標にも依存します。つまり、主な周波数は 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。

#このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

CPU 周波数とは何ですか?

CPU 周波数は CPU が動作する周波数であり、通常はメイン周波数 (CPU のクロック周波数) を指します。

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動作の 1 ステップが完了します。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 の主な周波数は、CPU コアが動作するクロック周波数 (CPU クロック速度) です。一般的に言われているのはあるCPUのMHzであり、このMHzが「CPUのメイン周波数」となります。多くの人は、CPU の主な周波数はその実行速度であると考えていますが、そうではありません。 CPU のメイン周波数は、CPU 内でデジタル パルス信号が発振する速度を示し、CPU の実際の演算能力とは直接の関係はありません (つまり、現在の CPU のメイン周波数は CPU に直接影響しません)。 CPU の計算能力。計算能力に影響を与えないという意味ではありません。影響。現在の CPU 周波数がどんなに低くても、メモリなどの他のハードウェア周波数よりもはるかに高いからです。

たとえば、AMD の AthlonXP シリーズ CPU のほとんどは、より低いクロック速度で Intel の Pentium 4 シリーズ CPU のより高い周波数の CPU パフォーマンスを達成できるため、AthlonXP シリーズ CPU は PR 値の観点からリストされています。したがって、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高めることが重要です。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。

特徴

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、この 2 つの数値関係を定量化できる明確な公式はありません。 CPU の計算速度は、CPU パイプラインのさまざまなパフォーマンス指標 (キャッシュ、命令セット、CPU ビット数など) にも依存するためです。メイン周波数は計算速度を直接表すものではないため、特定の状況下では、メイン周波数が高い CPU の実際の計算速度が低くなる可能性があります。たとえば、AMD の AthlonFX シリーズ CPU のほとんどは、より低いクロック速度でも Intel の Pentium 4 シリーズ CPU のより高い周波数の CPU パフォーマンスを達成できるため、AthlonFX シリーズ CPU は PR 値に基づいて名前が付けられています。したがって、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高めることが重要です。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動作速度は 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、各サブシステムの動作速度、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。

CPU 動作周波数の向上は、主に生産プロセスによって制限されます。 CPUは半導体シリコンウエハ上に製造されているため、シリコンウエハ上の各部品間を接続するワイヤが必要であり、高周波条件下ではワイヤなどの浮遊干渉を低減するために、ワイヤを可能な限り細く短くすることが求められます。 CPU の正常な動作を保証するためのワイヤ分布容量。したがって、製造プロセスの制限は、CPU 周波数の開発における最大の障害の 1 つです。

プロセッサのクロック速度に関しては、乗算器と FSB という 2 つの密接に関連する概念について言及する必要があります。FSB は CPU の基本周波数であり、単位も MHz です。 FSB は CPU とマザーボードが同期して動作する速度です。ほとんどのコンピュータ システムでは、FSB はメモリとマザーボードが同期して動作する速度でもあります。このように、CPU の FSB がはメモリに直接接続されており、この 2 つの間の同期動作状態を達成するために通過し、周波数逓倍数はメイン周波数と外部周波数の比の倍数になります。メイン周波数、外部周波数、乗数、それらの関係式：メイン周波数＝外部周波数×乗数。初期の CPU には「周波数逓倍」という概念がなく、当時はメイン周波数とシステムバスの速度は同じでした。テクノロジーの発展に伴い、CPU の速度はますます速くなり、メモリやハードディスクなどのアクセサリは徐々に CPU の速度に追いつけなくなりますが、周波数逓倍器の登場によりこの問題は解決されます。システムバス周波数の下では、CPU のメイン周波数は周波数逓倍によって (理論上) 無限に増加することができます。 FSB は機械の生産ラインと考えることができ、周波数乗数は生産ラインの数であり、機械の生産速度 (主周波数) は当然、生産ライン (FSB) の速度に数値を乗算したものとなります。生産ラインの数（乗数）。メーカーは基本的に乗数をロックしています。オーバークロックする唯一の方法は、FSB から開始することです。乗数と FSB を一致させることで、マザーボード上のジャンパーを設定するか、BIOS でソフト オーバークロックを設定することができ、それによって全体的なパフォーマンスが部分的に向上します。コンピュータ。したがって、購入するときは、CPUのFSBに注意を払うようにしてください。

表示方法

1. Windowsシステムの場合、デスクトップの「マイコンピュータ」アイコンを右クリックし、「プロパティ」を選択して表示します。 Mac システムでは、画面の左上隅にある Apple アイコンをクリックし、最初の項目 (この Mac について) を選択して表示します。

2. 起動時に一時停止ブレークを押してください。これはシステム電源投入時のセルフテストであるため、BIOS で CPU 周波数を確認できます。

3. CrystalCPUID ソフトウェアを使用して表示します。これはプロセッサ情報の検出およびオーバークロック ツールであり、基本的には WCPUID と同じ機能を持ちますが、CrystalCPUID はより幅広いプロセッサをサポートします。 CrystalCPUID は、ほぼすべてのタイプのプロセッサ検出をサポートしており、最も特殊なのは、CrystalCPUID が完全なプロセッサとシステム情報を持っていることです。

さらに関連する知識については、FAQ 列をご覧ください。

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