Имя пользователя:
Пароль:  
Помощь | Регистрация | Забыли пароль?  | Правила  

Компьютерный форум OSzone.net » Компьютеры + Интернет » Хочу все знать » Физический смысл тактовой частоты процессора

Ответить
Настройки темы
Физический смысл тактовой частоты процессора

Новый участник


Сообщения: 9
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Здравствуйте, уважаемые знатоки).
Мне не помогла википедия ответить на мой вопрос. Хотя он не имеет практического применения, но таков мой способ глубже понять устройство техники, чтобы "белых пятен" было меньше. Итак, я позволил себе усомниться в том, что в процессорах действительно текут токи частотой до 3,5, а при экстрем. разгонах - и до 5 ГГц. Дело в том, что на уроках в университете, посвященных СВЧ, а 3 ГГц - это СВЧ, говорилось, что токи таких частот имеют особенности, в частности, для них в качестве проводников применяют волноводы (кажется из-за "скин"-эффекта). И мой отец - технарь говорит тоже самое. Даже при частотах до 100МГц применяют витую пару, а не простую "лапшу" из тех же соображений, возможно. При еще больших частотах используют коаксиал, а затем и волноводы. Так как же в процессоре по аналогу "лапши" текут гигагерцы? Собственно вопрос: тактовая частота - это частота тока в процессоре? или это некая эффективная частота, достигаемая некими приёмами (как в DDR) при реальной частоте = частоте шины. в этом свете мне интересно также чем физически является множитель процессора, как (физически) возможно его изменение (в том числе программное), чем диктуются ограничения значений множителя у разных моделей, например, почему у одного макс=12, у другого=22. Также в тему прошу объяснить, почему изменение частоты процессора как в пределах номинала, так и при разгоне сильно влияет на тепловыделение. Мне нужно понять эту логику, ведь по моей - что дать на электроплитку постоянный ток, что 50Гц, что 1кГц - греть она будет одинаково. Потому что в уравнение тепловыделения частота не входит, а только сила тока и сопротивление. разве что от частоты зависит сопротивление?...но неужели так значительно?
Если вы ответите, что частота процессора на самом деле эффективная, логическая, а не физическая, то пожалуйста, объясните, какими приемамы достигается такой эффект.
Особо буду благодарен за объяснение, как же в целом устроен процессор, каковы роли его логических частей, например, регистров, конвееров. Я не особо интелектуален, поэтому сложные сверхътехнические объяснения из заумных книг мне малопонятны. Хочется услышать живое слово от живых людей, "на пальцах".
Заранее благодарю за внимание и ответы. Прошу высказываться максимально просто и доходчиво. Надеюсь, тема вас заинтересовала не меньше моего.

Отправлено: 19:48, 18-07-2011

 

Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата Busla:
такты так или иначе опираются на физическую частоту »
Но все таки это больше логическое понятие, чем физический процесс.

-------
ВНИМАНИЕ ознакомьтесь, прежде чем создать тему! Процессор - мозг компьютера, блок питания - сердце и печень.


Отправлено: 10:51, 19-07-2011 | #11



Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью социальной сети.

Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.


Аватара для lxa85

Необычный


Contributor


Сообщения: 4462
Благодарности: 994

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата Busla:
я так понимаю подразумевал, что бесконечно увеличивать частоту невозможно, и хотел прояснить для себя причины этих ограничений. »
Интересная мысль, наверно ты прав.
HHgir, в такой случае скорость работы ЦП опять упирается в транзистор, или простейший "логический вентиль" (И, ИЛИ, НЕ)
Чем меньше транзистор (технологический процесс изготовления ЦП) тем меньше ему надо времени, чтобы переключиться. Соотв. требуется меньший импульс, меньшая волна, большая скорость работы.
Это не учитывая паразитные наводки и т.п.
Сейчас технология подходит к своему теоретическому потолку - размер проводников становится слишком мал, технологически сопоставим с полуволной рентгена. Были (по крайней мере теоретические предпосылки) по использованию углеродных нанотрубок. К сожалению сейчас, в первом часу ночи, я подробностей не вспомню.

Получается. что физический смысл тактовой частоты ЦП условно равен скорости переключения простейших элементов процессора.

P.S. интересно, а сколько тактовых генераторов у процессора? Или синхроимпульс успевает пробежать из края в край кристалла?

-------
- Я не разрешаю тебе быть плохой! Потому что плохие люди совершают плохие поступки. А это нехорошо!
(Из наставлений 5 летней девочки своей младшей сестре)

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 00:10, 20-07-2011 | #12


Новый участник


Сообщения: 9
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата lxa85:
интересно, а сколько тактовых генераторов у процессора? »
по имеющейся у меня информации тактовый генератор находится на материнке, задает частоту шине проца, памяти. а в проце стоит некий умножитель частоты, возможно не один(на тот случай, если синхроимпульс не успевает пробежать от края до края кристалла).
к единому мнению форум-эксперты так и не пришли. Зато я получил кое-какую информацию. логический и физический смыслы тактовой частоты более-менее понятны. но для полноценного понимания мало полученных определений. надо знать еще и как этот 3 ГГц-цовый синхроимпульс взаимодействует с элементами проца. Где-то что-то выполняется за 1 такт синхроимпульса, что-то другое - за несколько, а какие-то процессы происходят несколько раз за такт. Только поняв, как работает система в целом можно до конца понять смысл и роль тактовой частоты. Следующий шаг - хорошая книга.
интересующимся предлагаю почитать обсуждение этого же вопроса, заданного мной, на другой конференции http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=8:23542.
Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 02:20, 20-07-2011 | #13


Ветеран


Сообщения: 3806
Благодарности: 824

Профиль | Отправить PM | Цитировать


HHgir, подозреваю, что несколько раз за такт ничего не происходит, может выполняться несколько операций одновременно

Отправлено: 09:53, 20-07-2011 | #14


Ветеран


Сообщения: 570
Благодарности: 236

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Всем большое спасибо ! Весьма познавательно для общего развития!

Отправлено: 23:49, 20-07-2011 | #15


Аватара для lxa85

Необычный


Contributor


Сообщения: 4462
Благодарности: 994

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Книги, которые были у нас универе:
Прикладная теория цифровых автоматов (Савельев А.Я.);
Цифровая схемотехника — Угрюмов Е.П
Литературу Советских времен так же порекомендую с большим удовольствием. Вот уж чего чего, а образование тогда было на уровне, и в технической литературе абы что не печатали.
Цитата HHgir:
как этот 3 ГГц-цовый синхроимпульс взаимодействует с элементами проца. »
Выше озвученная литература поможет в этом. Почитаете теорию автоматов, узнаете что такое прямой, обратный и дополнительный код. Узнаете что есть операционный и управляющий автоматы M или S типа. Регистры, RS, D, T, JK триггеры, циклические сдвигатели и т.д. и т.п.
И потихоньку все придет в норму понимания "как это работает", ничего там сложного нет. Если конечно в специфику с головой не залезть
Синхроимпульс - он как метроном в музыке, отсчитывает такты, а уж сколько удалось взять аккордов или уложить трелей в такт - зависит от музыканта.

-------
- Я не разрешаю тебе быть плохой! Потому что плохие люди совершают плохие поступки. А это нехорошо!
(Из наставлений 5 летней девочки своей младшей сестре)

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 00:39, 21-07-2011 | #16


Новый участник


Сообщения: 9
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


благодарю lxa85,

Отправлено: 11:54, 21-07-2011 | #17


Новый участник


Сообщения: 15
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Не знаю, актуально ли это еще для автора вопроса, но похоже никто толком так и не ответил на поставленный вопрос.
Позволю себе объяснить суть. Дело в том, что в процессоре, равно как и в других цифровых устройствах никакой частоты тока нет вообще. Там применяется обычный постоянный ток. Без частоты. Вообще. Есть просто ток низкого номинала напряжения, и есть ток высокого номинала напряжения. Они текут по двум разным проводам, и заходят в логический элемент, на выход же логического элемента выходит только один из номиналов. Некоторые логические элементы способны переключать на выход одно из напряжений. То есть - входят два напряжения - 0.25 В и 2.25 В, и в определенной ситуации ЛЭ подает на выход то низкое, то высокое напряжение. Под термином же "тактовая частота" подразумевается частота, с которой логические элементы схемы переключают эти каналы на выход. Все.
Во всем остальном это обычный постоянный ток от 5 и ниже вольта, и никаким частотным преобразованиям он не подвергается. Умножитель же частоты, это лишь схема, которая ускоряет переключение логических элементов.
Вот и все дела.

Отправлено: 18:23, 22-05-2018 | #18


Аватара для DVDshnik

Не дед


Moderator


Сообщения: 15353
Благодарности: 2192

Профиль | Отправить PM | Цитировать


flamehowk, Бред полнейший. Даже вентиляторы четырёхвыводные запитываются в компьютере не постоянным током, а импульсами тока некой частоты. Скважность импульсов изменяется для регулировки скорости вращения питаемого вентилятора.

-------
Ненавижу, когда все шагают строем - одинаково стриженые, одинаково одетые, с одинаковыми мыслями в одинаково пустых головах. (С) Кий


Отправлено: 06:17, 23-05-2018 | #19


Новый участник


Сообщения: 15
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Не, приятно было посмеяться, конечно, благодарю Вас за то, что рассмешили.
Конечно, можно было бы Вас и дальше оставить в таком состоянии невежества, смешить людей на форумах, но все-таки как-то жаль, человек, который знает такие термины как "скважность" и будет зря почем позорить свои модераторские седины.
В общем, объяснять по поводу всего предыдущего якобы "бреда" не буду, поставлю Вас в известность только по тому поводу, что среди выходов для кулеров на 4 пина, существует еще управляющий и сенсорный выход. Управляющий выход задает регулировку оборотов кулера, а сенсорный показывает реальную скорость вращения. При таком подходе питание регулируется не напряжением, а через ШИМ, но вряд ли Вы сможете осознать в чем разница между этим типом модуляции и тактовой частотой.
Впрочем, если Вы когда-нибудь перейдете от освещения собственной необразованности к учебе, то в интернете более чем достаточно информации по ликвидации собственной безграмотности. Так что предлагаю - учиться, учиться и еще раз учиться, а назвать бредом знания других Вы всегда успеете.

Отправлено: 19:03, 01-07-2018 | #20



Компьютерный форум OSzone.net » Компьютеры + Интернет » Хочу все знать » Физический смысл тактовой частоты процессора

Участник сейчас на форуме Участник сейчас на форуме Участник вне форума Участник вне форума Автор темы Автор темы Шапка темы Сообщение прикреплено

Похожие темы
Название темы Автор Информация о форуме Ответов Последнее сообщение
[решено] Отображение тактовой частоты. xp9 Автоматическая установка Windows 2000/XP/2003 1 05-01-2011 22:43
Разница в определении частоты процессора Yara Разгон, охлаждение и моддинг 9 01-07-2010 15:27
C/C++ - [решено] Определение частоты процессора, видеопамяти и др. Virtyaluk Программирование и базы данных 10 25-03-2010 22:53
Изменение частоты шины Hyper Transport для разгона процессора AMD max_ad_min Разгон, охлаждение и моддинг 3 01-02-2010 19:20
[решено] Определение частоты процессора и размера ОЗУ без наклейки asus a9rp Хочу все знать 22 26-06-2009 20:19




 
Переход