¿Cómo se mide la velocidad de un procesador de computadora?

La velocidad no se “mide” tanto como está diseñada. Algunos procesadores pueden funcionar en cualquier rango de velocidades, y el fabricante puede ejecutar software dentro de ese rango para averiguar dónde comienzan a descomponerse los cálculos. Si un chip falla a 2.8Ghz, pruébelo a 2.7Ghz, hasta que encuentre la velocidad a la que funciona correctamente (las pruebas son muy rigurosas), y si eso es, digamos, 2.4Ghz, entonces puede venderlo como 2.4Ghz UPC. Creo que todavía prueban y venden RAM de la misma manera.

En los viejos tiempos, la velocidad del reloj era el reloj presentado al chip desde el oscilador de cristal externo. Esto casi nunca es cierto ahora. Gigahertz es realmente difícil de llevar en una placa de circuito. En cambio, una frecuencia de reloj mucho más lenta se suministra externamente, y se multiplica en muchos dominios de reloj dentro del chip. Si tiene varios núcleos, probablemente estén funcionando a la misma velocidad de reloj, pero sus relojes pueden no estar en fase; es decir, podrían no estar sincronizados. El diseñador tiene que tener en cuenta ese tipo de cosas si los núcleos tienen que compartir memoria o intercambiar información entre ellos.

En cuanto a lo que en última instancia significa la velocidad del reloj, consulte la hoja de datos de su CPU favorita. Mira el conjunto de instrucciones. Una CPU CISC compleja como Intel i7 tendría variantes en una instrucción tan simple como ADD. Habría un código de operación de instrucción para “Agregar dos registros, colocar el resultado en un tercer registro”, uno para “Agregar el valor X palabras más allá del puntero que encontrará en un registro al valor Y palabras más allá del punto que ‘ lo encontraré en otro registro y colocaré las palabras Z de resultado más allá del punto que encontrará en un tercer registro ”y todo lo demás. Cada uno de esos códigos de operación en la hoja de datos tendrá una fórmula de cuánto tiempo llevará llevar a cabo la operación. La fórmula dependerá de la frecuencia del reloj interno (el tema de la pregunta) y, posiblemente, de la velocidad de las distintas RAM a las que tendrá que acceder. AGREGAR el registro A al registro B, dando la variante del registro C es la más simple, y simplemente le dirá cuántos ciclos de reloj tomará. Un ADD es bastante simple (a menos que se trate de números de punto flotante), por lo que cualquier procesador decente puede hacerlo en un solo ciclo. Otras operaciones, como MULT, tomarán más tiempo. Algunas instrucciones que son variables, como las instrucciones Intel x86 que mueven la memoria, pueden tomar N ciclos por palabra movida.

Frecuentemente se ofrecen velocidades técnicas de reloj en GHz. Sin embargo, en realidad no significan mucho, excepto cuando se comparan procesadores de esencialmente el mismo diseño. Lo que importa es el rendimiento general, y eso depende de la arquitectura interna y del tipo de problema que se resuelva.

Para hacer comparaciones de rendimiento, las personas ejecutan programas de referencia. Aquí hay un sitio web donde encontrará clasificaciones comparativas para la mayoría de las CPU que desee buscar: Lista de CPU comparadas

Los programas de computadora se escriben con mayor frecuencia en un lenguaje de alto nivel. Dichos programas se convierten luego en instrucciones a nivel de máquina mediante un programa llamado compilador. El lenguaje de nivel de máquina es el que entiende el hardware de la computadora. Las instrucciones a nivel de máquina llevan a cabo una tarea simple, como leer de la memoria a escribir en la memoria. Cada instrucción a nivel de máquina, como mínimo, tarda un período de reloj en ejecutarse, pero puede ralentizarse por factores como el retraso causado por el acceso a la memoria externa.

Los procesadores de hoy se ejecutan a aproximadamente 2 Gigahercios.

Esto significa que el procesador (en el mejor de los casos) puede completar 2 instrucciones de nivel de máquina de Gig por segundo.

Para sistemas de escritorio o comerciales, por lo general, es la velocidad del reloj. En estos días suele estar en pocos GHz.

Un método alternativo es medir el número de operaciones por segundo. Para el procesador de alto rendimiento, esto será en términos de FLOPS u Operaciones de punto flotante por segundo.

La velocidad de una CPU se mide más comúnmente con GHz o MHz.