Масштабирование частоты - Википедия - Frequency scaling

В компьютерная архитектура, частотное масштабирование (также известен как линейное изменение частоты) - это метод увеличения производительности процессора. частота так, чтобы повысить производительность системы, содержащей рассматриваемый процессор. Наращивание частоты было доминирующей силой в увеличении производительности процессоров серийного производства с середины 1980-х годов примерно до конца 2004 года.

Эффект процессора частота на скорость компьютера можно увидеть, посмотрев на уравнение для времени выполнения компьютерной программы:

${ displaystyle mathrm {Runtime} = { frac { mathrm {Instructions}} { mathrm {Program}}} times { frac { mathrm {Cycles}} { mathrm {Instruction}}} times { frac { mathrm {Время}} { mathrm {Цикл}}},}$

где инструкции на программу - это общее количество инструкций, выполняемых в данной программе, количество циклов на инструкцию - это программно-зависимое, зависящее от архитектуры среднее значение, а время на цикл по определению является обратной частотой процессора.^[1] Таким образом, увеличение частоты сокращает время работы.

Тем не мение, потребляемая мощность в микросхеме задается уравнением

${ Displaystyle Р = С раз V ^ {2} раз F,}$

куда п это потребляемая мощность, C это емкость переключается за такт, V является Напряжение, и F - частота процессора (циклов в секунду).^[2] Увеличение частоты, таким образом, увеличивает количество энергии, потребляемой процессором. Увеличение процессора потребляемая мощность привело в конечном итоге к Intel отмена в мае 2004 г. Теджас и Джейхок процессоров, которые обычно называют окончанием масштабирования частоты как доминирующей парадигмы компьютерной архитектуры.^[3]

Закон Мура был^[4] все еще действует после завершения масштабирования частоты. Несмотря на проблемы с питанием, плотность транзисторов все еще удваивалась каждые 18–24 месяца. С окончанием масштабирования частоты новые транзисторы (которые больше не нужны для облегчения масштабирования частоты) используются для добавления дополнительного оборудования, такого как дополнительные ядра, для облегчения параллельных вычислений - метод, который упоминается как параллельное масштабирование.

Прекращение масштабирования частоты как основной причины увеличения производительности процессора привело к переходу всей отрасли на параллельные вычисления в виде многоядерные процессоры.

Смотрите также

• Динамическое масштабирование частоты
• Разгон
• Разгон
• Масштабирование напряжения

Рекомендации