כמה חשוב מהירות המעבד?

מהירות המעבד של המחשב משפיעה מאוד על הביצועים הכוללים שלו. מהירות המעבד במחשב עכשווי מהירה פי ארבעה מיליון מהשבבים המוקדמים ביותר משנות השבעים. מעבד מהיר יותר מבצע משימות פשוטות מהר יותר מאשר איטי וזה הופך יישומים מתוחכמים למהירים מספיק כדי להיות מעשיים. המעבד עצמו אינו הגורם היחיד המעורב בביצועי המחשב אולם זיכרון ומהירות הכונן הקשיח נכנסים לתמונה.

מהירות שעון

במחשב, מעגל התזמון הראשי המכונה "השעון" מניע את המעבד. המעבד הראשון, אינטל 4004, היה במהירות שעון של 740 קילוהרץ, ואילו דוגמאות מודרניות פועלות בערך 3GHz. למרות שתדר השעון מגדיר את מהירות המעבד, אינך יכול להגדיל את התדר ללא הגבלת זמן; בשלב מסוים המעגלים לא יכולים לעמוד בקצב והמעבד מפסיק לעבוד. כמו כן, מהירויות גבוהות יותר מייצרות יותר חום והתחממות יתר עשויה להפוך לבעיה מרכזית.

יתרונות מהירות

מעבד מהיר יותר יכול להריץ תוכנות מתוחכמות יותר ומספר גדול יותר של משימות באופן כללי. לדוגמא, משחקים בחדות גבוהה ונגני וידאו צורכים משאבי מעבד משמעותיים; בשנות השבעים התוכניות הללו אפילו לא היו אפשריות. התוכניות המבוססות על חלונות ומסך מגע של היום תלויות במידה רבה גם במעבדים מהירים כדי להפוך את התוכנה למהירה ומגיבה. מעבד מהיר יותר מאפשר למחשב לבצע מספר רב של משימות במקביל בו זמנית, כגון הורדת קובץ, השמעת מוסיקה, סריקת וירוסים ובדיקת איות של מסמך.

גורמים אחרים

המעבד הוא מרכיב משמעותי במחשב, אך הוא רק אחד מבין כמה המשפיעים על מהירות. חלקים אחרים, כגון אוטובוס המערכת, הזיכרון והכונן הקשיח ממלאים תפקידים חשובים בביצועי המחשב. אוטובוס המערכת משמש ככביש מהיר בין רכיבים עיקריים במחשב; יש לו מהירות מרבית שונה מזו של המעבד. אם המעבד מהיר משמעותית מאוטובוס המערכת, על המעבד להמתין לנתונים; זה מבזבז את היתרון המהיר שלו. באותו אופן, מחסור בזיכרון RAM גורם למעבד לחכות לנתונים מהכונן הקשיח. מחשב בעל ביצועים גבוהים הוא תוצאה של כל האלמנטים הללו המותאמים לעבודה משותפת ביעילות.

מספר ליבות

בתחילת שנות האלפיים, המעבדים הגיעו למגבלת מהירות להפעלה מעשית עקב בעיות בשמירה על קירור השבבים. כדי לטפל בכך, אינטל ויצרניות שבבים אחרות הציגו מעבדים מרובי ליבות. עם התקנה זו, למעבד יש שתי ליבות או יותר, שכל אחת מהן מפעילה תוכנית ללא תלות באחרות. בסביבת תוכנה מודרנית כמו Microsoft Windows יש תוכניות רבות הנטענות במקביל, אם כי לא כולן עסוקות בכל רגע נתון. מעבד מרובה ליבות מכפיל את ביצועי המערכת על ידי הקצאת תוכניות פעילות לליבות שונות; זה מגדיל את מהירות המחשב מבלי לשנות את קצב השעון.