¿Cómo se mide la frecuencia de reloj y qué significa?

Después de algunas investigaciones de Wiki sobre la frecuencia de reloj, encuentro dos preguntas:

1. ¿Qué significa un ciclo?

2. ¿Cómo afecta un ciclo a la velocidad de procesamiento?

Perdón por ser un novato ... Pero realmente espero que alguien pueda responder mi pregunta, gracias

¿Qué significa un ciclo?

El reloj es una señal utilizada para sincronizar cosas dentro de la computadora. Mire la Figura 2, donde mostramos una señal de reloj típica: es una onda cuadrada que cambia de "0" a "1" a una velocidad fija. En esta figura puede ver tres ciclos completos de reloj ("ticks"). El comienzo de cada ciclo es cuando la señal del reloj va de "0" a "1"; marcamos esto con una flecha. La señal del reloj se mide en una unidad llamada Hertz (Hz), que es el número de ciclos de reloj por segundo. Un reloj de 100 MHz significa que en un segundo hay 100 millones de ciclos de reloj.

En la computadora, todos los tiempos se miden en términos de ciclos de reloj.

Fuente de reloj

¿Cómo afecta un ciclo a la velocidad de procesamiento?

Pensar que reloj y rendimiento es lo mismo es la idea errónea más común sobre los procesadores.

Si compara dos CPU completamente idénticas, la que se ejecuta a una velocidad de reloj más alta será más rápida. En este caso, con una frecuencia de reloj más alta, el tiempo entre cada ciclo de reloj será más corto, por lo que las cosas se realizarán en menos tiempo y el rendimiento será mayor. Pero cuando compara dos procesadores diferentes, esto no es necesariamente cierto.

Si obtiene dos procesadores con arquitecturas diferentes, por ejemplo, dos fabricantes diferentes, como Intel y AMD, las cosas dentro de la CPU son completamente diferentes.

Como mencionamos, cada instrucción toma un cierto número de ciclos de reloj para ejecutarse. Digamos que el procesador "A" toma siete ciclos de reloj para realizar una instrucción determinada, y que el procesador "B" toma cinco ciclos de reloj para realizar esta misma instrucción. Si están funcionando a la misma velocidad de reloj, el procesador "B" será más rápido, ya que puede procesar esta instrucción en menos tiempo.

Para las CPU modernas, hay mucho más en el juego de rendimiento, ya que las CPU tienen un número diferente de unidades de ejecución, diferentes tamaños de caché, diferentes formas de transferir datos dentro de la CPU, diferentes formas de procesar las instrucciones dentro de las unidades de ejecución, diferentes velocidades de reloj con el mundo exterior, etc.

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Otras lecturas

• Cómo funciona una CPU