Clock speed là gì?

Tốc độ xung (clock speed) là số lần mà một mạch hoạt động mỗi giây và thường được liên kết với bộ xử lý trung tâm (CPU). Nó được đo bằng đơn vị hertz, hoặc số chu kỳ mỗi giây. Tốc độ xung càng cao, công suất xử lý càng lớn – với điều kiện là tất cả các yếu tố khác đều giống nhau. Tốc độ xung còn được biết đến với các thuật ngữ như tần số xung, tần số nhân hay tần số xung lõi.

Các mạch phức tạp yêu cầu đồng bộ thời gian cẩn thận để hoạt động đúng cách. Tín hiệu xung là nhịp đập đều để duy trì hoạt động đồng bộ của toàn bộ mạch.

Cách hoạt động

Tín hiệu xung là nhịp điện tử bật-tắt đều đặn. Mỗi khi tín hiệu đi từ bật sang tắt và quay lại bật thì đó được tính là một chu kỳ. Mỗi chu kỳ, mạch có thể thực hiện một thao tác. Mặc dù tốc độ xung được đo bằng đơn vị hertz, nhưng các bộ xử lý hiện đại hoạt động trong dải gigahertz, hay hàng tỉ thao tác mỗi giây.

Mặc dù tốc độ xung thường được đề cập đến với CPU máy tính, nhưng các thành phần khác sử dụng mạch tích hợp (ICs) cũng có một tín hiệu xung để đồng bộ hóa hoạt động. Một đơn vị xử lý đồ họa độc lập có thể có tốc độ xung riêng mà nó tạo ra và sử dụng, và RAM máy tính có thể được đồng bộ hóa với tốc độ xung CPU hệ thống.

Lịch sử

Có nhiều cách mà các nhà sản xuất mạch có thể tạo ra xung đồng hồ. Lịch sử, các tinh thể quartz dao động đã được sử dụng để tạo ra xung đồng hồ với độ chính xác cao, và mạch khác có thể nhân tần số đó lên để đạt tốc độ cần thiết. Trong các CPU hiện đại tốc độ cao, một xung đồng hồ tham chiếu được tạo ra bởi một mạch dao động. Điều này có thể được sử dụng để thiết lập tốc độ bus mặt trước. Một bộ nhân bổ sung được áp dụng vào xung bus để tạo ra xung lõi CPU.

Có nhiều yếu tố khác ngoài tốc độ xung có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của một CPU. Do đó, tốc độ xung chỉ có thể được so sánh trực tiếp trong cùng thế hệ và gia đình của các bộ xử lý.

Điều chỉnh tần số động

Các IC hiện đại có thể thay đổi tốc độ xung của chúng để phù hợp với yêu cầu xử lý. Thay vì luôn chạy ở tốc độ tối đa của bộ xử lý, chúng giảm xuống tần số thấp hơn. Chạy ở tốc độ thấp sử dụng ít công suất và tạo ra ít nhiệt. Điều này rất mong muốn trong các thiết bị di động để tăng thời lượng pin. Nó cũng có lợi cho các bộ xử lý desktop vì chúng có thể gặp nguy cơ quá nhiệt khi chạy ở tốc độ tối đa trong thời gian dài. Intel SpeedStep là một công nghệ ví dụ.

Các bộ xử lý mới cũng có thể tăng tốc độ xung một cách lựa chọn cho các công việc yêu cầu hiệu suất cao hoặc công việc tải nhỏ. Điều này cho phép bộ xử lý hoạt động ở tần số cao hơn trong một thời gian ngắn cho đến khi nó tạo ra quá nhiều nhiệt và sau đó cần giảm tốc độ lại. Trong các hệ thống cũ, tất cả các nhân CPU đều cần chạy ở cùng tốc độ tăng cường. Trong các bộ xử lý đa nhân mới, tốc độ của mỗi nhân có thể được điều khiển riêng biệt, tạo điều kiện cho hiệu suất tăng cường linh hoạt hơn. Intel Turbo Boost là một công nghệ ví dụ.

Ép Xung (Overclocking) là gì ?

Overclocking là việc chạy một IC ở tốc độ xung cao hơn so với tốc độ được quy định bởi nhà sản xuất. Overclocking gây ra sự phát nhiệt và tiêu thụ năng lượng nhiều hơn. Sự phát nhiệt thêm có thể yêu cầu các thành phần làm mát bằng nước. Nếu đẩy quá mức, hệ thống đã được overclock có thể trở nên không ổn định và có thể gây ra sự cố, gây ra màn hình xanh hoặc treo hệ thống. Một số bộ xử lý có thể chịu được tốc độ overclock cao hơn so với các bộ xử lý khác, ngay cả trong cùng một mẫu bộ xử lý. Điều này được biết đến là “binning” hoặc “silicon lottery”.

Hầu hết các bộ xử lý AMD có thể được người dùng cuối nhẹ nhàng overclock. Chỉ có các bộ xử lý Intel mẫu Enthusiast (dòng K) mới có thể được overclock. Công cụ Intel Extreme Tuning Utility có thể được sử dụng để overclock các bộ vi xử lý này.

Mô tả về tốc độ xung

Nếu một máy tính giống như một chiếc ô tô, thì CPU giống như động cơ của chiếc xe; đó là nơi công việc được thực hiện. Tốc độ xung của CPU tương tự như vòng quay mỗi phút (RPM) của động cơ. Nhìn chung, bạn không thể nói rằng, chỉ vì một động cơ có RPM tối đa cao hơn, nó tạo ra công suất lớn hơn; tương tự, bạn cần xem xét nhiều yếu tố hơn chỉ có tốc độ xung để xác định hiệu suất bạn có thể nhận được từ một CPU.

Vòng quay mỗi phút của động cơ tăng lên và giảm xuống tùy thuộc vào lượng công suất cần thiết. Điều này tiết kiệm nhiên liệu và tạo ra ít nhiệt hơn so với việc chạy ở tốc độ cao nhất mọi lúc. Điều này tương tự như CPU biến đổi tốc độ xung của nó để sử dụng ít năng lượng hơn và tạo ra ít nhiệt hơn.

Một số người đam mê sửa đổi động cơ của họ hoặc sử dụng nhiên liệu cao cấp hoặc phụ gia để chạy động cơ ở tốc độ vòng quay cực cao, vượt quá vùng đỏ. Điều này có nguy cơ gây hỏng động cơ. Điều này tương tự như việc overclock một CPU.