O que é o clock do processador e o que ele diz sobre desempenho?
O clock é um dos fatores mais importantes para verificar o desempenho de um processador; entenda como ele determina a velocidade de execução de instruções
O clock de um processador representa o número de ciclos que o chip executa por segundo. É medido em hertz (Hz), geralmente na escala de megahertz (MHz) ou gigahertz (GHz). Quanto maior a frequência, mais operações um processador pode executar a cada segundo. Porém, o clock sozinho não é capaz de definir o desempenho de um processador.
Índice
O que é velocidade de clock?
A velocidade de clock é a frequência na qual um processador executa suas operações básicas. Quanto maior a taxa de clock, mais instruções um chip pode processar a cada segundo.
Uma CPU pode ter múltiplos núcleos de processamento, cada um trabalhando em um clock diferente. As frequências dos núcleos não são somadas, mas um chip quad-core, octa-core ou com mais núcleos pode executar várias operações simultaneamente, o que tende a aumentar o desempenho e a capacidade de processamento.
O clock é apenas um dos fatores que influencia o desempenho de um processador. Por isso, não é possível afirmar que uma CPU de 2 GHz é mais rápida que uma CPU de 1 GHz sem saber outros detalhes, como a arquitetura do chip e o tipo de tarefa executada.
Qual é a unidade de medida do clock do processador?
O clock do processador é medido em hertz (Hz). No Sistema Internacional de Unidades (SI), uma taxa de 1 Hz significa 1 ciclo por segundo.
Em chips modernos, é comum o uso dos prefixos mega (milhão, 106) e giga (bilhão, 109). Dessa forma, um clock de 800 MHz (megahertz) significa uma taxa de 800 milhões de ciclos por segundo. Já a frequência de 3,0 GHz (gigahertz) representa 3 bilhões de ciclos por segundo.
Qual é a diferença entre instruções por clock (IPC) e frequência?
Instruções por clock (IPC) é uma medida que representa a quantidade de instruções que um processador executa a cada ciclo de clock. Já a frequência é o clock em si, medido em ciclos por segundo.
O IPC identifica a eficiência da arquitetura de um processador em uma determinada tarefa. Um chip com alto número de instruções por segundo terá maior desempenho que um chip com baixo IPC operando no mesmo clock em Hz.
O número de instruções por clock geralmente não é divulgado pelas fabricantes porque é altamente dependente do tipo de instrução sendo executada. É possível que uma instrução complexa demore vários ciclos de clock, enquanto múltiplas instruções simples sejam completadas em apenas um ciclo.
Além disso, um chip pode ter IPC alto em uma tarefa na qual ele é especializado, mas baixo em outra. É o caso de uma GPU, por exemplo, que pode processar gráficos em 3D mais rapidamente que uma CPU mesmo trabalhando a um clock menor.
O que é clock base?
Clock base é o termo usado pelas fabricantes para definir a frequência padrão do processador. Ou seja, em condições normais, um processador com clock base de 1,8 GHz será capaz de executar 1,8 bilhão de ciclos por segundo.
O que é clock turbo?
Clock turbo é a frequência máxima que um processador pode atingir de acordo com as especificações da fabricante. Por exemplo, uma CPU Intel Core com Turbo Boost de 5,8 GHz pode, temporariamente, executar 5,8 bilhões de ciclos em um segundo.
Em geral, quanto maior a frequência, maior será o consumo de energia e a geração de calor de um processador. Temperaturas altas podem danificar um chip, por isso, o clock turbo normalmente é atingido apenas por um curto período de tempo e em tarefas intensas, como softwares profissionais e jogos.
O que é overclock?
Overclock é a prática de aumentar o clock de um processador além do limite pré-estabelecido pela fabricante. Quando uma CPU com clock base de 3 GHz é configurada pelo usuário para operar a 4 GHz, dizemos que foi realizado um overclock.
Não é possível aumentar o IPC com overclock, mas uma frequência maior tende a melhorar o desempenho geral de um chip.
O overclock pode elevar o consumo de energia e a temperatura do processador. Se o sistema de resfriamento for insuficiente, o chip pode ser danificado permanentemente.
Como ver a velocidade de clock do processador?
No Windows
Para consultar o clock de um processador no Windows, abra o Gerenciador de Tarefas pressionando Ctrl+Shift+Esc, clique na aba Desempenho e depois no gráfico de CPU. O clock base será exibido no canto superior direito, em GHz, ao lado do modelo do processador. A frequência atual da CPU aparecerá no campo “Velocidade”.
No Mac
O clock de um processador Intel no macOS pode ser acessado clicando no menu Apple (canto superior esquerdo da tela) e depois em Sobre Este Mac. O clock base do processador será exibido em GHz. Não é possível consultar diretamente a frequência de um Apple Silicon no macOS.
No Linux
No Linux, abra o terminal e utilize o comando sudo lscpu para consultar o clock. A frequência do processador será exibida na linha CPU MHz, em escala de megahertz.
No celular (Android ou iPhone)
Para ver a frequência da CPU de um celular, use aplicativos como o CPU-Z no Android e AIDA64 no iPhone. Ambos exibirão, além do modelo do processador, o número de núcleos e a frequência da CPU.
Quais fatores afetam o desempenho do processador?
Além do clock, veja uma lista com outros fatores que influenciam diretamente o desempenho de um processador:
- Arquitetura: é o conjunto de instruções que um processador é capaz de executar. Quanto mais eficiente é uma arquitetura, mais instruções por clock (IPC) um processador executa, o que melhora o desempenho de uma tarefa;
- Litografia: determina a distância entre os transistores de um chip e geralmente é expressa em nanômetros (nm). Quanto menor é a distância, mais transistores podem ser colocados no mesmo espaço físico, o que pode aumentar o desempenho;
- Quantidade de núcleos: quanto mais núcleos um processador tem, mais instruções ele pode executar simultaneamente. É importante lembrar que nem todas as tarefas são paralelizáveis, ou seja, nem sempre um processador quad-core terá o dobro de desempenho de um dual-core;
- Tamanho do cache: a memória cache (L1, L2 e L3) é o local de acesso rápido onde o processador guarda informações temporárias. Quanto maior é a memória cache, mais dados um chip pode acessar sem depender de memórias mais lentas (como um HD), o que tende a melhorar a performance.
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