От чего зависит производительность работы компьютера
Перейти к содержимому

От чего зависит производительность работы компьютера

  • автор:

От чего зависит производительность работы компьютера

Основы :

1]- Производительность
2] -Закон Мура
3] -Энергопотребление
4] -Совместимость

Производительность — способность компьютера обрабатывать информацию определяется его производительностью. Центральный процессор — тот элемент компьютера, который непосредственно выполняет обработку информации. Эпитет > подчеркивает роль этого процессора в работе компьютера, а также указывает на то, что в компьютере могут быть еще процессоры, выполняющие вспомогательные функции , например, видеопроцессор, математический сопроцессор и тому подобные. В современных ПК один центральный процессор(ЦП), поэтому его производительность определяет производительность компьютера в целом.

Производительность процессора — скорость с которой процессор выполняет операции по обработке информации.

Все операции, выполняемые процессором, синхронизированы по тактовым импульсам специального генератора, поэтому во время выполнения операций в компьютере измеряют не в секундах, а тактовых импульсах, или тактах . Производительность ЦП зависит от трех параметров : Тактовой Частоты ; Среднего количества тактов на команду ; Количества команд для выполнения определенных действий . До недавнего времени основным способом повышения производительности ЦП было повышение тактовой частоты. Однако такой способ имеет естественный предел, связанный с конечной скоростью распространения электрического сигнала.

Пример — Электромагнитные сигналы (волны) распространяются со скоростью света c ≈ 3*10 8 м / с , частота волны, v связана со скоростью распространения соотношением v*a=c, где a — длина волны , а период колебания связан с частотой отношением T=1/v . Определим время, за которое электромагнитный сигнал проходит расстояние 30см. : t = 0.3/3* 10 8 = 10 -9 c, если за это время электромагнитная волна совершает одно колебание, то ее частота v=1/ 10 -9 =10 9 Гц=1Ггц. Таким образом, при частоте колебаний 1Ггц устройства, расположенные на расстоянии 30см будут получать синхроимпульсы равно на 1 такт позже устройств, расположенных в непосредственной близости. Такое отставание приведет к полной неработоспособности вей компьютерной системы. На самом деле для серьезных сбоев достаточно меньших задержек, на частоте в 100Мгц уже необходимо принимать специальные меры, учитывающие волновой характер электромагнитных сигналов.

В качестве компромиссного решения для повышения производительности стали увеличивать частоту внутри самого ЦП, оставляя ее неизменной на системной плате. Размеры процессора много меньше размеров компьютера, и влияние задержек распространения сигналов внутри него при частотах в несколько гигагерц не сказывается. Современные процессоры работают на частоте десять-пятнадцать раз превышающей частоту тактового генератора. Преобразование частоты выполняется внутри процессора, параметр, характеризирующий отношение частот называется множителем, или коэффициентом умножения.

Пример 2 — Определим коэффициент умножения процессора по записи в прайс-листе : Intel Pentium 4 1.8 GHz/400Mhz / 512K BOX 478-PGA Тактовая частота процессора 1,8 ГГц, частота системной шины — 400 МГц , эта частота является учетверенной частотой относительно частоты тактового генератора при использовании технологии Quad-Pumped — четырехкратного считывания такт, которая составит 100 МГц, таким образом, коэффициент умножения — 1800 /100=18. Переход на более высокую тактовую частоту внутри ЦП привел к новым проблемам : ЦП получает команды и данные из оперативной памяти, которая находится на системной плате и работает на более низкой частоте. Слишком > процессор просто будет вынужден ждать ответа из памяти, и общее быстродействие компьютера увеличится незначительно. Для решения этой проблемы была введена специальная промежуточная быстродействующая память, названная КЭШ-памятью ( > памятью ).

КЭШ-память — память небольшого объема с высоким быстродействием. В КЭШ копируются команды и данные, с которыми работает процессор. При наличии такого вида памяти процессор всегда сначала обращается к КЭШу, и только если КЭШ не содержит нужных данных тогда запрос направляется в оперативную память. При выполнении одних и тех же команд, например в циклах, КЭШ позволяет значительно повысить производительность работы процессора.

В современных ЦП система КЭШ-памяти многоуровневая, чем меньше номер уровня (Level) тем > к ЦП расположена память. Уровни L1 и L2 находятся на кристалле ЦП и работают на одной с ним тактовой частоте. Усложнение структуры ЦП приводит к возникновению такого понятия , как ядро. Фирма Intel ввела это понятие, подразумевающее физическое разделение блоков на кристалле на так называемое ядро и остальные элементы (контроллеры памяти, интерфейс шины, КЭШ и т.д.) На ядро обычно подается меньше напряжение питания. Появляются версии одного и того же ЦП с разными ядрами. Сам ЦП становится сложным устройством, содержащим собственно процессор и некоторую внешнюю по отношению к процессору структуру.

От чего зависит скорость работы системы?

«Большая Птица» — это веб-приложение, которое на каждое действие пользователя отправляет запрос к центральному серверу. Это позволяет работать с программой откуда угодно, но добавляет свою специфику относительно привычных, «настольных» приложений, которые устанавливаются на локальный компьютер. Иногда у некоторых пользователей при сочетании определенных условий система может работать медленно: долго «прорисовываются» формы документов, списки при пролистывании «зависают», отчеты формируются с задержкой.

Перечислим возможные причины, которые влияют на скорость работы:

1) Качество канала связи у вашего Интернет-провайдера. Кроме пропускной способности соединения (желательно от 512 кбит/с) есть еще один параметр — время, которое затрачивается на передачу запроса от клиентского компьютера до сервера (так называемая «скорость пинга»). Если оно велико, то скорость выполнения запросов существенно снизится. Если вы используете Интернет от сотового оператора (3G, 4G), то этот параметр, в буквальном смысле, может быть связан с текущей погодой за окном, от общей загруженности сети и т.п. При этом вы можете, например, без проблем смотреть потоковое видео, но когда работа связана с большим числом мелких запросов, такие расходы выходят на первый план и система работает медленно. В этом случае рекомендуется попробовать подключиться через другого провайдера (желательного проводного) и сравнить скорость работы.

2) Производительность компьютера. Хотя основные вычисления производятся на сервере, работа с интерфейсом тоже предъявляет определенные требования к компьютеру. Чтобы комфортно работать с системой, сейчас достаточно любого современного офисного компьютера. Однако, производительности пяти- или семилетней машины подобного плана может оказаться недостаточно. К примеру, на одном компьютере система будет «летать» и при двадцати параллельно открытых окнах с различной информацией, а на другом все начнет работать с существенными задержками.

Точно так же, в данный момент мы не можем гарантировать комфортную работу на мобильных устройствах — смартфонах и планшетах.

3) Браузер. Наша система — это веб-приложение, которое работает из браузера. Основные популярные браузеры — это Microsoft Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Google Chrome. «Большая Птица» будет работать в любом из них, но каждый браузер по-своему обрабатывает и исполняет код приложения. Поэтому, на каком-то браузере система может работать быстрее, а на каком-то — медленнее (мы рекомендуем бесплатный Mozilla Firefox). В большей степени это зависит от актуальности версии браузера — необходимо своевременно производить ее обновление. На старых версиях Internet Explorer, к примеру, система работает очень медленно.

4) Операционная система и сторонние приложения. Следует устанавливать все выходящие обновления вашей операционной системы, так как они могут содержать важные исправления по части безопасности и производительности. Кроме того, на скорость работы приложений, в том числе и браузера (от которого зависит работа с «Большой Птицей»), могут влиять сторонние программы, в первую очередь антивирусы и брэндмауэры. Вы можете попробовать временно отключить их и посмотреть, как это скажется на скорости работы.

Значение компьютерных характеристик

Из-за огромного количества компьютерных характеристик порой разобраться в них становится очень непросто.

Причем каждая из них отвечает за конкретную функцию компьютера. Непонимание этих функций может привести к тому, вы либо неправильно выберете комплектующие при самостоятельной сборке ПК, либо не сможете помочь своему компьютеру в случае его поломки. Конечно, полностью развираться во всех технических тонкостях компьютерной техники не обязательно, но знать базовые основы технических характеристик все же стоит. Это позволит правильно выбрать новое устройство в случае необходимости замены старого. Рассмотрим главные компоненты и характеристики ПК, о которых должен знать каждый владелец такой техники.

ЦП (центральный процессор)

Его по праву можно считать сердцем компьютера, так как он в основном производит все вычисления. Скорость работы ПК и его производительность напрямую зависят от вида установленного процессора (CPU).

Выбирать процессор необходимо, исходя из количества ядер: чем их будет больше, тем компьютер будет лучше работать. Ядрами называются миниатюрные вычислительные устройства, которые, по сути, также можно считать маленькими процессорами, которые соединены в один большой. Благодаря ним ПК может одновременно решать несколько тяжелых задач.

Все ядра процессора характеризуются своей тактовой частотой, на основании которой определяется скорость протекания вычислительных операций. Тактовая частота измеряется в ГГц. Нельзя определять такой показатель как производительность на основе количества ядер и тактовой частоты. Микроструктура процессора такая, что ядра в нем должны располагаться вблизи друг с другом, поэтому скорость работы необходимо оценивать в общем, а не по отдельности для каждого ядра.

Интересно знать: компании Intel и AMD изготавливают процессоры, обладающие разной микро архитектурой. При выборе процессора обращайте внимание на дату его появления, так как новое всегда лучше. Чтобы узнать, сколько ядер в процессоре, необходимо посмотреть на его название. Например, компания Intel маркирует свои продукты следующим образом: i3, i5 и i7. Эти обозначения определяют производительность процессора с точки зрения микро архитектуры. В свою очередь компании AMD маркирует свои процессоры так: Ryzen 3, Ryzen 5 и Ryzen 7. Чем больше цифра, тем процессор новее и лучше.

При выборе процессора стоит обращать внимание на такую характеристику как гиперпоток или многопоточность. Это одно и то же понятие, которое у компаний Intel и AMD называется по-своему. Лучше выбирать процессор с такой технологией, так как она позволяет удвоить количество ядер (конечно, не в физическом смысле, а фактически, но производительность при этом увеличивается). В качестве примера можно взять известную программу After Effects от компании Adobe, которая слишком нагружает компьютер.

Помимо рассмотренных характеристик процесс обладает и другими свойствами, например, высокоскоростной кэш или дополнительные возможности для графической обработки. Если ваш процессор достаточно мощный, чтобы работать с графическими редакторами, то нет необходимости в приобретении отдельной платы или набора микросхем, которые будут рассмотрены далее.

Графическая карта

Также на степень производительности компьютера влияет и графическая карта, важность которой еще больше увеличивается в случае, если компьютер нужен для игр или обработки видео. Большая часть процессоров, которые производит компания Intel, обладают достаточной мощностью для обработки графики. Необходимо рассмотреть также и интегрированные чипсеты. Хоть интегрированные карты памяти и уступают по силе дискретным, но все же стоимость у нее ниже, кроме того она нуждается в меньшем количестве энергии. Поэтому такие устройства чаще всего можно встретить в ноутбуках, которые работают в основном от батареи.

Суть работы графической карты напоминает работу процессора, но она больше направлена на работу с изображениями, видео и анимацией. Преимущество графической карты в том, что она в один момент может выполнять несколько операций.

Трудно сразу сказать, что лучше: процессор или видеокарта. Показатели этих комплектующих определяются вычислительными единицами (для видеокарты это частота, а для процессора – количество ядер). Но стоит знать об одном нюансе – FLOP. Это внесистемная единица, которая измеряет количество операций с плавающей запятой, которые выполняются за секунду.

Графическая видеокарта может иметь видеопамять vRAM или встроенную ОЗУ. Взаимодействуют они только с графической составляющей. Размер оперативной памяти видеокарты оказывает влияние на то, какое количество пикселей она может одновременно отображать. Чем больше ОП – тем больше пикселей. Этот показатель определяет то, какое разрешение в игре геймер выберет в настройках и при этом не будет потерь производительности.

Подводя итог, можно сказать, что видеокарта – это компьютер в миниатюре, который оснащен собственным процессором, оперативной памятью и архитектурой, которая обеспечивает связь между элементами.

При выборе графической каты стоит обращаться внимание на ее цену и контрольные показатели.

RAM (оперативная память)

Оперативной памятью (по-другому ее еще называют ОЗУ или RAM) считается пространство, которое создается для того, чтобы компьютер смог проводить вычислительные операции. Этот показатель влияет на то, сколько вкладок браузера вы одновременно можете открывать. Чем больше ОЗУ, тем лучше.

Открывая несколько десятков или даже сотен вкладок в браузере, вы должны понимать, что все они занимают определенное место в оперативной памяти компьютера. Если пространства, которое создает ОЗУ, недостаточно, что вы заметите снижение работоспособности ПК. Этому есть простое логическое объяснение – оперативная память хранит в себе содержимое каждой открытой вкладки, чтобы обеспечить возможность пользователю вернуться к работе в любой момент.

Большая оперативная память имеет массу преимуществ. Во-первых, скорость работы компьютера будет заметно выше, вы сможете одновременно открывать больше приложений и файлов, запускать браузер и открывать в нем множество вкладок. Но, несмотря на это, ОП не определяет производительность компьютера прямым образом.

При перегрузке ОЗУ можно сделать вывод о том, что ваш ПК хранит резерв данных, необходимый для функционирования при условии медленной работы жесткого диска.

Довольно часто можно встретить человека, который при выборе ПК или ноутбука интересуется исключительно размером ОЗУ. Конечно, этот показатель важен, но останавливаться только на нем не стоит, так как существует еще масса показателей, отражающих производительность стационарного компьютера или ноутбука. В частности это тактовая частота, которая определяет скорость работы встроенных чипов, в том числе и ОЗУ.

Именно тактовая частота является ответственной за то, с какой скоростью будут считываться данные, производиться их запись и обработка RAM. То есть тактовая частота влияет на общую скорость передачи данных.

Также нельзя забывать и о такой важной характеристике как DDR. Лучшее решение – это DDR 4, так как здесь высокий показатель тактовой частоты и низкий уровень задержки.

Важно, чтобы оперативная память работала стабильно и могла своевременно обрабатывать все возможные ошибки, возникающие в системе. Но это также не является основополагающим для беспокойств. Только при выполнении узкоспециализированной задачи можно будет определить отличительные особенности работы разных чипсетов.

Прочие характеристики

ЦП, графическая карта и ОЗУ – это главное, на что следует обращать внимание при выборе компьютера или при его сборке с нуля. Но на работу ПК оказывают влияние и другие характеристики, хоть и немного меньше. Рассмотрим, что еще влияет на производительность компьютера.

HDD (жесткий диск)

Это хранилище данных, которое зачастую является единственным. В отличие от оперативной памяти, здесь данные хранятся на постоянной основе. Чтобы получить больше места на жестком диске, необходимо купить его с большим объемом. Но стоит знать, что применение твердотельных накопителей (как на MacBook от Apple) характеризуется тем, что здесь движущихся частей нет, поэтому они работают лучше, чем HD. Но они не смогут стать их заменой, так как обладают ограниченным количеством циклов перезаписи. Поэтому об этом стоит знать, покупая SSD (если вы решите сделать его единственным устройством для записи данных). Но компания Intel нашла компромисс. Она предлагает совместить HDD и SSD, что является оптимальным вариантом. Это стало возможным благодаря технологии Optane, разработанной вышеуказанной компанией.

Материнская плата

При покупке ПК или ноутбука стоит помнить и о значении материнской платы. Ее еще называют нервной системой компьютера, так как она отвечает за слаженность работы его элементов. Хоть ее характеристики и не оказывают прямого влияния на производительность ПК, но все же она моет помочь в ее повышении. Важным параметром, на который стоит обратить внимание, является количество доступных портов в системе (для ввода и вывода). На основе рассмотренных характеристик вы сможете выбрать стационарный или мобильный компьютер (ноутбук) под свои нужды, при этом не переплачивая за ненужные завышенные характеристики.

Тесты online

В этом разделе Вы можете пройти тесты в режиме online.

  1. Введите ваше имя;
    можно использовать буквы и пробелы
  2. Выберите тест;
    отметьте один из тестов в списке
  3. Нажмите кнопку начать тест.

Внимание! Порядок следования вариантов ответов на вопрос каждый раз выдается случайным образом.
Учитывайте это при анализе своих ошибок.

Вы не ввели имя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *