От чего зависит скорость вычислений компьютера
Помните рекламный слоган одной крупной торговой сети: «3 ядра, 3 гига, мощный игровой компьютер»? А в самом деле, какие характеристики ПК нужно учитывать, чтобы производительность не разочаровала?
Вспомним основные комплектующие: корпус, блок питания, материнская плата, оперативная память, процессор+кулер, дисковой накопитель (HDD и/или SSD). Чаще всего дополнительно нужна видеокарта, исключение — офисный компьютер, при наличии встроенного (в процессор) видеоядра.
Это кажется удивительным, но скорость работы может зависеть от любой «железки» из перечисленных. Но нас интересуют именно основные. Итак, поехали!
Процессор
Конечно же, как только речь заходит о компьютере, первый же вопрос — «а какой у тебя проц?»
На сегодня, для офисной работы или банального «сидения в интернете» необходимо иметь минимум двухъядерный процессор. Современные браузеры мало того, что весьма «прожорливы» до ресурсов, так ещё и работают с поддержкой многопроцессорной архитектуры, когда каждой вкладке может назначаться собственный процесс.
Реальная многозадачность возможна лишь в случае двух (и более) процессорных ядер. Учитывая, что частота CPU особо не растёт, логично увеличивать количество ядер и оптимизировать программы для многопоточной работы.
Когда компьютер используется не только для интернета, а для игр, монтажа, моделирования и т. п., желательно приобретать процессор с количеством ядер от 6.
Часто покупка твердотельного накопителя — наиболее верное решение для ускорения ПК, альтернативой которому является полная замена платформы (материнская плата + процессор + оперативная память).
Установка SSD даже в довольно маломощный ноутбук 6-летней давности буквально вдыхает в него новую жизнь: загрузка (операционной системы и самих программ) начинает происходить гораздо быстрее. Более того, ускоряется работа браузера: кэш же сохраняется на диске, а SSD — не в пример шустрее ноутбучного HDD, который не только умеет уменьшенный размер — 2.5 дюйма, но и низкую скорость вращения — 5400 оборотов в минуту.
Комплектующие, которые влияют на производительность
Универсального рецепта мощного компьютера не существует, если, конечно, вы не обладатель неограниченного бюджета. Но в жизни так бывает редко, поэтому разберемся в комплектующих, на что они влияют и на чем можно сэкономить.
Производительность компьютера зависит от:
- процессора;
- оперативной памяти (ОЗУ);
- видеокарты;
- жесткого диска;
- и других компонентов, необходимых для стабильной работы системы.
Прочее
Также производительность ПК зависит от следующих компонентов:
- Материнская плата объединяет все компоненты ПК и позволяет им взаимодействовать. Экономить на ней тоже не стоит, так как простенькая карта не даст в полной мере раскрыться остальным комплектующим. От материнской платы также зависит возможность «разгона» процессора и ОЗУ. Если вы собираете систему с расчетом на разгон, убедитесь, что и процессор, и материнская карта его поддерживают.
- Блок питания (БП) обеспечивает весь компьютер энергией. От мощности блока питания зависит стабильная и надежная работа компьютера. БП должен обладать запасом по мощности около 20–30 %. Так, для компьютера, потребляющего 350 Вт, понадобится блок питания мощностью 500 Вт.
- Важно следить, чтобы система охлаждения справлялась с отведением тепла, так как при перегреве компьютер будет снижать свою мощность, следовательно, будет падать производительность.
Итоги
Как вы поняли из вышесказанного, тактовая частота – далеко не самый главный показатель мощности процессора, хоть и является основным. Производительность чипа зависит от совокупности нескольких величин, да и пользователь должен четко понимать, для каких целей используется тот или иной ЦП.
Очень надеюсь, что данный материал помог прокачать ваш скилл компьютерной грамотности, которым вы теперь можете поделиться с друзьями и знакомыми, когда речь зайдет о производительности системы и факторов на нее влияющих.
Обязательно прочтите другие наши публикации, в которых мы подробно описываем важные аспекты при выборе процессора. Следите за обновлениями блога, чтобы не пропустить новые интересные материалы. До новых встреч, пока.
Скорость и производительность работы компьютера определяется множеством факторов. Невозможно добиться ощутимого повышения производительности за счёт улучшения характеристик какого-либо одного устройства, например, за счёт повышения тактовой частоты процессора. Только тщательно подобрав и сбалансировав все компоненты компьютера можно добиться существенного повышения производительности работы компьютера.
Следует помнить, что компьютер не может работать быстрее, чем самое медленное из устройств, задействованных для выполнения этой задачи.
Видеокарта
Если дело касается геймерского ПК, покупка игровой видеокарты даже не обсуждается. Однако, карта может быть полезна не только для развлечений. Многие программы для монтажа и моделирования используют для работы мощности графического процессора, что помогает значительно ускорить работу.
Объем оперативной памяти
Важным фактором, влияющим на производительность компьютера, является объем оперативной памяти и её быстродействие (время доступа, измеряется в наносекундах). Тип и объем оперативной памяти оказывает большое влияние на скорость работы компьютера.
Самым быстро работающим устройством в компьютере является процессор. Вторым по скорости работы устройством компьютера является оперативная память, однако, оперативная память значительно уступает процессору по скорости.
Чтобы сравнить скорость работы процессора и оперативной памяти, достаточно привести только один факт: почти половину времени процессор простаивает в. ожидании ответа от оперативной памяти. Поэтому чем меньше время доступа к оперативной памяти (т. е. чем она быстрее), тем меньше постаивает процессор, и тем быстрее работает компьютер.
Чтение и запись информации из оперативной памяти осуществляется значительно быстрее, чем с любого другого устройства для хранения информации, например, с винчестера, поэтому увеличение объёма оперативной памяти и установка более быстрой памяти приводит к увеличению производительности компьютера при работе с приложениями.
Грамотное определение производительности
Предположим, что вы более-менее разобрались в ситуации, но все равно не можете понять, какой из процессоров лучше? Возьмем ту же ситуацию с Intel Core i7 8700k, который вполне реально разогнать до 4,9 ГГц на воздушном охлаждении, и AMD Ryzen 7 2700X и его 4,3 ГГц в режиме оверклокинга. Казалось бы – выбор в пользу «синих» очевиден, но на практике «красный» лагерь рвет и мечет.И вот тут уже на помощь приходят те самые бенчмарки, тесты и сравнения двух популярных моделей в реальных рабочих приложениях и синтетике. Одним из наиболее наглядных вариантов выступает бенчмарк Cinebench r15, который показывает статистику модели как в стоке, так и под несколькими видами разгона:
- автоматический;
- ручной;
- экстремальный (издевательства оверклокеров под жидким азотом).
Много полезной информации можно найти на профильных Youtube-каналах и ресурсах типа Sisoftware Sandra
Дефрагментация файлов
Операции удаления и изменения файлов на диске приводят к фрагментации файлов, выражающейся в том, что файл занимает не соседние области на диске, а разбивается на несколько частей, хранящихся в разных областях диска. Фрагментация файлов приводит к дополнительным затратам на поиск всех частей открываемого файла, что замедляет доступ к диску и уменьшает (как правило, не существенно) общее быстродействие диска.
Для ускорения работы с жёстким диском, рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска. Дефрагментация диска — процесс перезаписи частей файла в соседние сектора на жёстком диске для ускорения доступа и загрузки.
Например, для выполнения дефрагментации в операционной системе Windows 7 щёлкните по кнопке Пуск и в раскрывшемся главном меню выберите последовательно команды Все программы, Стандартные, Служебные, Дефрагментация диска.
Откуда ноги растут
Довольно часто в интернете можно встретить споры о том, что «Intel тащат за счет большей частоты ядер». Иными словами, частотный параметр ставится во главу стола, а остальные нюансы (количество потоков, размер кэша, работа с определенными инструкциями и техпроцесс) почему-то забываются.
Примерно до начала 2000-х годов подобное сравнение имело место быть, поскольку характеристики центрального чипа и его скорость упирались именно в частоту. Достаточно вспомнить следующие названия:
А потом ситуация резко изменилась, поскольку разработчики стали уделять больше времени строительству внутренней архитектуры чипов, добавляя кэш-память, поддержку новых инструкций, способов вычисления и прочих элементов, которые увеличивают производительность без повышения той самой частоты.На арене появились новые критерии скорости:
- кэш-память;
- частота шины данных;
- разрядность.
Т.е. определить возможности чипа, опираясь на один лишь частотный потенциал, стало практически невозможно.
Тактовая частота процессора
Наиболее важный параметр производительности компьютера — скорость процессора, или, как её называют, тактовая частота, которая влияет на скорость выполнения операций в самом процессоре. Тактовой частотой называют рабочую частоту ядра процессора (т. е. той части, которая выполняет основные вычисления) при максимальной загрузке. Отметим, что другие компоненты компьютера могут работать на частотах, отличных от частоты процессора.
Измеряется тактовая частота в мегагерцах (MHz) и гигагерцах (GHz). Количество тактов в секунду, выполняемых процессором, не совпадает с количеством операций, выполняемых процессором за секунду, поскольку для реализации многих математических операций требуется несколько тактов. Понятно, что в одинаковых условиях процессор с более высокой тактовой частотой должен работать эффективнее, чем процессор с более низкой тактовой частотой.
С увеличением тактовой частоты процессора увеличивается и число операций, совершаемых компьютером за одну секунду, а следовательно, возрастает и скорость работы компьютера.
Объем жёсткого диска и скорость работы жёсткого диска
На производительность компьютера влияет скорость связи шины жёсткого диска и свободный объем дискового пространства.
Объем жёсткого диска, как правило, влияет на количество программ, которые вы можете установить на компьютер, и на количество хранимых данных. Ёмкость накопителей для жёстких дисков измеряется, как правило, десятками и сотнями гигабайт.
Жёсткий диск работает медленнее, чем оперативная память. Так как скорость обмена данными для жёстких дисков Ultra DMA 100 не превышает 100 мегабайт в секунду (133 Мбайт/сек для Ultra DMA 133). Ещё медленнее происходит обмен данными в DVD и CD-приводах.
Важными характеристиками винчестера, влияющими на Скорость работы компьютера, являются:
- Скорость вращения шпинделя;
- Среднее время поиска данных;
- Максимальная скорость передачи данных.
Что влияет на производительность современных процессоров?
Итак, давайте знакомиться с понятиями, которые характеризуют работу процессора, скорость вычислений и все прочие параметры.
Разрядность – определяет размер обработки данных за такт. На данный момент существуют как 32-битные, так и 64-битные варианты. Представим, что размер данных – 1 байт (8 бит). Если чип вычисляет 4 байта информации за прогон – он 32-битный, если 8 байт – 64-битный.
Логика элементарна до безобразия: при сравнивании 2 ЦП с идентичной частотой и разной разрядностью победит тот, который обладает 64-битным набором логики (разница колеблется от 10 до 20%).
Техпроцесс (литография) – количество транзисторов, размещенных на кристалле. Чем их больше – тем выше мощность, частоты, разгонный потенциал и ниже температура под нагрузкой. Процесс измеряется в нанометрах и на данный момент Компаниями Intel и AMD успешно освоены ЦП на техпроцессе 14 и 12 нм соответственно.
Кэш-память – массив сверхскоростной и эффективной ОЗУ внутри чипа, которая отвечает за основные вычисления и обмен готовыми результатами операций с оперативной памятью ПК и прочими компонентами системы. От объема кэша зависит скорость и работоспособность компьютера.
Если у вас на руках 2 модели с идентичными частотами и техпроцессом, лучше будет та, у которой кэш третьего уровня (L3) выше, или вообще присутствует.
Рабочая температура – показатель, который напрямую влияет на производительность. Если вы решили разогнать чип, и он дошел до своего предела относительно температур – ЦП либо начнет троттлить, либо отключится, вызвав перезагрузку компьютера. Но не стоит злоупотреблять работоспособностью процессора на максимально возможных температурах – кристалл довольно быстро откажет и начнет разрушаться.Системная шина и множитель – отвечают за разгон частот. Если вы хотите заняться оверклокингом, то множитель должен быть разблокирован на камне. Более того, делается это только на соответствующей материнской плате с чипсетом Z370 (Intel Coffee Lake) или B350, X370/X470 (AMD Ryzen).
Потенциал «разгоняемого» камня значительно выше, а потому данная покупка имеет большую ценность на будущее, да и запас прочности кристалла будет существенно выше.
Наличие встроенного графического процессора – дополнительное ядро, ответственное за графические вычисления и дополнительные задачи, связанные с обработкой изображений. Зачастую это полноценный GPU, который, правда, не имеет собственной оперативной памяти и черпает ее из ОЗУ компьютера.
Наличие вспомогательного ядра, пусть и специализированного, существенно повышает общую шустрость кристалла, обеспечивая большую производительность в сравнении с обычными процессорами.
Количество физических ядер – определяет не только скорость обработки информации, но и количество одновременно выполняемых задач, с которыми ЦП может справляться без потери мощностей и троттлинга. Здесь ситуация весьма нестандартная по нескольким причинам:
- большинство рабочих и офисных приложений задействуют от 1 до 4 ядер, а потому здесь на первое место выходит как раз частота чипа;
- профессиональные приложения, способные использовать абсолютно все рабочие ядра, получают отличную возможность развернуться на полную катушку, обеспечивая высокую скорость работы.
Поддержка многопоточности (Hyper-Threading или SMT) – виртуальное удвоение вычислительных ядер для более грамотного распараллеливания задач в процессе работы.
Оперативная память
Скорость обработки информации в ПК зависит от оперативной памяти (или ОЗУ). Она отвечает за временное хранение данных, с которыми работает процессор. С ОЗУ все просто: на ее быстродействие влияет объем памяти и частота – чем больше оба эти значения, тем лучше.
Важен режим работы памяти: так одна плашка памяти на 8 ГБ будет работать медленнее, чем 2 плашки по 4 ГБ, которые работают в многоканальном режиме.
Современному компьютеру необходимо минимум 8 ГБ ОЗУ
Процессор
Отвечает за скорость вычислений. Основными характеристиками, влияющими на его производительность, являются: количество ядер и частота, на которой они работают. Чем больше ядер и выше частота их работы – тем производительнее процессор.
Иногда устройство с меньшим количеством ядер, работающих на большей частоте, может быть мощнее ПК, в котором много ядер, но работают они на малой частоте. Все зависит от конкретной программы или игры.
Мощность процессора важна при рендеринге видео и работе в мощных вычислительных программах. При сборке рабочего компьютера для таких задач, экономить на процессоре не стоит
Процессор в играх отвечает за работу физического движка игры, дальность прорисовки мира, отображения растительности, волос и т. д. Собирая ПК для гейминга, гнаться за самым производительным процессором не стоит. Хватит и среднего уровня, а сэкономленные деньги лучше потратить на покупку более мощной видеокарты.
Заключение
Скорость ПК зависит от баланса производительности между всеми его комплектующими. Важно помнить, что компьютер не может работать быстрее, чем самое медленное его устройство. Мощность невозможно существенно увеличить, улучшив всего один компонент – все должно быть сбалансировано.
Давайте сегодня разберём, что влияет на скорость работы ПК и как избежать в сборке самых банальных ошибок.
И так, поехали! Первое, о чём поговорим - это процессор.
Сейчас очень актуальны сборки на процессорах Intel Xeon и AMD Ryzen, всё из-за низкой цены и сумасшедшей за эти деньги производительности. Только большинство пользователей не учитывают, что эти процессоры хороши в первую очередь за счёт своей многопоточности (многоядерности) и многие современные игры до сих пор не умеют использовать больше 6-8 ядер процессора.
И в сборке нужно в первую очередь отталкиваться от того, под какие задачи приобретается ПК. Если это монтаж видео или работа в программах типа Coral и 3D MAX, то Ryzen и Xeon определённо ваши варианты. Но если берёте для игр то присмотритесь к современным решениям от Intel, за счёт большей производительности на ядро, они зачастую выдают в играх более высокие результаты чем их многопоточные собратья.
Следующий важный нюанс - это выбор блока питания. Тут объясню очень коротко - берите с запасом по мощности и обращайте внимания на качество сорки блока. К примеру те же разрекламированные Aerocool VX и Aerocool Kcas являются диким шлаком который выйдет из строя в течении года-двух и прихватит с собой видеокарту или материнскую плату. Ну и доходит до того, что эти блоки просто некоректно подают напряжение, вызывая статоры в играх или вовсе уводя ПК в перезагрузку. Из хороших производителей можно присмотреться к блокам от FSP, Chieftec, be quiet.
Выбор жёсткого диска. Тут проблема только одна на самом деле - пользователи ставят в новую сборку ЖД от старого ПК. Объясняю - как все знают в процессоре есть своя быстрая КЭШ память, если процессору для работы требуется какая-то информация, то он обращается к КЭШУ 1 уровня, ели он там её не находит, то обращается к КЭШУ 2 уровня, затем 3 уровня и если и там нет, то обращается к оперативной памяти (называется "КЭШ промах") и впоследствии просто считывает нужную информацию с жёсткого диска. И это становится причиной статоров в играх, старые ЖД имеют ошибки и битые сектора и это усугубляет просадки ФПСа в играх во время КЭШ промаха.
Следующий аспект - это оперативная память. Тут важно знать её отличия и принцип работы, все наверняка знают, что оперативная память может работать в двух и одноканальном режиме. Двухканальный режим в среднем увеличивает производительность ПК на 15-20%.
Только вот бывает и такое, что планки одинаковой частоты и таймингов могут отличатся по производительности на 20-30%.
Как так, спросите вы? Очень просто, память ещё бывает Dual Rank и Single Rank. Это когда чипы памяти распаяны с одной либо с двух сторон от текстолита. Если чипы распаяны с двух сторон, то это увеличивает частоту и точность обращений контроллера памяти к оперативке. За счёт этого увеличивается производительность. Только вот производители, почти никогда не указывают этот параметр предпочитая продавать память Single Rank, обходящуюся дешевле в производстве. А память Dual Rank стоит в магазинах столько же как и одноранговая, но встречается крайне редко.
И наконец охлаждение - ни для кого не секрет, что компания Intel обманывает своих пользователей указывая номинальное тепловыделение процессоров без учёта нагрева при использовании технологии Turbo Boost. Поэтому если вы видите на сайте производителя TDP процессора в 65W, то берите охлаждение с запасом - как минимум рассчитанное на теплоотведение не меньше 90W. В целом просто умножайте номинальный TDP процессора в 1.5 раза.
А на этом всё, ставьте лайки и подписывайтесь на канал. Так я увижу, что статья была Вам интересна и тогда непременно напишу вторую часть. До скорых встреч!
Оперативная память
Разумный минимум на сегодня — 8 ГБ, оптимум — 16 ГБ. Причём, двумя планками (4+4 или 8+8 ГБ). Частота — 3000 МГц (лучше от 3200 МГц).
Многие планки, для которых заявлена работа на 2666 МГц, можно разогнать до 3000/3200 МГц без потери стабильности работы. Такая частота вообще полезна, но для процессоров Ryzen — в особенности. Всё потому, что узлы этого CPU взаимодействуют между собой через шину Infinity Fabric, которая привязана к частоте ОЗУ.
Сразу хочется сказать, что это не частота на ядро, как было принято ранее, а совокупность сразу нескольких математических величин, именуемых как FLOPS (FLoating-point Operations Per Second) – внесистемная единица производительности.
От чего зависит вычислительная мощность компьютера, и стоит ли обращать внимание на частотный показатель? Во всем этом мы и постараемся разобраться.
Хранение данных
За хранение данных отвечает жесткий диск. Главный параметр, на который стоит обратить внимание, – скорость чтения и записи данных.
Чтобы собрать мощный ПК, вам в любом случае понадобится твердотельный SSD-накопитель для системы, программ и онлайн-игр. Его можно дополнить обычным HDD-накопителем, на котором будут храниться одиночные игры, фильмы и все остальные данные.
Компьютер с SSD будет загружаться намного быстрее HDD
Видеокарта
Мощность видеокарты важнее всего для игр и работы с графикой. Какой бы мощный ни был центральный блок, со слабой видеокартой графика будет тормозить. Производительность видеокарты зависит от частоты, на которой работает видеоускоритель и количества памяти. Чтобы играть в современные игры, вам понадобится карта минимум с 4 ГБ памяти.
При сборке ПК для гейминга, комплектующие подбирают так, чтобы упор производительности был в видеокарту, тогда для апгрейда такого устройства нужно будет только заменить карту на более мощную.
Количество одновременно работающих приложений
Windows — многозадачная операционная система, которая позволяет одновременно работать сразу с несколькими приложениями. Но чем больше приложений одновременно работают, тем сильнее возрастает нагрузка на процессор, оперативную память, жёсткий диск, и тем самым замедляется скорость работы всего компьютера, всех приложений.
Поэтому те приложения, которые не используются в данный момент, лучше закрыть, освобождая ресурсы компьютера для оставшихся приложений.
Чтобы ответить на вопрос: что влияет на производительность компьютера, необходимо определиться, для каких задач нужна дополнительная мощность. Например, в ПК для игр большее значение имеет видеокарта, а в рабочем устройстве для видеомонтажа – процессор.
Размер свободного места на жёстком диске
При нехватке места в оперативной памяти компьютера Windows и многие прикладные программы вынуждены размещать часть данных, необходимых для текущей работы, на жёстком диске, создавая так называемые временные файлы (swap files) или файлы подкачки.
Поэтому важно, чтобы на диске было достаточно свободного места для записи временных файлов. При недостатке свободного места на диске многие приложения просто не могут корректно работать или их скорость работы значительно падает.
После завершения работы приложения все временные файлы, как правило, автоматически удаляются с диска, освобождая место на винчестере. Если размер оперативной памяти достаточен для работы (не менее нескольких Гб), то размер файла подкачки для персонального компьютера не так существенно влияет на быстродействие компьютера и может быть установлен минимальным.
Читайте также: