Почему скорость процессора варьируется даже в массовом порядке?

Question

Я понял, что скорость моего процессора не постоянна, даже если он массивно вычисляет. В диспетчере задач скорость колеблется от ~ 4,2 до ~ 4,4 ГГц. Зачем?

У меня есть две теоремы:

• Это средняя скорость, и даже при интенсивной загрузке процессора существуют временные интервалы, в которых мы ожидаем память / ввод-вывод, и скорость некоторое время возвращается к базовой скорости.
• Основные тактовые частоты процессора генерируются с ошибкой (джиттер / блуждание), а при измерении используются высокоточные тактовые импульсы.
• Другой...?

Я использую Win10

Answer 1

Управление тактовой частотой в современном процессоре - это, прежде всего, управление температурным режимом: начиная с базовой частоты, которая может поддерживаться с оптимальным охлаждением в течение длительных периодов времени, ЦП можно "повысить" до более высоких тактовых частот, если не все части ЦП используются (например, однопоточные рабочие нагрузки) или дросселируются (если охлаждение не может отвести тепло, что особенно известно в Apple "Pro" Books).

Снимок экрана создает впечатление шестнадцатеричного процессора с одним ядром, работающим на полную мощность. В этом случае система управления температурным режимом способна повысить тактовую частоту с базовых 3,2 ГГц до более 4,2 ГГц: в то время как одно ядро выделяет много тепла, остальные в основном простаивают, скорее всего, частично отключены. Эта тактовая частота не может поддерживаться бесконечно, и когда другое ядро должно взять некоторую нагрузку (фоновые задачи и т.д.), Усиление активного ядра должно быть уменьшено.

Поскольку повышение / регулирование дроссельной заслонки переоценивается по тепловым и нагрузочным точкам много раз в секунду (100 с от IIRC), текущая тактовая частота будет довольно сильно колебаться. Это нормально и следовало ожидать.

Answer 2

Ваш процессор имеет базовую скорость 3,19 ГГц (вероятно, официально заявлено как 3,2 ГГц). Когда это возможно, он будет работать быстрее, чем это. То, что определяет, можно ли работать быстрее, зависит от энергопотребления и температуры процессора. Это также зависит от того, сколько ядер процессора загружено.

Скорее всего, ваши вариации скорости связаны с тем, как работа нагружает процессор. Когда нагрузка увеличивается на большее количество ядер, скорость падает, чтобы поддерживать энергопотребление в заданных пределах. Обратите внимание, что скорость, с которой он падает, все еще намного выше объявленной базовой скорости.