Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?

Содержание

Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?

Всем привет! Сегодня давайте обсудим, как увеличить производительность процессора на Виндовс 7 или Windows 10, добавить ему мощность, что можно выжать из слабого ЦП. О том, как поменять процессор в системном блоке на более мощный, читайте здесь.

Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?

Немного об увеличении производительности

Любой пользователь может столкнуться с ситуацией, когда без разгона процессор его компьютера больше не справляется с новыми задачами. Например, вы установили новое прожорливое приложение или игру, для которых мощности компа уже недостаточно.

Хочу отдельно отметить, что в играх описанные ниже «танцы с бубном» не всегда помогают. Кроме ЦП, в игровом процессе задействованы прочие компоненты — графический адаптер, оперативная память и жесткий диск. Не факт, что достаточно будет добавить тактовой частоты «камню», чтобы поднять ФПС и убрать все лаги.

Все способы ускорения быстродействия ЦП сводятся к двум:

  • Оптимизация распределения вычислительной мощности между ядрами, отмена неприоритетных задач. Как правило, повредить деталь сложно, но и прирост производительности будет незначительным.
  • Разгон тактовой частоты — например, за счет настроек электропитания с помощью специализированного ПО или через БИОС. Прирост производительности заметен, но есть риск повредить этот компонент.

Все рекомендации, которые я приведу далее, не зависят от модели процессора — методы одинаково работают как на AMD, так и например на Intel Core i5 или i3.

Как проверить можно ли разогнать ЦП

Выполнить оценку этой опции можно с помощью утилиты AIDA64. Алгоритм действий:

  • После запуска программы в левой части интерфейса выбрать раздел «Компьютер» и перейти во вкладку «Датчики».
  • Здесь нужно посмотреть температуру каждого ядра. Она не должна превышать 70 градусов. Если этот параметр выше, от разгона лучше отказаться. Почему так? Потому что при разгоне ЦП еще больше нагреется и возникает риск повредить деталь.
  • Дальше можно перейти в пункт «Разгон». Параметр «Частота ЦП» показывает, какая величина будет оптимальной для этой модели CPU, а также процентное соотношение, на которую ее допустимо увеличить.

Оптимизация ЦП с помощью утилиты CPU Control

Эта программа позволяет безопасно оптимизировать работу CPU. Утилита распространяется бесплатно, имеет простой интерфейс и русскую локализацию. Принцип работы простой: нагрузка равномерно распределяется между ядрами, не давая им простаивать.

Полезно тем, что некоторые приложения не адаптированы для многоядерных процессоров. При их запуске на одно ядро приходится максимальная нагрузка, а все остальные простаивают. Однако это не панацея, и стопроцентной гарантии, что при запуске конкретной программы удастся добиться увеличения производительности, нет.

Разгон ЦП с помощью ClockGen

Утилита подойдет для CPU любой марки и серии — за исключением моделей с блокированным множителем, где разгон невозможен в принципе. Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере?Инструкция по использованию программы:

  • Перейти во вкладку PLL Control в главном окне.
  • С помощью ползунков немного увеличить частоту ЦП и оперативной памяти.
  • Нажать кнопку Apply. Если система работает стабильно, можно еще немного увеличить частоты. Если начались лаги, убрать частоты до значения, при котором нет никаких глюков.

Чтобы настройки не вводить заново при каждом запуске компьютера, перейдите в раздел Options и во вкладке Profiles установите флажок Apply current settings at startup.

Разгон CPU с помощью Биоса

Относительно сложный и немного опасный способ, который не всем подходит. Для разных моделей некоторые настройки могут отличаться. Приблизительно алгоритм разгона выглядит так:

  • Перезапустить компьютер и до загрузки ОС нажать кнопку F2, F10, Del или Esc, чтобы загрузиться в BIOS.
  • Найти раздел, отвечающий за разгон ЦП. Он может называться, например, Intelligent Tweaker, Quantum BIOS или AI Tweaker.
  • Найти пункт CPU Clock Control, нажать Enter и параметр Auto изменить на Manual.
  • В пункте CPU Frequency установить желаемое значение прироста тактовой частоты в диапазоне от Min до Max (указаны рядом).
  • Выберите в главном меню BIOS опцию Save and Exit и еще раз перезапустите компьютер.

Все. Дальше некоторое время понаблюдайте за работой компьютера. Если не появились лаги, больше ничего не меняйте. Если компьютер начинает глючить, повторите описанную выше процедуру, установив меньшее значение.

Оптимизация операционной системы

Правильно настроенная Винда не запускает лишних задач, тем самым снижая нагрузку на CPU. Для настройки можно воспользоваться такими универсальными инструментами, как например Auslogics Bootspeed. Утилита распространяется платно (но мы же знаем, где скрыт вход в пиратскую бухту, йо-хо-хо! :).

Все, что вам нужно сделать — оптимизировать список автозагрузки, удалив все лишние программы, а также регулярно проводить очистку от «мусорных» файлов, дефрагментацию винчестеров и системного реестра.

Возьмите за правило запускать программу не реже одного раза в месяц — и компьютер будет работать как часы (громко лязгать по ночам, не давая уснуть, как то так :).

Также советую ознакомиться со статьями о пропускной способности видеокарты и проверке температуры CPU в Windows 10. Тем, кто расшарил этот пост в социальных сетях — моя отдельная благодарность. До скорой встречи!

Оптимизация ПК. Методы эффективного повышения производительности ПК.

Производительность — один из важнейших параметров компьютера. Он означает, насколько быстро устройство будет выполнять отдаваемые пользователем команды. Зачастую этот параметр сильнее всего обусловливается комплектующими компьютера. К примеру, два компьютера, имеющие одинаковый процессор, но разные объемы оперативной памяти, будут иметь разную производительность.

В обыкновенной работе ПК разница в производительности может быть не слишком заметна. Однако она играет решающую роль для людей, работающих с большим количеством программ, а также в различных играх. Чем быстрее откликается на действия компьютер, тем меньше задержка в игре, тем реже игра зависает и быстрее запускается. Особенно это важно и заметно в мультиплеерных играх, когда скорость реакции как человека, так и устройства играет зачастую ключевую роль.

Итак, как же увеличить производительность процессора? Для начала нужно узнать ее текущее значение.

Как узнать производительность ПК

В основном этот параметр измеряется каким-либо числом, которое чем больше, тем лучше. Есть много различных способов узнать производительность компьютера. Можно, к примеру, воспользоваться программами, которые во множестве существуют на просторах Интернета. Также в операционной системе Windows можно посмотреть индекс производительности.

Для этого нужно зайти в панель управления и найти там вкладку «Система и безопасность». В ней нужно выбрать «Система». В этой вкладке можно узнать основные параметры компьютера, в которые входит индекс производительности. Его можно проверить. Результаты сохраняются.

Индекс производительности

В качестве итоговой оценки система всегда выбирает наименьшее значение из показателей всех компонентов. В процессе апгрейда своего устройства желательно периодически проверять этот показатель, для того чтобы знать, как ПК реагирует на то или иное действие.

Итак, с местонахождением данных о производительности все понятно. Какие есть способы увеличить производительность процессора? Их несколько, и стоит подробно рассмотреть каждый.


Подготовка к увеличению производительности процессора

В любом ПК, а особенно в ноуте, увеличение исключительно производительности ЦП не даёт ощутимого прироста производительности всей системы в целом. Поэтому, прежде чем начать увеличивать производительность процессора, необходимо провести кое-какую предварительную подготовку, состоящую из программной и аппаратной части.

Оптимизация на программном уровне включает в себя следующие мероприятия:

  1. Отключение или удаление всех неиспользуемых или ненужных программ (например, всякие программы по сбору и отправке информации о работе ПК производителю, различные твикеры, которые никогда не используются, всякие программы-промоушены и т.д.)
  2. Удаление редко используемых программ из автозагрузки.
  3. Очистка жесткого диска ноута с его последующей оптимизацией.
  4. Отключение неиспользуемых или редко используемых служб.
  5. Настройка антивируса на минимальную активность.

Аппаратная оптимизация состоит из:

  • Настройки плана электропитания, обеспечивающего максимальное быстродействие.
  • Увеличения объёма оперативной памяти и оптимизация её режима работы.
  • Замена жесткого диска на более быстродействующий (например, SSD).
  • Установка на ноут более эффективной системы охлаждения.

Как только эти мероприятия будут завершены, можно приступать к увеличению быстродействия процессора, сводящейся к оптимизации его работы или разгону.

Разгон процессора ноутбука

Разгон процессора ноута может быть выполнен двумя способами:

  1. обычным, обусловленным заводскими настройками;
  2. экстремальным, с использованием различных внешних утилит, позволяющих не только менять частоты и коэффициенты множителя процессора, но и повышать напряжение питания на нём.

Разгон процессора

Стандартными средствами Windows

Функции разгона с использованием такого способа достаточно просты и не всегда обеспечивают максимальную производительность. Однако их применение гарантировано не приводит к возможным поломкам мобильного ПК.

Для того, чтобы средствами Windows максимально увеличить быстродействие процессора, следует зайти в панели управления в раздел «Электропитание» и выбрать профиль, обеспечивающий максимальное быстродействие системы. Других способов увеличения производительности процессора в стандартных средствах операционной системы не предусмотрено.

Можно попробовать оптимизировать работу ЦП или осуществить его разгон при помощи программы BIOS ноутбука. Однако, как правило, функционал BIOS мобильных систем существенно ограничен. Обычно, в нём можно только настраивать время и функции безопасности системы. Поэтому для более тонкой оптимизации параметров работы мобильного ПК следует использовать стороннее ПО.

Программный способ с помощью специальных утилит

Существует множество утилит, предназначенных для тонкой настройки аппаратных параметров ПК. Подобное ПО увеличивает производительность ЦП и памяти как на ПК, так и на ноутбуке, что позволяет повысить быстродействие системы в целом.

Важно! Использование подобного ПО должно производиться с осторожностью, поскольку ноут гораздо более критичен к условиям эксплуатации при различных разгонах и перегревах. Несовершенство системы охлаждения ноута в сочетании с неконтролируемым разгоном может иметь фатальные последствия для него.

Примеры подобных программ:

  • CPUСontrol. Утилита, оптимизирующая работу ЦП без разгона. Позволяет устанавливать для каждого приложения, или для системы в целом, количество используемых ядер, объём оперативной памяти, приоритет использования ЦП и т.д.
  • ClockGen. Утилита, позволяющая менять частоты и напряжения ЦП для осуществления его разгона. Обладает множеством настроек и опций, а также функциями защиты ЦП от перегрева.
  • Специализированные программы, поставляемые производителями ноутов (например, Asus Turbo EVO – твикер для тонкой настройки параметров ноута от фирмы Asus). Позволяют менять настройки быстродействия применительно к узкому кругу устройств, однако, они оптимизированы для более корректной работы с ними.

Как увеличить производительность процессора на ноутбуке и ПК

Для увеличения производительности устройства можно воспользоваться несколькими способами.

Начать нужно с проверки системы на вирусы. Очень часто бывает так, что где-нибудь в уголке сидит вирус и по чуть-чуть «подъедает» производительность. Для этого можно воспользоваться любым хорошим антивирусом.

Если это не помогло, увеличить производительность можно, используя разгон процессора либо при помощи настроек ПК, очистки ОЗУ и прочего. Для начала: что такое разгон? Чтобы объяснить это понятие, нужно сказать, что у каждого процессора есть определенная частота, на которой он работает. Частота измеряется в герцах и является основной характеристикой процессора. При помощи некоторых манипуляций можно увеличить частоту, на которой он работает. Стоит сразу отметить, что дело это не то чтобы очень практичное: производительность ПК повышается от силы на 15 %. Кроме того, при превышении процессором тактовой частоты система теряет надежность.

Многие, услышав о разгоне, задают вопрос: а не сгорит ли система? Ответить на него можно словами о том, что только в 0,1 % случаев повреждения невозможно исправить. Однако, собираясь разгонять свое устройство, важно помнить, что именно вам может не повезти.

Пути повышения производительности процессора заключаются в

Повышение производительности вычислительной системы идет по двум направлениям. Первое – это повышение быстродействия самого процессора, второе – это повышение скорости доставки данных и команд процессору. Первое достигается за счет:

a) увеличением тактовой частоты;

b) расширение методов параллельной обработки данных;

c) совершенствование конвейеризации исполнения команд;

d) дублирование вычислительных средств процессора (переименование регистров)

e) предсказание переходов;

f) спекулятивное (опережающее) выполнение операций;

g) динамическое исполнение инструкций.

Второе достигается за счет:

a) иерархической организации памяти;

b) физического приближения буферной (кэш) памяти к вычислительному устройству процессора;

c) повышения тактовой частоты шины данных;

d) расширения разрядности шины данных;

e) совершенствование архитектуры (например, расслоение) основной памяти.

Аппаратура процессора ориентирована на естественный параллелизм вычислений целочисленных выражений и обработки данных в формате с плавающей точкой, привело к появлению процессоров с разнесенной архитектурой. Упрощенная структура такого процессора (рисунок 3.1), состоит из двух связанных подпроцессоров CPU и FPU, каждый из которых управляется собственным потоком команд.

CPU (Central Processing Unit) – предназначен для обработки целочисленных данных и управления всем вычислительным процессом. FPU (Floating Point Unit) – расширяет вычислительные возможности центрального процессора, выполняя арифметические операции над данными представленными в форме с плавающей точкой, вычисляя различные математические функции и т.д.

Всю работу по декодированию инструкций, вычислению адресов и доставке данных, осуществляет СРU. Оба процессора могут работать самостоятельно, выполняя вычисления параллельно. Разнесенная архитектура позволяет достигать при скалярной обработке производительности векторных процессоров, чему способствуют также предвыборка данных из памяти и конвейерная обработка данных в СРU.

Конвейеризация

(pipelining) предполагает разбивку выполнения каждой инструкции на микрооперации. Каждая микрооперация выполняется отдельным блоком конвейера, причем этап
исполнение команды
выполняется отдельным конвейером, состоящим из 5÷20 ступеней, в зависимости от модели процессора. При выполнении, инструкция продвигается по конвейеру по мере освобождения последующих ступеней. Таким образом, на конвейере одновременно может обрабатываться несколько десятков последовательных инструкций, и производительность процессора можно оценивать темпом выхода выполненных инструкций со всех его конвейеров. Конвейер «классического» процессора Pentium имеет пять ступеней (рисунок 3.2) Конвейеры процессоров с
суперконвейерной архитектурой
(superpipelined) имеют большее число ступеней, что позволяет упростить каждую из них и, следовательно, сократить время пребывания в них инструкций.

Суперскалярный

(superscalar) процессор имеет более одного (Pentium — два) конвейера, способных обрабатывать инструкции параллельно. Pentium является двухпотоковым процессором (имеет два конвейера), Pentium Pro, Pentium 4–мультипотоковые.

Рисунок 3.2 – Конвейер суперскалярнрго процессора

Переименование регистров

Применение этой технологии позволяет обойти архитектурное ограничение на возможность параллельного исполнения инструкций (доступно всего восемь общих регистров). Процессоры с переименованием регистров фактически имеют более восьми общих регистров, т.е. в процессоре дублируются технические ресурсы. При записи промежуточных результатов устанавливается соответствие логических имен и физических регистров.

Таким образом, одновременно могут исполняться несколько инструкций, ссылающихся на одно и то же логическое имя регистра, если, конечно, между ними нет фактических зависимостей по данным. К примеру, процессор Pentium 4 имеет 128 регистров общего назначения, которые могут иметь одинаковые логические, но разные физические имена. Процедура переименования регистров зависит от алгоритма функционирования процессора.

Продвижение данных

(data forwarding) подразумевает начало исполнения инструкции до готовности всех операндов. При этом выполняются все возможные действия, и декодированная инструкция с одним операндом помещается в исполнительное устройство, где дожидается готовности второго операнда, выходящего с другого конвейера.

Предсказание переходов

(branch prediction) позволяет продолжать выборку и декодирование потока инструкций после выборки инструкции ветвления (условного перехода), не дожидаясь проверки самого условия. Предсказание переходов направляет поток выборки и декодирования по одной из ветвей.

Разгон процессора на ПК и ноутбуке

Определенно разогнать процессор на стационарном компьютере проще, чем на ноутбуке. Во-первых, потому что разгон всегда сопровождается выделением большего количества тепла, а следовательно, понадобится более мощная система охлаждения, которую заменить на ПК не в пример проще, чем на ноуте.

Во-вторых, работать с компонентами ПК в целом проще, чем с компонентами ноутбука. Как тогда увеличить производительность процессора на ноутбуке? Да так же, как на ПК, просто нужно внимательнее следить за температурой процессора и ни в коем случае не допускать его перегревания. Рассмотрим несколько процессоров и способы их разгона.

Процессор слабее видеокарты

Мощная видеокарта чаще всего нужна любителям компьютерных игр. Приобретая мощную видеокарту, пользователи часто забывают о слабом процессоре в их компьютере, что позже может стать проблемой.

В игре даже с выбором оптимальных требований при максимальной загрузке процессора мощность видеокарты никак не улучшит работу. В компьютерных играх, при слабом процессоре и мощной видеокарте загруженность процессора будет 100%, а загруженность видеокарты составит всего 25-35%. Качество игры не улучшится. Скорее возможно даже ухудшение графических свойств или даже появление торможений.

Вариант сборки «слабый процессор и мощная видеокарта» — не имеет положительных сторон в работе компьютера, а значит установка мощной видеокарты при слабом процессоре не имеет смысла.

Для того чтобы увеличить производительность процессора AMD, разогнав его, понадобится специальная программа. К примеру, AMD OverDrive. Она хорошо подходит для процессоров типа AMD. Кроме того, будет нужна утилита для постоянного измерения температуры процессора. Например, Speed Fan. Обе программы легко находятся в Интернете. Для более четкого примера возьмем конкретный процессор — AMD Athlon 64 X2. Как увеличить производительность данного процессора?

Нужно запустить обе этих программы и в AMD OverDrive выбрать вкладку Advanced. Там есть опция Clock/Voltage, одну из строчек которой — Select All Cores («Выбрать все ядра») — нужно отметить галочкой. После этих действий можно начинать разгонять процессор через множитель частоты. Согласно мнению многих айтишников, AMD Athlon 64 Х2 использует достаточно мало от своих ресурсов, поэтому можно сразу ставить 13-14. После пары минут работы процессора на этой частоте нужно замерить его температуру. Если та не достигает 70 °С, а компьютер работает без сбоев, множитель можно увеличить на 1.

Разгон можно производить и через BIOS, но с данным процессором это проще сделать через стороннюю утилиту.

Intel

Intel — очень популярный производитель оборудования для ПК, и у него есть много различных устройств, для которых могут потребоваться различные программы и настройки. Для данного примера возьмем процессор Intel Core i5. Как увеличить производительность процессора этой фирмы? Можно также воспользоваться программой. Понадобятся утилита для измерения температуры и прога для разгона, к примеру CPU-Z. Порядок действий будет аналогичен разгону AMD.

Второй вариант, как увеличить производительность процессора Intel, разогнав его — использование BIOS. Для того чтобы войти в него, при запуске компьютера нужно дождаться момента инициализации BIOS компонентов ПК и после нажать кнопку Delete (Del). После этого перейти в опцию BIOS FEATURES и найти там Super Speed. В этой вкладке будет раздел Overlock, в котором нужно выбрать раздел Optimal Referens. В нем будет опция Manual, которую нужно выставить. После данных действий на экране появятся все данные о процессоре. Нам понадобятся его частота, данные о шинах и множитель. Далее нужно найти пункт BSLK frequency, где по чуть-чуть необходимо увеличивать частоту. Найдя оптимальное значение, нужно сохранить настройки и выйти из BIOS, перезагрузив ПК.

Многие также интересуются увеличением производительности у конкретных устройств, задаваясь вопросом: что сделать, чтобы увеличить производительность процессора 535U4C-S02 от Samsung, например. Что же, для решения этой проблемы необходимо просто узнать компоненты ПК. В данном ноутбуке стоит процессор AMD Dual-Core A6-4455M APU, следовательно и процесс разгона для него будет аналогичен всем прочим AMD. Либо можно воспользоваться одним из способов увеличения производительности без воздействия на процессор — они универсальны для всех устройств.

Как увеличить производительность процессора без разгона

Несмотря на мифы о том, что увеличить производительность можно только с помощью разгона, существует много способов сделать это, обойдя взаимодействие с процессором напрямую:

  • Первый — правильная настройка ПК. То есть установка точного количества ядер процессора для более полного использования потенциала, оптимизация визуальных эффектов.
  • Второй — дефрагментация диска.
  • Третий — регулярная очистка и отладка ОЗУ. Скапливающийся в оперативной памяти мусор в виде устаревших и смененных разрешений, старых ссылок, настроек неиспользуемых программ сильно замедляет ее работу, что сказывается на общей производительности компьютера.
  • Четвертый — удаление старых, неиспользуемых программ, настройка фоновых процессов.
  • Пятый — отладка автозагрузки.

Признаки и выявление слабого процессора

Выявить проблему слабого процессора можно по некоторым определенным признакам. Основная причина ухудшения работоспособности процессора – перегрев устройства. Выявление очевидно, ведь первый признак перегрева – нестандартный звук вентилятора (кулера). Как только вы услышите необычный звук вентилятора, необходимо отнести устройство специалистам.

При перегреве компьютер начинает тормозить, возникают частые перезагрузки и во время работы появляется «синий экран смерти», что свидетельствует о проблеме с процессором.

Основные признаки слабого процессора таковы:

  • Зависание компьютера;
  • Постоянные перезагрузки;
  • «Синий экран смерти»;
  • Сбои работы программ с высокими системными требованиями.

Увеличение производительности ПК при помощи настроек операционной системы

Как увеличить производительность процессора в Windows 7, 8, 10? Основной способ основан на настройке операционной системы.

Дело в том, что по умолчанию в Windows включено много различных эффектов, дающих пользователю красивую картинку. Полупрозрачные окна, плавные переходы, тени, отбрасываемые объектами. Если есть желание добиться наилучшей производительности системы, все их стоит выключить.

Для того чтобы войти в панель управления дополнительными элементами, в поиске нужно вбить: «Визуальные эффекты». Пользователю понадобится вкладка «Настройка представления и Обеспечить наилучшее быстродействие».

Визуальные эффекты

Следующий пункт подходит только тем, кто использует сторонние антивирусы. У «Виндовс» есть свой встроенный, который в этом случае можно отключить. Для этого нужно зайти в панель управления и найти там «Включение и отключение брандмауэра Windows». В левом меню нужно выбрать пункт «Отключить брандмауэр Windows» для каждого вида сети и нажать ОК.

Остановка брандмауэра Виндовс

Теперь нужно остановить работу самой службы. Для этого придется вернуться в панель управления, выбрать «Администрирование» и найти там строку «Брандмауэр Windows». Нажав правую кнопку мыши, нужно выбрать «Свойства» и остановить службу. После этого в графе «Тип запуска» нужно выбрать «Отключена». После этого можно смело жать «Применить».

Еще один способ увеличить производительность процессора Windows 7, 8, 10 — настройка количества используемых компьютером ядер процессора. Для начала нужно узнать их количество. Зная название процессора, это можно легко узнать в Интернете. Название процессора можно узнать во вкладке «Система» в панели управления. Далее нужно нажать комбинацию клавиш Win+R и в появившемся окне вписать msconfig. Далее нужно найти вкладку «Загрузка» и выбрать «Дополнительные параметры загрузки». Пункт «Число процессоров» нужно отметить галочкой и выбрать число, соответствующее количеству ядер.

Производительность процессоров и архитектурные способы

её повышения

Производительность является одной из наиболее важных характеристик процессора. Согласно /1/, в общем случае она определяется количеством вычислительной работы, выполняемой в единицу времени. К важнейшим факторам, влияющим на производительность, относятся тактовая частота, число команд программы, среднее время выполнения отдельной команды. Для упрощённой оценки производительности процессора часто используют показатель, указывающий число команд, выполняемых за секунду КС (команд за секунду). КС определяется как частное от деления тактовой частоты на среднее время выполнения процессором отдельной команды и измеряется в MIPS (Meg Insruction Per Second) для целочисленных задач и MFLOPS (Meg Floating Point Operations Per Second) для вычислений с плавающей точкой. При этом оценки показателя КС проводят для операций с регистровыми операндами, не привязываясь к быстродействию основной памяти. Однако показатель КС не учитывает особенности архитектуры конкретных процессоров. Поэтому для сравнительных характеристик различных процессоров используются относительные оценки производительности, для получения которых используются специальные тестовые программы.

В соответствии с /1/, повышение производительности процессоров в большинстве случаев достигается за счёт применения специальных технологических и архитектурных решений. Технологические подходы (совершенствование технологий производства ИС, увеличение степени интеграции) были рассмотрены ранее, во второй лекции. Поэтому подробнее остановимся на архитектурных способах повышения производительности процессоров. Совершенствование архитектуры процессоров, обеспечивающее повышение его производительности, в настоящее время связано, прежде всего, с развитием средств параллельной обработки данных. Здесь можно выделить следующие направления:

1) Увеличение «естественного» параллелизма – повышение разрядности обработки и передачи данных (разрядность процессоров повысилась с 4 до 32 и 64 разрядов).

2) Конвейерная (многофазная) обработка данных – вычислительный процесс делится на несколько фаз, для каждой из которых используются свои средства и буфер для хранения результата (ступень конвейера).

3) Многоэлементная обработка данных — параллельная обработка данных в нескольких операционных блоках (ОУ) процессора.

Способы параллельной обработки могут сочетаться. Например, в одном процессоре можно организовать несколько операционных блоков, в каждом из которых использовать конвейеризацию.

Рассмотрим более детально два последних направления.

При многофазной

обработке, как показано на рисунке 4.3, процесс обработки данных разбивается на несколько стадий (фаз), выполняемых последовательно.

Рисунок 4.3 – Многофазная обработка данных

Между фазами имеются буферы для хранения промежуточных результатов. После выполнения первой фазы результат запоминается в буфере и начинается обработка второй фазы. Средства выполнения первой фазы освобождаются, и на них поступает следующая порция данных. Если длительность фаз обработки одинакова и составляет T/n

, то при таком способе производительность системы увеличится в
n
раз. Этот способ соответствует конвейерной обработке.

Рассмотрим организацию конвейера на уровне исполнения машинной команды /1/. Каждый блок в конвейерной цепочке осуществляет только один этап исполнения команды. Полная обработка команды занимает несколько тактов.

Типовые этапы выполнения команды: 1) выборка команды IF (Instruction Fetch), 2) дешифрация команды ID (Instruction Decode), 3) чтение операндов RD (Read Memory), 4) исполнение заданной в команде операции EX (Execute), 5) запись результата WB (Write Back). В ходе выполнения команда продвигается по конвейеру, освобождая очередную ступень для следующей команды. Содержимое буферов, которые используются для хранения информации, передаваемой по ступеням конвейера, обновляется в каждом такте по завершению этапа исполнения очередной команды. Промежуточные буферы обеспечивают параллельную независимую работу блоков конвейерной цепочки: в то время, когда последующий блок начинает выполнять этап очередной команды, предыдущий блок может приступать к обработке следующей команды, что демонстрирует рисунок 4.4.

Такты работы процессора
Команда iIFIDRDEXWB
Команда i+1IFIDRDEXWB
Команда i+2IFIDRDEXWB
Команда i+3IFIDRDEXWB
Команда i+4IFIDRDEXWB
Команда i+5IFIDRDEXWB

Рисунок 4.4 – Конвейерная обработка команд

Следует отметить, что конвейерная обработка команд не уменьшает время выполнения отдельной команды, которое в конвейерном процессоре остаётся таким же, как и в обычном неконвейерном. Однако благодаря тому, что при конвейерной обработке большая часть вычислительного процесса в режиме одновременного выполнения команд, скорость выдачи результатов последовательно выполняемых команд увеличивается пропорционально числу ступеней конвейера. Продолжительность выполнения отдельных этапов исполнения команды в общем случае зависит от типа команды и места размещения операндов. Конвейерная обработка команд наиболее эффективна в том случае, если длительность всех фаз выполнения команды приблизительно одинаковая. К сожалению, обеспечить непрерывную работу конвейера не всегда удаётся из-за различных конфликтов: по ресурсам, по данным, по управлению. Более подробно о конфликтах – в /1/.

Процессор, в котором процесс выполнения команды разбивается на 5-6 ступеней, называется обычным конвейерным процессором. Если увеличить количество ступеней конвейера, то каждая отдельная ступень будет выполнять меньшую работу, а, следовательно, содержать меньше аппаратной логики. Благодаря более коротким задержкам распространения сигналов в каждой отдельно взятой ступени конвейера достигается повышение частоты работы и соответствующее повышение производительности процессора. Процессор, имеющий конвейер существенно глубже 5-6 ступеней, называется суперконвейерным. Например, Pentium II содержит 12 ступеней, UltraSPARC III – 14 ступеней, Pentium 4 – 20 ступеней.

Как показано на рисунке 4.5 /1/, многоэлементная

обработка осуществляется на нескольких параллельно работающих ОУ. Каждый элемент выполняет свою работу, осуществляя обработку порции данных от начала до конца.

Рисунок 4.5 – Многоэлементная параллельная обработка данных

Если время выполнения работы на отдельном элементе составляет T

и в системе используется
n
элементов, то при определённой идеализации можно ожидать, что среднее время выполнения такой работы составит
T/n
(реально — меньше). В современных процессорах такой способ обработки связан с понятием суперскалярной архитектуры.

Простейшим примером вычислительного параллелизма является выполнение двух команд, операнды которых не связаны между собой:

A = B + C; D = E + F.

Поэтому обе команды можно выполнять одновременно. Для выполнения несвязанных операций в состав процессора включают набор арифметических устройств, каждое из которых обычно имеет конвейерную организацию.

Процессор, содержащий несколько ОУ, которые обеспечивает одновременное выполнение более одной скалярной команды, называется суперскалярным процессором. Команда называется скалярной, если её входные операнды и результат являются числами (скалярами). Традиционные процессоры с одним ОУ называются скалярными. В суперскалярном процессоре обработка команд распараллелена не только во времени (конвейер), но и в пространстве (несколько конвейеров). Производительность такого процессора оценивается темпом схода исполненных команд со всех его конвейеров.

В настоящее время используются два способа суперскалярной обработки. Первый способ базируется на чисто аппаратном механизме выборки несвязанных команд программы из памяти (кэш-памяти, буфера предвыборки) и параллельном запуске их на исполнение. Ответственность за эффективность загрузки параллельно функционирующих конвейеров возлагается на аппаратные средства процессора, что является основным достоинством этого способа суперскалярной обработки. В этом случае процесс трансляции программ для суперскалярного процессора ничем не отличается от трансляции программ для традиционного скалярного процессора. В соответствии с этим способом, сравнительно легко реализуются суперскалярные микропроцессоры различных семейств программно совместимые между собой. При этом не возникает проблем с использованием ранее созданного программного обеспечения. Все процессоры семейства Pentium реализованы по этому способу.

В процессорах, реализующих второй способ суперскалярной обработки, планирование параллельного исполнения нескольких команд возлагается на распараллеливающий компилятор. Сначала он анализирует исходную программу в целях выявления команд, которые могут выполняться одновременно. Затем компилятор группирует такие команды в пакеты команд – длинные командные слова (VLIW), причём, число простых команд в команде VLIW принимается равным числу исполнительных блоков процессора. Поскольку всю работу по подготовке к исполнению VLIW-команд выполняет компилятор, конфликтные ситуации при их исполнении исключаются. Такой способ суперскалярной обработки реализуется в VLIW-процессорах, имеющих статическую сперскалярную архитектуру. К сожалению, для таких процессоров требуется специальное программное обеспечение. Кроме того, программы, скомпилированные для одного поколения микропроцессоров, могут выполняться неэффективно без перекомпиляции на процессорах следующего поколения. Это требует от разработчиков программного обеспечения разработки модифицированных версий исполняемых файлов своего продукта для разных поколений процессоров. Идеи VLIW предложены российскими инженерами и учёными во главе с профессором Б.А. Бабаяном при разработке отечественной супер-ЭВМ «Эльбрус-3» (1990). В настоящее время VLIW-технология реализована в процессоре Эльбрус Е2К отечественной , процессорах Crusoe фирмы Transmeta, а также в семействе сигнальных процессоров (для цифровой обработки сигналов) TMS320C60xx фирмы Texas Instruments.

Далее рассмотрим вопросы, посвящённые организации работы процессоров и их взаимодействия с другими устройствами вы числительных машин.

Дефрагментация диска

Вообще дефрагментация диска — крайне нужная опция, которую пользователи никогда не проводят. Можно только поблагодарить разработчиков ОС Windows за то, что в настройках по умолчанию стоит еженедельная дефрагментация. Дело в том, что при удалении программы на диске остается пустое место, в которое система не всегда может впихнуть новую программу из-за разницы размеров. И даже если найдется небольшая программка, которая в пустоту поместится, скорее всего, рядом окажется немного пространства, которое уже ничем не заполнить. Дефрагментация удаляет эти «дыры».

Дефрагментация диска

Для того чтобы попасть в эту панель, нужно просто вбить «Дефрагментация диска» в поиск по системе. Здесь нужно по очереди проанализировать все диски, а после выбрать диск, фрагментация которого не равна нулю, и запустить дефрагментацию.

Очистка ОЗУ

Оперативная память играет крайне важную роль в производительности ПК. Однако со временем она забивается различным «мусором». Чтобы она продолжала работать в оптимальном режиме, ее время от времени нужно чистить.

Для этого в поиске по системе нужно вбить «Диагностика проблем оперативной памяти компьютера». В выскочившем меню нужно выбрать первый способ.

Диагностика ОЗУ

Компьютер совершит перезагрузку и начнет анализ ОЗУ. Процесс занимает много времени, так что проводить его стоит, только когда пользователь уверен, что прямо сейчас ПК ему не понадобится. После окончания устройство снова перезагрузится и предоставит пользователю полную информацию о проведенной работе.

Работа с программами, настройка фоновых процессов

Казалось бы, как влияют на работу ПК программы, которые пользователь давно не использует? Однако они занимают место на жестком диске, тормозят работу ОЗУ. Также компьютеру требуется больше времени, чтобы загрузиться и выключиться, потому что система судорожно ищет место для файлов сохранения.

Удаление неиспользуемых программ

Поэтому рекомендуется удалять все старые и ненужные программы с ПК. Можно воспользоваться панелью управления, а можно — сторонним софтом. Одним из лучших является Your Unin-Staller. Эта программа, в отличие от системы Windows, удаляет не только само приложение, но и все его временные и дополнительные файлы.

Удаление лишних программ в автозагрузке

Этот пункт влияет только на запуск ПК, но он все равно важен. Автозагрузка — система Windows, которая запускает программы сразу после входа пользователя в систему. Чем больше программ активно в автозагрузке, тем дольше будет загружаться ПК.

Отключение автозагрузки

Для того чтобы войти в настройки автозагрузки, нужно нажать сочетание клавиш Win + R. Появится окно с названием «Выполнить», в которое нужно вписать строку msconfig. Откроется конфигурация системы. В ней нужно найти вкладку «Автозагрузка» и снять галочки со всех пунктов, которые не нужны.

Увеличение производительности за счет внутреигровых настроек

Первое, чем нужно воспользоваться, если игроку кажется, что игра тормозит, — любая утилита для измерения fps. В некоторых играх она бывает встроенной. Касательно этого числа: fps показывает количество кадров в секунду, следовательно, чем он больше, тем лучше. Однако, если он держится на низком уровне, нужно предпринять несколько действий.

Во-первых, если вы интересуетесь, как увеличить производительность процессора для игр и только для них, в первую очередь стоит обратить внимание на внутриигровые настройки. За счет снижения уровня графики, подбора правильного расширения экрана, уменьшения количества эффектов можно сильно повысить производительность системы, не парясь с разгоном диска или поисками нужных настроек ПК.

Во-вторых, помочь может настройка видеокарты, ведь именно это устройство отвечает за графику. Перед тем как калибровать ее, следует обновить драйверы: иногда бывает, что тормоза случаются из-за устаревшего софта. Если проблема не исчезла, уже можно лезть в настройки видеокарты. Для этого нужно на пустое место на рабочем столе кликнуть правую кнопку мыши и выбрать «Панель управления (название фирмы-производителя видеокарты, к примеру Nvidia)». Там пользователю понадобится вкладка «Управление 3D-параметрами». Здесь есть много настроек, которые улучшают графику в играх и которые вполне можно убрать без особого ущерба. К примеру, V-Sync (вертикальная синхронизация), тройная буферизация, анизотропная фильтрация.

Узнаём, пригоден ли процессор для разгона

Перед разгоном обязательно просмотрите характеристики своего процессора при помощи специальной программы (например AIDA64). Последняя носит условно-бесплатный характер, с её помощью можно узнать подробную информацию обо всех компонентах компьютера, а в платной версии даже проводить с ними некоторые манипуляции. Инструкция по использованию:

  1. Чтобы узнать температуру ядер процессора (это один из главных факторов при разгоне), в левой части выберите пункт “Компьютер”, затем перейдите в пункт “Датчики” из главного окна или меню пунктов.
  2. Здесь вы сможете просмотреть температуру каждого ядра процессора и общую температуру. На ноутбуке, при работе без особых нагрузок она не должна превышать 60 градусов, если она равна или даже немного превышает этот показатель, то от разгона лучше отказаться. На стационарных ПК оптимальная температура может колебаться в районе 65-70 градусов.

Температура

Частота

Способ 1: оптимизация при помощи CPU Control

Чтобы безопасно оптимизировать работу процессора, потребуется скачать CPU Control. Данная программа имеет простой интерфейс для обычных пользователей ПК, поддерживает русский язык и распространяется бесплатно. Суть данного способа заключается в равномерном распределении нагрузки на ядра процессора, т.к. на современных многоядерных процессорах, некоторые ядра могут не участвовать в работе, что влечёт потерю производительности.

Инструкция по использованию данной программы:

    После установки откроется главная страница. Изначально всё может быть на английском. Чтобы это исправить, перейдите в настройки (кнопка “Options” в правой нижней части окошка) и там в разделе “Language” отметьте русский язык.

Настройка языка

Выбор режима

Способ 2: разгон при помощи ClockGen

ClockGen — это бесплатная программа, подходящая для ускорения работы процессоров любой марки и серии (за исключением некоторых процессоров Intel, где разгон невозможен сам по себе). Перед разгоном убедитесь, что все температурные показатели ЦП в норме. Как пользоваться ClockGen:

  1. В главном окне перейдите во вкладку «PLL Control», где при помощи ползунков можно изменить частоту процессора и работы оперативной памяти. Не рекомендуется за раз слишком сильно передвигать ползунки, лучше небольшими шагами, т.к. слишком резкие изменения могут сильно нарушить работу ЦП и ОЗУ.
  2. Когда получите необходимый результат, нажмите на «Apply Selection».

ClockGen интерфейс

Способ 3: разгон процессора в BIOS

Довольно сложный и “опасный” способ, особенно для неопытных пользователей ПК. Перед разгоном процессора рекомендуется изучить его характеристики, в первую очередь, температуру при работе в штатном режиме (без серьёзных нагрузок). Для этого воспользуйтесь специальными утилитами или программами (описанная выше AIDA64 вполне подойдет для этих целей).

Если все параметры в норме, то можно приступать к разгону. Разгон для каждого процессора может быть разным, поэтому ниже представлена универсальная инструкция проведения данной операции через BIOS:

Источник https://infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/o-protsessorah/uvelichit-proizvoditelnost/

Источник https://driverunpaid.ru/kompyutery/puti-povysheniya-proizvoditelnosti-processora-zaklyuchayutsya-v.html

Источник

Источник

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.