Un processore da 2,2 GHz è buono?

Consumatore desktop: No con il 20% di sì.

Consumatore mobile: Sì con il 20% no.

Server e cluster HPC: Sì con il 20% di no.

GPU: Woa aspetta! Questo è troppo veloce, calmati un po'... Anche se è fattibile

Prima di tutto, la domanda stessa richiede più definizione, per cosa viene usato il processore? Un processore diverso con un uso diverso ha bisogno di una quantità diversa di potenza di calcolo, che fondamentalmente è la quantità di core + velocità di clock + IPC (Instruction Per Clock) ignorando le ottimizzazioni. La velocità di clock varia quando viene usata in posti diversi perché un'alta velocità di clock generalmente ha bisogno di una tensione più alta o di un silicio migliore per sostenerla, sprecando così energia quando non serve. Si vede spesso che usando una velocità di clock più bassa e sacrificando un po' del vostro tempo per ottenere l'efficienza energetica con la termica sotto controllo.

Per i consumatori desktop, una maggiore velocità di clock è generalmente migliore per la maggior parte dei consumatori. La velocità di clock indica la quantità di lavoro che un processore può fare in un secondo, ad esempio un processore a 5GHz fa 5 miliardi di calcoli al secondo che è più veloce di un processore a 2GHz che fa 2 miliardi di calcoli al secondo. Quindi una maggiore velocità di clock è generalmente più veloce, ma da quando AMD ha introdotto la sua architettura Zen 2 sotto la famiglia di processori Ryzen, il tavolo si è ribaltato sulla gara IPC invece che sulla velocità di clock. In precedenza l'architettura Zen+ di AMD corrispondeva all'aggiornamento di Intel Skylake-Coffee Lake clock per clock, ma l'architettura Zen 2 falcia l'aggiornamento di Intel Skylake-Coffee Lake con circa il 15% di aumento IPC rispetto alla scorsa generazione, solo sul lato della produttività che ha bisogno di alta potenza di calcolo ma non di gioco.

Nella produttività, più core è generalmente meglio finché il codice non scala con il numero di core (ritorno decrescente). Ci sono però casi eccezionali, come Adobe Photoshop che ama l'alta velocità di clock e l'IPC invece dei core. Quindi fate le vostre ricerche e leggete le recensioni prima di prendere la vostra decisione.

Nel gaming, una maggiore velocità di clock del singolo core spesso produce un migliore frame rate (fps) perché il loro codice è spesso eseguito in serie, quindi una maggiore velocità di clock è ancora migliore a quel punto. Ma dall'introduzione della linea di CPU AMD Ryzen, gli sviluppatori di giochi iniziano a rendere il loro gioco eseguito più verso il parallelo. Quindi, più core quando si gioca in genere dà una migliore performance in termini di frame time. (meno cali di fps)

Conclusione sul desktop:

• Produttività: Prendi un processore con più core o una velocità di clock più alta a seconda delle tue necessità.
  • 2.2GHz non è abbastanza.
• Gaming: Prendi un processore con una velocità di clock più alta.
  • Anche 5GHz non è abbastanza.

Poi, il mobile computing. Il mercato mobile è quello in cui non hai davvero bisogno di un'alta velocità di clock. Nei desktop e nei laptop, si ha il set di istruzioni x86 che è CISC (Complex Instruction Set Computer) mentre nei telefoni cellulari si ha l'architettura ARM (Advanced RISC Machine) che è RISC. (Reduced Instruction Set Computer) Pertanto, il lato PC può completare meglio alcuni calcoli e sprecare meno cicli di clock. Ad esempio, x86 può completare un'esecuzione complessa con un ciclo di clock mentre i chip ARM hanno bisogno di 2 o 3 cicli di clock perché il loro set di istruzioni non contiene il codice necessario per completare l'esecuzione, quindi una maggiore velocità di clock è migliore, giusto? Giusto? SBAGLIATO! Invece l'architettura è fatta per ridurre il consumo di energia poiché i telefoni cellulari non sono progettati per essere sempre collegati, quindi hanno bisogno di un'architettura che sia più facile da eseguire, a basso consumo e piccola. (perché meno set di istruzioni) Dal momento che i telefoni cellulari richiedono processori efficienti dal punto di vista energetico, la velocità di clock più bassa si adatta perché utilizza meno tensione per guidare il chip a bassa frequenza e gli sviluppatori spendono i loro sforzi per ottimizzare il codice e l'architettura IPC per ottenere le prestazioni necessarie.

Conclusione mobile: 2.2GHz è abbastanza buono se non si sta puntando all'ammiraglia e al gioco sui telefoni cellulari.

Poi server e HPC computing. I server e i supercomputer sono dispositivi di calcolo ad alte prestazioni che collegano molti nodi di calcolo insieme per raggiungere un alto livello di prestazioni di calcolo per la ricerca scientifica, l'intelligenza artificiale e altro. La maggior parte delle volte ci saranno tonnellate di componenti di computer diversi in un supercomputer, quindi richiedono un sacco di energia anche solo per lasciarlo inattivo, per non parlare della bolletta elettrica che è probabilmente 1000 volte più costosa. Pertanto, l'efficienza energetica è anche un fattore principale qui, utilizzando una velocità di clock inferiore è più economicamente conveniente per far funzionare quei mostri. Poiché i supercomputer girano per lo più su Linux modificato con kernel e driver specializzati per utilizzare più core, i codici sono scritti e compilati per funzionare in parallelo, quindi i server hanno per lo più processori con più core e interconnessione per collegare due o più CPU e GPU insieme.

Server e HPC Conclusione: 2.2GHz è abbastanza buono quando ci sono 128 core per nodo e 100+ nodi per server.

Quando si parla di GPU, raramente abbiamo visto correre oltre 2GHz, perché? Perché non ne ha bisogno e perché è molto difficile farlo. La dimensione del die della GPU è enorme, davvero enorme, alcune parti di fascia alta hanno addirittura il triplo del die della CPU di fascia alta. (con die monolitici, i chiplet hanno una resa diversa quindi è una storia diversa) Pertanto, le GPU emettono più calore e richiedono più tensione per sostenere la frequenza (quelle cose da liceo e università ≡[。。]≡ ) Poiché le GPU sono usate per calcolare alcune esecuzioni parallele e una maggiore velocità di clock non giustifica che sia un inferno ardente.

Correggimi nei commenti se qualcosa è sbagliato. L'inglese non è la mia lingua principale.