Hvorfor er en maskinens hastighet målt i nanosekunder?

Hvorfor er en maskinens hastighet målt i nanosekunder?


Det enkleste svaret på hvorfor datamaskinen hastighet måles i nanosekunder er at dette er den enheten som lar ingeniører og programmerere for å diskutere hastigheten på mange moderne komponenter med færrest sifre. Snarere enn å si at en enhet av RAM har en responstid på 0.000000004 sekunder eller 4000 picoseconds, er det enklere å si at det er 4 nanosekunder.

nanosekund

En nanosekund refererer til en milliarddel av et sekund, eller, i vitenskapelig notasjon, 1x10 ^ -9 sekunder. En annen vanlig tidsmåling i databruk er det millisekundet, som refererer til en tusendel av et sekund, eller 1x10 ^ -3 i vitenskapelig notasjon.

Hertz

For de fleste komponenter, blir hastigheten av komponenten referert til av det antall operasjoner som komponent kan utføre i en gitt andre, i motsetning til den tid som kreves for hver enkelt operasjon. Dette blir vanligvis referert til av mer teknisk ordet "hertz", som kan defineres som "en gang per sekund", selv om en mer formell definisjon, avledet fra kjemi, eksisterer. Den mest merkbare unntak til dette er minne, som er noen ganger målt i form av sin responstid snarere enn sine operasjoner per sekund.

Hvorfor Hertz?

Datamaskiner komponenter operere i henhold til en rekke system klokker, som synkroniserer aktivitet i datamaskinen ved å kreve operasjoner for å begynne og avslutte innenfor et helt antall klokkesykluser, eller flått. En typisk moderne datamaskin vil ha fire eller fem systemet klokker som passer til hastigheter på forskjellige komponenter.

Vanlige Computing prefikser

En hertz betyr at en hendelse inntreffer en gang per sekund, og to hertz betyr at det skjer to ganger per sekund (eller hvert halve sekund). Vanligvis for datamaskinen termer vil prefiksene mega (for millioner) og giga (for milliarder) brukes. Hvis en prosessor sies å være en 3-gigahertz prosessor, betyr dette at den utfører omtrent tre milliarder operasjoner per sekund (eller at hver operasjon krever bare 0,3 nanosekunder).

Hastigheter på felleskomponenter

En moderne personlige datamaskinens prosessor vil kreve mellom 0,3 og 1 nanosekund for å utføre en operasjon. Til sammenligning vil moderne RAM ha en reaksjonstid mellom 5 og 10 nanosekunder. Den søketid på en moderne harddisk er mellom 8000 og 10000 nanosekunder.

historisk Hastigheter

Til sammenligning er Commodore 64 personlige datamaskin, utgitt i september 1982, hadde en CPU-hastighet på 1 MHz, noe som betyr at hver operasjon tiden det tar omtrent tusen nanosekunder, eller om en mikrosekund. RAM hadde en responstid på 200ns.