¿Qué significa GHz en un procesador de computadora?

Una de las medidas más frecuentemente promocionadas del rendimiento del procesador es la velocidad de un chip dado en gigahertz. Los procesadores con calificaciones de GHz más altos pueden, en teoría, hacer más en una unidad de tiempo determinada que los procesadores con calificaciones de GHz más bajas. Sin embargo, la clasificación de velocidad del procesador es solo uno de los muchos factores que afectan la rapidez con la que realmente procesa los datos. Dado que algunas aplicaciones especializadas pueden ser muy exigentes computacionalmente, elegir la computadora más rápida es más importante que comprar una máquina con la velocidad de reloj más alta.

Relojes del sistema

Los procesadores funcionan de acuerdo con un reloj que supera un número determinado de veces por segundo, generalmente medido en gigahertz. Por ejemplo, un procesador de 3.1 GHz tiene un reloj que supera los 3.1 mil millones de veces por segundo. Cada tiempo de reloj representa una oportunidad para que el procesador manipule una cantidad de bits equivalente a su capacidad: los procesadores de 64 bits pueden trabajar en 64 bits a la vez, mientras que los procesadores de 32 bits funcionan en 32 bits a la vez.

Interno vs. Externo

El reloj que normalmente se incluye en los materiales de marketing es el reloj interno, pero un procesador también tiene un reloj externo que determina la rapidez con la que el procesador puede comunicarse con el mundo exterior. El reloj interno representa la rapidez con la que el procesador puede manipular los datos que ya tiene, mientras que el reloj externo especifica qué tan rápido puede leer la información que necesita manipular o qué tan rápido puede generar los datos manipulados. A partir de la fecha de publicación, los relojes externos suelen ser significativamente más lentos que los relojes internos. Por ejemplo, mientras que un procesador puede funcionar a 3 GHz, su reloj externo puede estar en cualquier lugar desde unos pocos cientos de MHz a 1 GHz. Dado que el reloj externo determina la rapidez con que el procesador puede comunicarse con la memoria del sistema, tiene un efecto significativo en la velocidad real de su procesador.

Relojes e instrucciones

La diferencia entre las velocidades de reloj internas y externas de un procesador es una limitación en su rendimiento. Otro es el número de tics del reloj que se necesita para ejecutar una instrucción. Si bien algunas instrucciones pueden completarse en un tic del reloj, podría, por ejemplo, tomar cuatro tics para completar una operación de multiplicación. Esto convertiría un procesador que puede, por ejemplo, sumar a 4 GHz en uno que se multiplique a una velocidad efectiva de 1 GHz.

Poniendolo todo junto

Los tres factores identificados aquí trabajan juntos para determinar qué tan rápido funcionará un procesador determinado. Los chips de sesenta y cuatro bits funcionan con el doble de datos a la vez que los chips de 32 bits, lo que les proporciona un aumento significativo del rendimiento. Los procesadores con relojes externos más rápidos también pueden intercambiar datos con la computadora más rápido que aquellos con relojes externos más lentos. Finalmente, los procesadores con conjuntos de instrucciones más eficientes que pueden realizar más trabajo en menos ciclos de reloj se ejecutan más rápidamente que aquellos que necesitan más ciclos para finalizar una instrucción. Una vez que haya igualado todos esos factores, compare los procesadores para ver cuál es más rápido observando la clasificación de gigahercios de la velocidad del reloj interno.