Быстрый ответ: 800 мегагерц у современных процессоров – это нормально. Более того, это очень крутая фишка, а не сбой устройства. Потребление электричества в таком «пониженном» режиме минимальное. А как только понадобится вся вопиющая мощь в 2-4 гигагерц – процессор их выдаст мгновенно, а то и добавит к номинальной частоте ещё 300-500 мГц. Самостоятельно добавит, кстати.
Но почему же частота процессора иногда уменьшается до «неприличных» 800 мегагерц?
Что такое CPU, он же – процессор?
Одно из ключевых устройств любого компьютера (и околокомпьютерного чудища типа смартфона, телевизора и даже Wi-Fi роутера) – центральный процессор. Это микросхема площадью со спичечный коробок, а в толщину – в пару-тройку спичек. У ноутбуков CPU и того меньше. В телефонах площадь процессора вообще сравнима с монетой-копейкой. CPU, кстати – стандартная аббревиатура для обозначения процессора, «Central Processor Unit». Русский аналог – ЦП, «центральный процессор».
Задача процессора: вычисления. Всё, что происходит на экране ПК, и всё, что скрыто где-то в недрах «железного ящика» – это числовые преобразования, и не более. Даже буква на мониторе – это не просто буква; это символ, представленный:
- Числовым кодом
- Цветом и шрифтом с определённым цифровым обозначением
- Точками на экране, которые имеют свои числовые координаты
Выше лишь неполный пример вычислений лишь про одну букву, с которой работает ЦП.
Что такое частота процессора и как понимать эту характеристику?
Тактовая частота (говоря по-простому) – количество простейших цифровых операций, которое процессор способен выполнять за секунду. 2,5 гигагерц = 2 с половиной миллиарда операций по сложению, вычитанию или умножению простых чисел. Частота – одна из многочисленных характеристик CPU, но далеко не единственная. Чем выше частота – тем, в принципе, мощнее процессор. Но – именно «в принципе».
Двигатель грузовика в разы мощнее и крупнее 3-4-цилиндрового мотора легковушки. Но быстрее и динамичнее именно легковой автомобиль. Так и с частотой процессора
Обратимся к примеру. Чем мощнее двигатель автомобиля – тем быстрее этот автомобиль? Это далеко не так. Скажем, мотор «Камаза» в разы мощнее двигателя легковушки. А какая из этих двух машин быстрее? Верно, малолитражка с лёгкостью оставит позади многотонную махину несмотря на все сотни камазовских «лошадей». Так и с частотой – чем мощнее, тем, компьютер быстрее. Но лишь при прочих равных условиях.
Типичные процессорные частоты не «растут» уже лет 10-15. Как появился в своё время Pentium 4 с их 3-3,4 гГц, так эти частоты и остались неким стандартом для производительных систем. Дальнейший рост этой характеристики приводит лишь к непомерному возрастанию тепловыделения и энергопотребления – это закон. А кому нужен компьютер, жрущий электричество, как пылесос? И с тепловыделением небольшого утюга? Ноутбук, способный проработать без розетки не более получаса – тоже странное устройство.
Потому создатели процессоров (прежде всего, из Intel и AMD) работают над усилением других характеристик CPU. Увеличивается количество мельчайших «органов» процессора – транзисторов, одновременно уменьшается их размер; категорически снижаются задержки между отдельными блоками CPU, – это и есть прогресс в производительности компьютеров. Банальное повышение тактовой частоты давно исчерпало себя. Почему так? Растениям нужны вода и солнце – но они хороши лишь до определённых пределов. Если залить цветок водой, то он умрёт. Если посадить розу в пустыне – она сгорит. Так и процессорная частота – хороша лишь до разумного предела, а дальше вредна.
Мой компьютер работает на частоте 800 мегагерц – что делать?
Радоваться за прогресс компьютерной техники и за то, что у вас приличный современный ПК. Ведь процессоры нашего времени (примерно с 2007-2008 года) – настолько мощные устройства, что чаще всего их попросту нечем нагрузить. Избыточная мощность нужна лишь в моменты высокой загрузки компьютера. Как грузовику не нужны сотни лошадиных сил, когда он перевозит лишь водителя без груза – так и лишние гигагерцы понапрасну съедают электричество (и безбожно расходуют аккумуляторный запас ноутбука).
800 мегагерц процессора (на скриншоте и вовсе 798,1) — это современнейшая технология понижения энергопотребления.
Конструкторы процессоров решили «сбрасывать» лишние частоты, когда они не нужны компьютеру. Вы отошли от клавиатуры с мышью? Через минуту операционная система «поймёт», что можно отключить избыточные ресурсы, а ещё через 50-100 наносекунд (именно нано!) понизит частоту процессора. Понадобилась мощь (например, при открытии браузера, страницы, или даже обычного «Блокнота») – и через те же 50-100 нс частота подскочила от неприлично слабых 800 мГц до классических 2-3 гигагерц. Практически мгновенно.
Электричество экономится, вентиляторы крутятся тише, ноутбуки работают дольше – вот некоторые плюсы мгновенного понижения тактовой частоты. Недостатки технологии понижения частоты? Их нет вообще!
Почему именно 800 мГц?
Эта минимальная частота удобна и создателям процессоров, и производителям материнских плат вместе с другим компьютерным оборудованием. Стандарт 800 мегагерц в качестве пониженной частоты компьютера – это как 220 розеточных вольт и 50 тех же розеточных герц.
Более того, операционным системам «удобнее» работать с достаточно быстрыми процессорами. Минимальные требования Windows 7 (и современной «десятки») составляют всё те же 800 мегагерц. Если CPU «скинет» частоту до более низкой, ОС способна ошибочно «подумать», что ресурсов для её комфортной работы недостаточно – и прекратить работу.
Современные тактовые частоты: «номинала» практически не бывает!
Напоследок – о «номинальной частоте» процессора. Эта характеристика заявлена производителем для каждой модели процессора. Скажем, современный Intel Core i5 6500 (поколение Skylake) имеет:
- 4 ядра;
- 6 мегабайт байт кэш-памяти третьего уровня;
- встроенную видеокарту (графическое ядро) поколения HD 530;
- транзисторы размером 14 нанометров (чем меньше – тем лучше и современнее)
- «базовую» тактовую частоту 3,2 гигагерц (=3200 мГц);
- тепловыделение — 65 ватт (чем меньше — экономичнее и «холоднее»);
- кучу великолепных технологий наподобие Intel SpeedStep.
Именно эта технология «плавающей» частоты под названием Speed Step отвечает за понижение частоты до 800 мегагерц. Но ещё интереснее, что та же технология автоматически «разгоняет» процессор с номинальных 3,2 вплоть до 3,6 гигагерц, когда компьютеру требуется больше мощности.
Мониторинг частоты процессора: базовая — 3,33 мГц, однако в данный момент технология Intel SpeedStep повысила частоту до 3,46 мГц. Во время простоя частота понизится до 800 мГц.
Типичные сценарии работы Speed Step:
- процессор толком не загружен (работает текстовый редактор, аудиопроигрыватель и пара мессенджеров) – частота падает до 800 мГц;
- в браузере открыты несколько вкладок, процессору требуется больше мощности на 1-2 ядрах из 4 – идёт работа на номинальных 3 гигагерцах;
- CPU загружен на полную мощность – можно поднять частоту до 3,6 гигагерц (если загружено 1 ядро) или хотя бы до 3,3 гГц (если загружены все 4 ядра). Да, энергопотребление увеличится – но в допустимых пределах. И главное – сложная ресурсоёмкая задача будет выполнена быстрее (и тут же можно будет понизить частоту до «энергосберегающих» 800 мегагерц).
Ещё раз отметим: переключение частот происходит автоматически, реакции пользователя не требуется. Рост или падение частоты – почти мгновенный процесс: быстрее, чем моргание глаза. Более того, с каждым свежим поколением процессоров момент переключения частоты уменьшается – в ближайшей перспективе понизить время задержки с 50-100 наносекунд до 25-30 нс.
Итоги
Частоты понижаются не только у процессоров, но и у видеокарт, и у других компонентов компьютерных систем. Понижаются ради экономии электричества и снижения тепловыделения. Это нормальная процедура, которая не просто не должна вызывать беспокойства – это повод гордиться научно-техническим прогрессом человечества и эволюцией центральных процессоров в частности.
Что такое 4G (LTE)? Согласно Википедии LTE (буквально с англ.Long-TermEvolution- долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными (модемов, например). Он увеличивает пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети. Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии). Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте. В России для LTE выделено три частотных диапазона - 800, 1800 и 2600 МГц.
LTE FDD и LTE TDD
Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - FrequencyDivisionDuplex (частотный разнос входящего и исходящего канала) TDD - TimeDivisionDuplex (временной разнос входящего и исходящего канала). Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё-таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.
Частотные диапазоны LTE, Band
Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, что не всё оборудование умеет работать на разных "бэндах", т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.
В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:
В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связи в диапазоне LTE2600 (Band7):
Как видим из этой схемы, Билайну досталось всего 10 МГц. Ростелекому тоже досталось только 10 МГц. МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране. А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России! Через Yota в Москве виртуально работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.).
Полное распределение частот операторов сотовой связи в России см. .
Сети 4G LTE в России
| Оператор | Частотный диапазон (МГц) Dw/Up | Ширина канала (МГц) | Тип дуплекса | Номер полосы |
|---|---|---|---|---|
| Yota | 2500-2530 / 2620-2650 | 2x30 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2530-2540 / 2650-2660 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2575-2595 | 20 | TDD | band 38 |
| МТС | 2540-2550 / 2660-2670 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 2595-2615 | 20 | TDD | band 38 |
| Билайн | 2550-2560 / 2670-2680 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Теле2 | 2560-2570 / 2680-2690 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 1710-1785 / 1805-1880 | 2x75 | FDD | band 3 |
| Теле2 | 832-839.5 / 791-798.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| МТС | 839.5-847 / 798.5-806 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Мегафон | 847-854.5 / 806-813.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Билайн | 854.5-862 / 813.5-821 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти .
Для тех, кому трудно запомнить номера диапазонов-бэндов или под рукой нет подходящего справочника, рекомендую небольшое андроид-приложение RFrequence , скриншот которого приведен ниже.
Категории LTE
Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых - вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др. Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.
Таблица требует некоторых пояснений. Здесь упомянута «агрегация несущих» и «дополнительные технологии». Попытаюсь пояснить, что это такое.
Агрегация частот
Под словом «агрегация» в данном случае понимается объединение, т.е. агрегация частот – это объединение частот. Что это означает – попытаюсь объяснить ниже.
Известно, что скорость приема передачи зависит от ширины канала передачи. Как мы видели из таблицы в предыдущем разделе, ширина канала на загрузку, например, МТС равна 10 МГц в диапазоне Band7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц. Чтобы увеличить скорость загрузки оператор перераспределяет купленные им частоты в соотношении 15 МГц на загрузку и 5 МГц на отдачу. Аналогично поступают и другие провайдеры.
Однажды кому-то из разработчиков пришла в голову светлая мысль – а что, если передавать сигнал не на одной несущей частоте, а на нескольких одновременно. Тем самым расширяется канал приема/передачи и скорость теоретически значительно возрастет. А если еще каждую несущую передавать по схеме MIMO 2х2, то получаем дополнительный выигрыш в скорости. Такая схема приема-передачи получила название «агрегации частот».Именно эту схему использует интернет 4G+ или LTE-Advanced (LTE-A).
В таблице указано, что для Cat.9, нужно, чтобы передатчик и приемник умели передавать и принимать сигнал на трех несущих частотах (в трех бэндах) одновременно, ширина каждого канала должна быть не менее 20 МГц. Для Cat.12 необходимо дополнительно, чтобы антенные устройства были соединены по схеме MIMO 4х4, т.е. фактически нужно 4 антенны на приемной и передающей стороне. Загадочные символы 256QAM означают определенный вид модуляции сигнала, позволяющий более плотно упаковывать информацию. Желающих более детально ознакомиться с этой темой могут начать знакомство с материалом в статье в Википедии и с тамошними ссылками.
Категорирование приемных устройств
Схема агрегирования частот активно развивается российскими провайдерами, заключены много соглашений о взаимном использовании частотных диапазонов, реконструируется антенное хозяйство базовых станций. Однако есть одна проблема – на приемной стороне абонент должен уметь принимать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. Далеко не все смартфоны, планшеты и модемы поддерживают агрегацию частот и, следовательно, не могут работать в 4G+.
Начиная с 2016 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE,в которых они умеют работать. Например, для смартфона выпуска 2017 г. Huawei P10 Plus помимо прочих параметров указано:
Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуM IMO 4x4 и соответствующий модем, позволяющий обрабатывать сигналы сразу на двух несущих частотах. Если ваш смартфон поддерживает агрегацию частот, то вкладка «настройка» > «мобильная сеть» будет выглядеть примерно так:
Если это так, то ваш смартфон поддерживает LTE-A.
Таким образом, производители смартфонов начали догонять сотовых операторов. К сожалению, нельзя сказать того же о производителях модемов. До сих пор самый производительный модем дает максимальные скорости 150/50 Мбит/с, т.е. принадлежит Cat.4. Пока это обстоятельство не слишком огорчает, т.к. такие скорости, если будут достигнуты на практике, заслуживают восхищения. Однако, производство мобильных роутеров, похоже, начинает догонять смартфоны. На рынке стали появляться роутеры Cat.6 от Huaweiи Netgeer (не поддерживает российские бэнды). Так роутер Huawei E5787s-33a можно купить на AliExpress примерно за 10 тыс. руб.
Надо сказать, что реальные скорости, достигаемые в режиме 4G+, далеки от заявленных, но они значительно выше, чем в простом режиме 4G. Автором проведен ряд экспериментов в Москве, где не трудно найти LTE-A (оператор Мегафон), со смартфоном Cat.12, результаты которых показаны на скриншотах. Первый скриншот – скорости для LTE-A (агрегация частот включена), второй скриншот для LTE (агрегация частот выключена). Отмечу, что почему-то при выполнении скриншота у значка 4G+ пропадает плюсик. Почему – не знаю, при тестировании плюс был – см. скрин.
Было проведено по шесть измерений для каждого режима. Скорости при включенной агрегации частот в среднем заметно выше, хоть и не в разы. Измерения проводились вблизи вышки, днем.
Желающим поэкспериментировать с LTE-A
Если в вашей местности появился LTE-A, в чем вы убедились, измерив частоты выбранного вами оператора (провайдер раздает интернет на двух частотах, например, LTE800 и LTE2600, т.е. использует сочетание В7+В20) и у вас руки чешутся попробовать что это такое, то можете попытаться использовать схему из двух MIMO-антенн с диплексерами.
После запуска приложения, зайдите в его настройки и поставьте галочку на пункте "Определять частоты GMS/UMTS/LTE".
Затем на основном экране должна отобразиться интересующая вас информацию об используемом частотном диапазоне.
В нашем случае смартфон подключился к сети Tele2 по стандарту 4G на частоте 1800 МГц (band 3).
Для всех нас, кто любит "cinafonini", мы часто сталкиваемся с речью печально известного "Banda 20" или просто называемого "800Mhz". В действительности этот вопрос в то же время прост, но сложен, и в этой статье я объясню, почему.
Я не хочу утомлять вас техническими данными, непонятными большинству (включая меня), я намерен объяснить простым способом, какие могут быть неудобства, покупающие телефон, который не поддерживает эту частотную полосу.
Что такое полоса 20 (800Mhz)
Полоса частот в 800 Mhz, также называемая диапазоном 20, является одним из 3, доступным с публичными аукционами в 2011 для передача данных высокая скорость 4G LTE. На том же аукционе другими доступными частотами были 1800Mhz и 2600Mhz. Эти частоты 3 несут данные с различной скоростью и различными особенностями. быстрее и подходит для очень многолюдных мест 2600Mhz , самым быстрым из них является 800Mhz который имеет расширенная дальность и проникающая способность в зданиях лучший из 2600Mhz. Хорошей серединой остается группа 1800Mhz (возможно, самая используемая сегодня).
На знаменитом аукционе крупные итальянские операторы 4 так разделили частоты:
- TIM
- Vodafone Band 20 (800Mhz) / Band 3 (1800Mhz) / Band 7 (2600Mhz)
- H3G Band 3 (1800Mhz) / 7 Band (2600Mhz)
- ветер Группа 20 (800Mhz) Группа 7 (2600Mhz)
Из этой таблицы совершенно ясно видно, что тот, кто имеет ее как оператор 3 Италия (H3G) Вы не заметите никакой разницы между использованием телефона с диапазоном 20 или без него.
клиенты Тим и Vodafone в зависимости от рабочих областей они могут страдать от недостатка пропускной способности 20. Оба оператора, имеющие в своем распоряжении как 1800Mhz, так и 2600Mhz, в крупных городских центрах и во всех тех районах, расположенных рядом с передающими антеннами, не заметят каких-либо различий, поскольку они «подключат» одну из этих частот, как в сельской местности, так и внутри зданий. особенно «закрытый» прием в 4G может быть скомпрометирован.
Разные - это разговор для пользователей ветер что, будучи не в состоянии обеспечить частоту 1800Mhz, используя в качестве основного 800Mhz полосы. Таким образом, в крупных городских центрах, обслуживаемых по частоте 2600Mhz, парус в 4G в то время как во всех других случаях, максимальная скорость соединения, что HSPA +
В чем разница между диапазоном LTE 20 и HSPA +
Как мы уже говорили, скорость 800Mhz является самым медленным из 4G может на самом деле в Италии может добраться до 75Mbps загрузки (в то время как 1800Mhz и 2600Mhz достижения 150Mbps). Ступень ниже, что соединение HSPA, плюс (Н +) может добраться до 42Mbps и будет доступны из любого смартфона, лишенного 20 полосы. Эти значения являются теоретической ссылкой, потому что фактически фактическая скорость передачи почти всегда намного ниже. Эти скорости, очевидно, зависят от качества сигнала, который получает наш телефон. Поэтому даже не уверен, что соединение 4G в диапазоне 20 быстрее, чем одно на HSPA +. При этом наличие группы 800Mhz всегда будет лучше, чем не иметь ее, но не иметь ее во многих случаях не имеет значения.
наложение нового
- Было бы лучше иметь группу 20
- 20 Band (800Mhz) - * Это самый медленный из 4G * Покрывает большие расстояния * Лучше проникает в здания
- Полоса 7 (2600Mhz) - * Это самый быстрый из 4G и подходит для многолюдных районов * Охватывает меньше расстояний * Трудность проникновения в здания
- Диапазон 3 (1800Mhz) - * Средний путь между 800Mhz и 2600Mhz
- В крупных городских центрах группа, используемая всеми операторами, - это 2600Mhz, поэтому ни один оператор не должен испытывать трудности с просмотром LTE
- В текущем состоянии итальянских мобильных сетей просмотр в HSPA + вместо LTE на полосе 800Mhz не ставит под угрозу работу браузера и может не иметь различий.
Помимо прочего, слияние между H3G и Wind недавно стало официальным, поэтому вскоре появится новый оператор, который, вероятно, будет использовать все частоты, доступные для 2. В этом случае даже бывшие пользователи Wind могут извлечь выгоду из диапазона 1800Mhz.