Когда вы покупаете микропроцессор, он имеет характеристику «Максимальная частота», нанесённую на корпус. Например, это может быть показатель 3Ггц. Это означает, что процессор будет работать нормально при этой скорости или ниже, а также при том условии, что температура чипа будет в допустимых пределах.

Есть две вещи, которые ограничивают скорость чипа:

• Задержки при передаче на чипе
• Избыток тепла на чипе

Задержки при передаче происходят в полупроводниках, которые располагаются на чипах. По сути, процессор представляет собой полупроводниковый кристалл, содержащий миллионы транзисторов невероятно малого размера. Они все вместе могут находиться либо во включённом, либо в выключенном состоянии. Когда переключатель меняет своё положение, проводники должны либо заряжаться, либо разряжаться. Представьте себе, что переключатель в положении «включено». Проводник в это время накапливает заряд. Когда переключатель в положении «выключено», проводник разряжается, и это требует времени. Чем больше проводник, тем больше времени потребуется.

За последние годы размеры процессоров сильно уменьшились. Время, необходимое для изменения состояния проводников, тоже. Но есть некоторый предел, и как раз он определяет ограничение скорости на чипе.

Существует также минимальное время, необходимое для переключения триггера. Транзисторы соединены последовательно, поэтому задержки в их работе складываются. В комплексных процессорах, вроде G5, цепи более длинные, а чем длиннее цепь, тем больше ограничение скорости всего чипа.

Наконец, есть тепло. Каждый раз, когда транзисторы меняют своё состояние, происходит микроскопическая утечка электроэнергии. Эта электроэнергия создаёт тепло. Чем меньше транзистор, тем меньше тепла, но оно всё равно присутствует. Чем интенсивнее работает процессор, тем больше тепла он выделяет. Поэтому тепло создаёт другое ограничение скорости.

Вы можете попробовать увеличить скорость своего процессора. Это называется разгоном. На многих чипах (например, от Celeron) эта возможность работает очень хорошо. Иногда вам придётся придумать дополнительную систему охлаждения перед разгоном. Некоторые процессоры разогнать нельзя, так как вы тут же столкнётесь с проблемой задержек при передаче.