Siemens (symbol: Cm, S) SI-måttenhet för elektrisk ledningsförmåga, reciprok av ohm. Före andra världskriget (i Sovjetunionen fram till 1960-talet) var Siemens en enhet för elektriskt motstånd motsvarande motstånd ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Becquerel. Becquerel (symbol: Bq, Bq) är ett mått på aktiviteten hos en radioaktiv källa i International System of Units (SI). En becquerel definieras som källans aktivitet, i ... ... Wikipedia

Candela (beteckning: cd, cd) är en av de sju grundläggande enheterna i SI-systemet, lika med intensiteten av ljus som emitteras i en given riktning av en källa för monokromatisk strålning med en frekvens på 540 1012 hertz, vars energiintensitet finns i denna ... ... Wikipedia

Sievert (symbol: Sv, Sv) är en måttenhet för effektiva och ekvivalenta doser av joniserande strålning i International System of Units (SI), har använts sedan 1979. 1 sievert är mängden energi som absorberas av ett kilogram. ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Newton. Newton (symbol: N) är en kraftenhet i det internationella enhetssystemet (SI). Accepterat internationellt namn newton (symbol: N). Newton är en härledd enhet. Baserat på den andra ... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Siemens. Siemens (rysk beteckning: Sm; internationell beteckning: S) är en mätenhet för elektrisk ledningsförmåga i det internationella enhetssystemet (SI), det reciproka av ohm. Genom andra ... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Pascal (betydelser). Pascal (symbol: Pa, internationell: Pa) är en tryckenhet (mekanisk spänning) i det internationella enhetssystemet (SI). Pascal är lika med tryck ... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Tesla. Tesla (rysk beteckning: Тl; internationell beteckning: T) är en måttenhet för induktion magnetiskt fält i International System of Units (SI), numeriskt lika med induktionen av sådana ... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Gray. Grå (symbol: Gy, Gy) är en måttenhet för den absorberade dosen av joniserande strålning i International System of Units (SI). Den absorberade dosen är lika med en grå om som ett resultat ... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Weber. Weber (symbol: Wb, Wb) är en måttenhet för magnetiskt flöde i SI-systemet. Per definition inducerar en förändring i magnetiskt flöde genom en sluten slinga med en hastighet av en weber per sekund ... ... Wikipedia

Gigahertz tas, befordran fortsätter

Ändå, innan processorn var livet roligare. För ungefär ett kvarts sekel sedan passerade mänskligheten barriären 1 kHz, och denna dimension försvann från processorlexikonet. Processorns "kraft" började beräknas i megahertz av klockfrekvensen (vilket strängt taget är fel). För tre år sedan firades varje 100 MHz-steg för att öka klockfrekvensen som en riktig händelse: med en lång marknadsföringsartilleriförberedelse, tekniska presentationer och, i finalen, en hyllning till livet. Detta var ungefär tills frekvensen av "desktop"-processorer nådde 600 MHz (när namnebrodern Mercedes nämndes förgäves i varje publikation), och 0,18 mikron blev den huvudsakliga chipproduktionstekniken. Sedan blev det "ointressant": klockfrekvensen ökades månadsvis, och mot slutet av förra året "undergrävde" Intel informationsmarknaden fullständigt genom att annonsera 15 nya processorer samtidigt. Femton kiselmikrosensationer föll på våra huvuden i en klump, och den allmänna festliga andan av evenemanget gick förlorad i undersökningen av egenskaperna hos varje presenterat chip. Därför är det inte förvånande att de två ledande tillverkarna av PC-processorer (Intel och AMD) övervann 1 GHz-stången för slentrianmässigt och låtsades att inget speciellt hade hänt. I en hög med internetkommentarer fanns det bara en fantasifull jämförelse med att bryta ljudbarriären, och alltså - inga fyrverkerier och champagne. Det är förståeligt: ​​utvecklarnas planer har länge varit fokuserade på transgigahertz-utrymmet. Vi kommer att se Intel Willamette-kristallen med en klockfrekvens på 1,3-1,5 GHz redan under andra halvan av detta år, och vi kommer att prata om funktionerna i arkitekturen, och inte om cykler per sekund.

I mitt minne talade man aktivt om den omhuldade gigahertzen för ännu mer än ett år sedan, när Albert Yu en varm Kalifornienmorgon vintern 1999 demonstrerade en 0,25 mikron Pentium III som fungerade med en frekvens på 1002 MHz. Under hallens allmänna applåder glömdes det på något sätt bort att den där demonstrationen liknade ett trick. Senare visade det sig att processorn var "överklockad" i en kryogen installation. Det finns till och med indicier för att en seriell KryoTech-enhet fungerade som ett kylskåp. På ett eller annat sätt glömde de gigahertz i ett år, även om processorer kom tillräckligt nära denna frekvens. Det är märkligt att under vintern 2000 upprepade Intels styrelseordförande, den legendariske Andy Grove, med hjälp av Albert Yu, Intels beprövade trick igen. På IDF Spring'2000-forumet visade han ett testexempel av Intel Willamette-processorn, som körs med en klockfrekvens på 1,5 GHz. En och en halv miljard cykler per sekund – och allt i rumstemperatur! Det är glädjande att Willamette också är en mikroprocessor med ny arkitektur, och inte bara en något förbättrad Pentium III. Men mer om det nedan.

AMD hade redan länge sin egen marknadsföringsgigahertz. Företaget samarbetar officiellt med "lords of the cold" från KryoTech, och Athlon visade sig vara en ganska lovande processor för överklockning under extrema kylförhållanden. GHz-lösningen baserad på den kylda Athlon 850 MHz var tillgänglig för försäljning i januari.

Marknadsföringssituationen värmdes upp något när AMD började leverera begränsade kvantiteter av 1GHz Athlon rumstemperaturprocessorer i början av mars. Inget att göra, och Intel var tvungen att få ess ur hylsan - Pentium III (Coppermine) 1 GHz. Även om lanseringen av den senare var planerad till andra halvåret. Men det är ingen hemlighet för någon att ta gigahertzbarriären är för tidigt för både AMD och Intel. Men de ville vara först. Man kan knappast avundas två respektabla sällskap som springer runt den enda stolen med siffran 1 och väntar förskräckt på att musiken ska bryta av. AMD lyckades precis komma in först – och det betyder inget annat. Som i astronautik: en man var den första att lansera i Sovjetunionen, och de "andra" amerikanerna började flyga oftare (och billigare). Tja, och vice versa: de - till månen, och vi sa "fi", och all entusiasm var borta. Men klockhastighetsloppet har länge varit rena marknadsföringsmotiv: människor tenderar som bekant att köpa megahertz, inte prestationsindex. Processorns klockfrekvens är liksom tidigare en prestigefråga och en småborgerlig indikator på det "lurade" av en dator.

En annan växande aktör på mikroprocessormarknaden - det taiwanesiska företaget VIA för en månad sedan introducerade officiellt sin förstfödda. Mikroprocessorn, tidigare känd under kodnamnet Joshua, fick ett mycket originellt namn Cyrix III och började konkurrera med Celeron från botten, i nischen med de billigaste datorerna. Naturligtvis kommer han inte att se frekvenser i gigahertz som sina öron under nästa år, men detta "skrivbords"-chip är intressant på grund av det faktum att det finns i en fientlig miljö.

I denna recension vi kommer, som alltid, att prata om nya produkter och planer från de ledande utvecklarna av mikroprocessorer för PC, oavsett om de har övervunnit gigahertz-valtröskeln.

Intel Willamette - ny 32-bitars chiparkitektur

32-bitars Intel-processor kodnamnet Willamette (uppkallad efter en 306 km lång Oregon-flod) kommer ut på marknaden under andra halvan av detta år. Baserat på den nya arkitekturen blir det mest kraftfull processor Intel för stationära system, och dess startfrekvens kommer att vara betydligt högre än 1 GHz (förväntat 1,3-1,5 GHz). Leveranser av testprover av processorn till OEM har pågått i nästan två månader. Willamette-kretsuppsättningen har kodnamnet Tehama.

Vad döljer sig under den mystiska termen "ny arkitektur"? Till att börja med stöd för en extern klockfrekvens på 400 MHz (det vill säga systembussens frekvens). Detta är tre gånger snabbare än de hyllade 133 MHz som stöds av dagens Pentium III-klassprocessorer. Faktum är att 400 MHz är den resulterande frekvensen: det vill säga bussen har en frekvens på 100 MHz, men är kapabel att sända fyra delar av data per cykel, vilket ger en total analog på 400 MHz. Bussen kommer att använda ett kommunikationsprotokoll liknande det som implementeras på P6-bussen. Dataöverföringshastigheten för denna 64-bitars synkrona buss är 3,2 GB/s. Som jämförelse har 133 MHz GTL+-bussen (den som används av moderna Pentium III) en bandbredd på drygt 1 GB/s.

Den andra utmärkande egenskapen hos Willamette är stöd för SSE-2 (Streaming SIMD Extensions 2). Detta är en uppsättning med 144 nya instruktioner för att effektivisera video-, kryptering- och internetapplikationer. SSE-2 är naturligtvis kompatibel med SSE som först implementerades i Pentium III-processorer. Därför kommer Willamette att framgångsrikt kunna använda hundratals applikationer utvecklade med SSE i åtanke. Willamette själv använder 128-bitars XMM-register för att stödja både heltals- och flyttalsberäkningar. Utan att gå in på detaljer är uppgiften för SSE2 att kompensera för inte den starkaste flyttalsenheten på marknaden. När det gäller SSE2-stöd från tredje parts mjukvaruleverantörer (Microsoft är båda för), kommer ingen att märka ersättningen mot bakgrund av ökad prestanda.

Och slutligen, den tredje nyckelfunktionen hos Willamette är djupare pipelining. Istället för 10 steg används nu 20, vilket avsevärt kan öka den totala prestandan vid bearbetning av vissa komplexa matematiska applikationer och öka klockfrekvensen. Visserligen är en "djup" pipeline ett tveeggat svärd: operationsbehandlingstiden reduceras kraftigt, men den ökande fördröjningstiden när bearbetning av ömsesidigt beroende operationer kan "kompensera" för ökningen i pipelineprestanda. För att förhindra detta från att hända, var utvecklarna tvungna att öka intelligensen i pipelinen - för att öka noggrannheten i övergångsprognosen, som översteg ett genomsnitt på 90%. Ett annat sätt att öka effektiviteten i en lång pipeline är att prioritera (beställa) instruktioner i cachen. Cachens funktion är i detta fall att ordna instruktionerna i den ordning som de ska utföras. Detta påminner lite om att defragmentera en hårddisk (endast inne i cachen).

Cache för cache, men under lång tid orsakades den största kritiken av prestandan hos heltalsberäkningsblocket i moderna processorer. Heltalskapacitet hos processorer är särskilt kritiska när du kör kontorsprogram (Word och Excel av alla slag). Från år till år visade både Pentium III och Athlon en helt enkelt löjlig prestandaökning på heltalsberäkningar med en ökning av klockfrekvensen (kontot gick med några procent). Willamette implementerar två moduler med heltalsoperationer. Hittills är det känt om dem att var och en kan utföra två instruktioner per klocka. Detta innebär att med en kärnfrekvens på 1,3 GHz är den resulterande heltalsmodulens frekvens ekvivalent med 2,6 GHz. Och det finns två sådana moduler, betonar jag. Det gör att du faktiskt kan utföra fyra operationer med heltal per cykel.

Det nämns inget om cachestorleken i den preliminära Willamette-specifikationen publicerad av Intel. Men det finns "läckor" som indikerar att L1-cachen kommer att vara 256 KB (Pentium II/III har en 32 KB L1-cache - 16 KB för data och 16 KB för instruktioner). Samma halo av mystik omger mängden L2-cache. Det mest troliga alternativet är 512 KB.

Willamette-processorn, enligt viss information, kommer att levereras i paket med ett matrisstiftarrangemang av kontakter för en Socket-462-sockel.

AMD Athlon: 1,1 GHz demo, 1 GHz frakt

Som om man skulle ta igen den tidigare strategin att följa ledaren vände AMD skickligt hela datorindustrins näsa genom att demonstrera Athlon-processorn med en klockhastighet på 1,1 GHz (1116 MHz för att vara exakt) i början av vintern. Alla trodde att det var ett skämt. Säg, ja, hon har framgångsrika processorer, men alla vet hur stor tidsförskjutningen är mellan demonstration och massproduktion. Men så var inte fallet: en månad senare började Advanced Micro Devices massleveranser av Athlon-processorer med en klockfrekvens på 1 GHz. Och alla tvivel om deras verkliga tillgänglighet skingrades av Compaq och Gateway, som erbjöd elitsystem baserade på dessa chips. Priset lämnade förstås inget särskilt trevligt intryck. En gigahertz Athlon kostar cirka 1 300 $ i 1 000-pack. Men den har ganska trevliga småbröder: Athlon 950 MHz ($1000) och Athlon 900 MHz ($900).

1116 MHz Athlon som visades tidigare var anmärkningsvärt i sig. Designstandarder - 0,18 mikron, kopparanslutningar används, värmeavledning är normal: den fungerar i rumstemperatur med en konventionell aktiv radiator. Men, som det visade sig, var det inte bara Athlon (de "bara" sammankopplingarna är aluminium), utan Athlon Professional (kodnamn - Thunderbird). Det verkliga utseendet på en sådan processor på marknaden förväntas först i mitten av året (förmodligen i maj). Endast frekvensen kommer att vara lägre, och det kommer att kosta inte "gigahertz dollar", men mycket billigare.

Nu ungefär Athlon-processor inte mycket är känt om Thunderbird-kärnan ännu. Den kommer inte att använda Slot A (som moderna versioner av Athlon från 500 MHz), utan en matrissocket Socket A. Följaktligen kommer processorhöljet att ha en "platt" snarare än en massiv "vertikal" patron. Det förväntas att till sommaren kommer processorer baserade på Thunderbird-kärnan att släppas med klockhastigheter från 700 till 900 MHz, och gigahertz kommer att dyka upp lite senare. I allmänhet, med hänsyn till prissänkningshastigheten för nya processorer, blir det ganska realistiskt att inför nyåret skaffa en slags dator i den ursprungliga prisklassen baserad på Athlon 750 MHz eller så.

Å andra sidan är den främsta utmanaren för low-end-datorer i AMD:s linje fortfarande en oanmäld processor baserad på Spitfire-kärnan. Han tilldelas rollen som juniorkonkurrent till Intel Celeron. Spitfire kommer att paketeras för installation i processorn Uttag A (strömförsörjning - 1,5 V), och dess klockfrekvens i början av hösten kan nå 750 MHz.

Kort om IBM:s multi-GHz-ambitioner

Medan hela världen jublar på gammaldags vis över att ta en gigahertz, talar IBM om en teknik som gör det möjligt att lägga till chips till gigahertz per år. Minst 4,5 GHz med befintlig teknik för produktion av halvledare är fullt möjligt att räkna med. Så, enligt IBM, kommer tekniken som utvecklats av det IPCMOS (Interlocked Pipelined CMOS) att göra det möjligt att inom tre år säkerställa massproduktion av chips med en klockfrekvens på 3,3-4,5 GHz. Samtidigt kommer strömförbrukningen att sjunka två gånger i förhållande till parametrarna för moderna processorer. Kärnan i den nya processorarkitekturen är användningen av distribuerade klockpulser. Beroende på uppgiftens komplexitet kommer ett eller annat processorblock att arbeta med en högre eller lägre klockfrekvens. Idén låg på ytan: alla moderna processorer använder en centraliserad klockfrekvens - alla delar av kärnan, alla beräkningsenheter är synkroniserade med den. Grovt sett, förrän alla operationer på en "spole" är klara, kommer processorn inte att starta nästa. Som ett resultat håller "långsamma" operationer tillbaka snabba. Dessutom visar det sig att om du behöver slå ut en dammig matta, då måste du skaka hela huset. En decentraliserad mekanism för att leverera en klockfrekvens, beroende på behoven hos ett visst block, tillåter snabba block av mikrokretsen att inte vänta på bearbetningen av långsamma operationer i andra block, utan relativt sett göra sin egen sak. Som ett resultat minskar också den totala energiförbrukningen (bara mattan behöver skakas, inte hela huset). IBMs ingenjörer har helt rätt när de säger att det kommer att bli svårare och svårare att öka den synkrona klockfrekvensen från år till år. I det här fallet är det enda sättet att använda en decentraliserad klockfrekvensförsörjning eller till och med byta till fundamentalt nya (förmodligen kvant)teknologier för att skapa mikrokretsar .. På grund av detta namn är det frestande att hänföra det till samma klass som Pentium III . Men detta är ett misstag. VIA själv positionerar den som en konkurrent till Intel Celeron, en processor för nybörjarsystem. Men detta visade sig vara en alltför arrogant handling.

Men låt oss börja med fördelarna med den nya processorn. Den är designad för installation i ett Socket 370-uttag (som Celeron). Men till skillnad från Celeron stöder Cyrix III en extern klockfrekvens (systembussfrekvens) inte 66 MHz, utan 133 MHz - som de modernaste Pentium III från Coppermine-familjen. Den andra viktiga fördelen med Cyrix III är L2-cachen på chipet med en kapacitet på 256 KB, liknande den för de nya Pentium III. Den första nivåns cache är också stor (64 KB).

Och, slutligen, den tredje fördelen är stödet för AMD Enhanced 3DNow! SIMD-instruktionsuppsättning. Detta är verkligen det första exemplet på 3Dnow-integration! för Socket 370-processorer. AMD:s multimediainstruktioner stöds redan brett av mjukvarutillverkare, vilket åtminstone delvis kommer att bidra till att kompensera för processorns hastighetsfördröjning i grafik- och spelapplikationer.

Det är där allt gott slutar. Processorn är tillverkad enligt 0,18 mikron-teknologi med sex lager av metallisering. Vid tidpunkten för utgivningen hade den snabbaste Cyrix III en Pentium-betyg på 533. Den faktiska kärnklockhastigheten är märkbart lägre, därför har den sedan den oberoende Cyrix dagar märkt sina processorer med "betyg" i förhållande till klockfrekvenserna av Pentium-, Pentium II- och senare Pentium-processorer III. Det skulle vara bättre om de räknade från Pentium: siffran skulle vara mer imponerande.

Chefen för VIA, Wen Chi Chen (tidigare, förresten, en Intel-processoringenjör) skulle ursprungligen motverka Celeron med det låga priset på Cyrix III. Hur framgångsrikt det är – bedöm själv. Cyrix III PR 500 börjar på $84 och Cyrix III PR533 börjar på $99. Kort sagt, Celeron kostar ibland mindre. De första testerna av processorn (som utfördes, naturligtvis, inte i Ryssland) visade att dess prestanda i kontorsapplikationer (där tonvikten ligger på heltalsberäkningar) inte är mycket sämre än Celeron, men multimediagapet är uppenbart. Naturligtvis inte till förmån för Cyrix III. Jo, den första pannkakan är knölig. VIA har dock också en integrerad Samuel-processor byggd på IDT WinChip4-kärnan. Där kan resultatet bli bättre.

Alpha kommer också att få en välförtjänt gigahertz

Compaq (ägare av en del av DEC-arvet, inklusive Alpha-processorn) har för avsikt att släppa en 1GHz-version av Alpha 21264 RISC-serverprocessorn under andra halvåret. Och dess nästa chip - Alpha 21364 - börjar från denna tröskelfrekvens. Dessutom kommer en förbättrad version av Alpha att utrustas med en 1,5 MB L2-cache och en Rambus-minneskontroller.

ComputerPress 4 "2000

Längd- och avståndsomvandlare Massomvandlare Massomvandlare för livsmedel och livsmedel Volymomvandlare Areaomvandlare Volym- och receptenheter Omvandlare Temperaturomvandlare Tryck, Stress, Young's Modulus Omvandlare Energi- och arbetsomvandlare Effektomvandlare Kraftomvandlare Tidsomvandlare Linjär hastighetsomvandlare Plattvinkelomvandlare Värmeeffektivitet och bränsleeffektivitetsnummer Konvertera till olika system kalkyl Omvandlare av måttenheter för informationsmängd Växelkurser Storlekar på damkläder och skor Storlekar på herrkläder och skor Vinkelhastighets- och rotationshastighetsomvandlare Accelerationsomvandlare Vinkelaccelerationsomvandlare Densitetsomvandlare Specifik volymomvandlare Tröghetsmomentomvandlare Kraftomvandlare Momentomvandlare Specifik värmevärdesomvandlare (i massa) ) Energitäthet och specifik förbränningsvärme (volym) Omvandlare Temperaturskillnadsomvandlare Termisk expansionskoefficient Omvandlare Värmemotståndsomvandlare Termisk konduktivitetsomvandlare Specifik värmekapacitetsomvandlare Energiexponering och värmestrålning Effektomvandlare Värmeflödesöverföringsdensitetsomvandlare Koefficientomvandlare Volymflödesomvandlare Massflödesomvandlare Molär flödeshastighet Massflödesdensitetsomvandlare Molär koncentrationsomvandlare Lösning Masskoncentrationsomvandlare Dyneomvandlare Kinematisk viskositetsomvandlare Ytspänningsomvandlare Vapor Permeabilitetsomvandlare Vattenånga Fluxdensitetsomvandlare Ljudnivåomvandlare Mikrofonkänslighetsomvandlare Ljudtrycksnivå (SPL) Omvandlare Ljudtrycksnivåomvandlare med valbar referenstrycksljusomvandlare Datorgrafik Frekvens- och våglängdsomvandlare Dioptrieffekt och brännvidd Diopter och linsförstoring (×) Elektrisk laddningsomvandlare Linjär laddningsdensitetsomvandlare Ytladdningsdensitetsomvandlare Volym laddningsdensitetsomvandlare elektrisk ström Linjär strömdensitetsomvandlare Ytströmsomvandlare Elektrisk fältstyrkeomvandlare Elektrostatisk potential- och spänningsomvandlare Elektrisk motståndsomvandlare Elektrisk resistivitetsomvandlare Elektrisk konduktivitetsomvandlare Elektrisk konduktivitetsomvandlare Kapacitans Induktansomvandlare US Wire Gauge Converter dBV), Magneto-kraftomvandlare och andra enheter kraftomvandlare Magnetisk flödesomvandlare Magnetisk induktionsomvandlare Strålning. Joniserande strålning Absorberad Dos Rate Converter Radioaktivitet. Radioaktivt sönderfallsomvandlarstrålning. Exponering Dosomvandlare Strålning. Absorberad dosomvandlare Decimalprefixomvandlare Dataöverföring Typografisk och bildbehandlingsenhetsomvandlare Timber Volym Enhetsomvandlare Beräkning av molmassa Periodiska systemet för kemiska grundämnen av D. I. Mendeleev

1 gigahertz [GHz] = 1000000000 hertz [Hz]

Ursprungligt värde

Konverterat värde

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz dekahertz decihertz centihertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cycles per second wavelength in exameters wavelength in petameters wavelength in terameters wavelength in gigameters wavelength in megameters wavelength in kilometers wavelength in hectometers wavelength in decameters wavelength in meters wavelength in decimeters våglängd i centimeter våglängd i millimeter våglängd i mikrometer Compton elektron våglängd Compton proton våglängd Compton neutron våglängd varv per sekund varv per minut varv per timme varv per dag

Ljudtrycksnivå

Mer om frekvens och våglängd

Allmän information

Frekvens

Frekvens är en storhet som mäter hur ofta en viss periodisk process upprepas. Inom fysiken, med hjälp av frekvens, beskrivs egenskaperna hos vågprocesser. Vågfrekvens - antalet kompletta cykler av vågprocessen per tidsenhet. SI-enheten för frekvens är hertz (Hz). En hertz är lika med en svängning per sekund.

Våglängd

Det finns många olika typer av vågor i naturen, från vinddrivna havsvågor till elektromagnetiska vågor. Egenskaperna hos elektromagnetiska vågor beror på våglängden. Sådana vågor är indelade i flera typer:

• gammastrålar med en våglängd ner till 0,01 nanometer (nm).
• Röntgenstrålar med en våglängd - från 0,01 nm till 10 nm.
• Vågor ultraviolett intervall, som har en längd av 10 till 380 nm. De är inte synliga för det mänskliga ögat.
• ljus in synlig del av spektrumet med en våglängd på 380–700 nm.
• Osynlig för människor infraröd strålning med en våglängd från 700 nm till 1 millimeter.
• Infraröda vågor följs mikrovågsugn, med en våglängd från 1 millimeter till 1 meter.
• Den längsta - radiovågor. Deras längd börjar från 1 meter.

Den här artikeln handlar om elektromagnetisk strålning, och speciellt ljus. I den kommer vi att diskutera hur våglängd och frekvens påverkar ljuset, inklusive det synliga spektrumet, ultraviolett och infraröd strålning.

Elektromagnetisk strålning

Elektromagnetisk strålning är energi, vars egenskaper samtidigt liknar egenskaperna hos vågor och partiklar. Denna funktion kallas våg-partikeldualitet. Elektromagnetiska vågor består av en magnetisk våg och en elektrisk våg vinkelrät mot den.

Energi elektromagnetisk strålning- resultatet av rörelsen av partiklar, som kallas fotoner. Ju högre strålningsfrekvensen är, desto mer aktiva är de, och desto mer skada kan de orsaka celler och vävnader hos levande organismer. Detta beror på att ju högre frekvens strålningen har, desto mer energi bär de. Större energi gör att de kan ändra molekylstrukturen hos de ämnen de verkar på. Det är därför ultraviolett, röntgen och gammastrålning är så skadligt för djur och växter. En stor del av denna strålning finns i rymden. Det finns också på jorden, trots att ozonskiktet i atmosfären runt jorden blockerar det mesta.

Elektromagnetisk strålning och atmosfär

Jordens atmosfär sänder endast elektromagnetisk strålning med en viss frekvens. De flesta gammastrålar, röntgenstrålar, ultraviolett ljus, viss infraröd strålning och långa radiovågor blockeras av jordens atmosfär. Atmosfären absorberar dem och passerar inte längre. En del av elektromagnetiska vågor, i synnerhet strålning i kortvågsområdet, reflekteras från jonosfären. All annan strålning träffar jordens yta. I de övre atmosfäriska lagren, det vill säga längre från jordens yta, finns det mer strålning än i de nedre lagren. Därför, ju högre, desto farligare är det för levande organismer att vara där utan skyddsdräkter.

Atmosfären överför en liten mängd ultraviolett ljus till jorden, och det orsakar skador på huden. Det är på grund av ultravioletta strålar som människor brinner i solen och kan till och med få hudcancer. Å andra sidan är en del av de strålar som sänds ut av atmosfären fördelaktiga. Till exempel används infraröda strålar som träffar jordens yta inom astronomi - infraröda teleskop övervakar de infraröda strålarna som sänds ut av astronomiska objekt. Ju högre från jordens yta, desto mer infraröd strålning, så teleskop installeras ofta på bergstoppar och andra höjder. Ibland skickas de ut i rymden för att förbättra synligheten för infraröda strålar.

Samband mellan frekvens och våglängd

Frekvens och våglängd är omvänt proportionella mot varandra. Det betyder att när våglängden ökar så minskar frekvensen och vice versa. Detta är lätt att föreställa sig: om svängningsfrekvensen för vågprocessen är hög, är tiden mellan svängningarna mycket kortare än för vågor vars svängningsfrekvens är lägre. Om du föreställer dig en våg på en graf, kommer avståndet mellan dess toppar att vara desto mindre, ju fler svängningar den gör under en viss tidsperiod.

För att bestämma utbredningshastigheten för en våg i ett medium är det nödvändigt att multiplicera vågens frekvens med dess längd. Elektromagnetiska vågor i vakuum fortplantar sig alltid med samma hastighet. Denna hastighet är känd som ljusets hastighet. Det är lika med 299 792 458 meter per sekund.

Ljus

Synligt ljus är elektromagnetiska vågor med en frekvens och längd som bestämmer dess färg.

Våglängd och färg

Den kortaste våglängden för synligt ljus är 380 nanometer. Den är lila, följt av blå och cyan, sedan grön, gul, orange och slutligen röd. Vitt ljus består av alla färger på en gång, det vill säga vita föremål reflekterar alla färger. Detta kan ses med ett prisma. Ljuset som kommer in i den bryts och radar upp sig i en remsa av färger i samma sekvens som i en regnbåge. Denna sekvens är från färgerna med den kortaste våglängden till den längsta. Beroendet av ljusets utbredningshastighet i ett ämne av våglängden kallas dispersion.

En regnbåge bildas på liknande sätt. Vattendroppar som sprids i atmosfären efter regn beter sig som ett prisma och bryter varje våg. Regnbågens färger är så viktiga att det på många språk finns en mnemonik, det vill säga en teknik för att komma ihåg regnbågens färger, så enkel att även barn kan komma ihåg dem. Många barn som talar ryska vet att "Varje jägare vill veta var fasanen sitter". Vissa människor uppfinner sina egna mnemonics, och detta är en särskilt användbar övning för barn, eftersom de kommer ihåg dem snabbare genom att uppfinna sin egen metod för att komma ihåg regnbågens färger.

Det ljus som det mänskliga ögat är mest känsligt för är grönt, med en våglängd på 555 nm i ljusa miljöer och 505 nm i skymning och mörker. Alla djur kan inte urskilja färger. Hos katter utvecklas till exempel inte färgseendet. Å andra sidan ser vissa djur färger mycket bättre än människor. Till exempel ser vissa arter ultraviolett och infrarött ljus.

reflektion av ljus

Färgen på ett föremål bestäms av våglängden av ljus som reflekteras från dess yta. Vita föremål reflekterar alla våglängder i det synliga spektrumet, medan svarta föremål tvärtom absorberar alla vågor och reflekterar ingenting.

Ett av de naturliga materialen med hög spridningskoefficient är diamant. Korrekt slipade diamanter reflekterar ljuset från både de yttre och inre aspekterna och bryter det som ett prisma. Samtidigt är det viktigt att det mesta av detta ljus reflekteras uppåt, mot ögat, och inte till exempel nedåt in i ramen, där det inte syns. På grund av den höga spridningen lyser diamanter mycket vackert i solen och under artificiell belysning. Glas skuren som en diamant lyser också, men inte lika mycket. Detta beror på det faktum att diamanter på grund av den kemiska sammansättningen reflekterar ljus mycket bättre än glas. Vinklarna som används vid skärning av diamanter är av yttersta vikt eftersom vinklar som är för skarpa eller för trubbiga antingen förhindrar ljus från att reflekteras från innerväggar eller reflekterar ljus in i inställningen, som visas i illustrationen.

Spektroskopi

Spektralanalys eller spektroskopi används ibland för att bestämma den kemiska sammansättningen av ett ämne. Denna metod är särskilt bra om den kemiska analysen av ämnet inte kan utföras genom att arbeta med det direkt, till exempel vid bestämning av stjärnors kemiska sammansättning. Genom att veta vilken typ av elektromagnetisk strålning en kropp absorberar är det möjligt att avgöra vad den består av. Absorptionsspektroskopi, som är en av spektroskopins grenar, avgör vilken strålning som absorberas av kroppen. En sådan analys kan göras på avstånd, så den används ofta inom astronomi, såväl som i arbete med giftiga och farliga ämnen.

Bestämning av närvaron av elektromagnetisk strålning

Synligt ljus, som all elektromagnetisk strålning, är energi. Ju mer energi som sänds ut, desto lättare är det att mäta denna strålning. Mängden utstrålad energi minskar när våglängden ökar. Syn är möjligt just för att människor och djur känner igen denna energi och känner skillnaden mellan strålning med olika våglängder. Elektromagnetisk strålning av olika längd uppfattas av ögat som olika färger. Inte bara djurs och människors ögon fungerar enligt denna princip, utan också teknik skapad av människor för att bearbeta elektromagnetisk strålning.

synligt ljus

Människor och djur ser ett brett spektrum av elektromagnetisk strålning. De flesta människor och djur reagerar till exempel på synligt ljus, och vissa djur - även på ultravioletta och infraröda strålar. Förmågan att särskilja färger finns inte hos alla djur - vissa ser bara skillnaden mellan ljusa och mörka ytor. Vår hjärna definierar färg enligt följande: fotoner av elektromagnetisk strålning kommer in i ögat på näthinnan och, som passerar genom den, exciterar kottarna, ögats fotoreceptorer. Som ett resultat överförs en signal genom nervsystemet till hjärnan. Förutom kottar finns det andra fotoreceptorer i ögonen, stavar, men de kan inte särskilja färger. Deras syfte är att bestämma ljusets ljusstyrka och styrka.

Det finns vanligtvis flera typer av kottar i ögat. Människor har tre typer, som var och en absorberar fotoner av ljus inom specifika våglängder. När de absorberas, kemisk reaktion, som ett resultat av vilket nervimpulser med information om våglängden anländer till hjärnan. Dessa signaler bearbetas av hjärnans visuella cortex. Detta är det område av hjärnan som ansvarar för uppfattningen av ljud. Varje typ av kon är endast ansvarig för vissa våglängder, så för att få en komplett bild av färgen läggs informationen som tas emot från alla konerna samman.

Vissa djur har ännu fler typer av kottar än människor. Så, till exempel, i vissa arter av fiskar och fåglar finns det från fyra till fem typer. Intressant nog har honor av vissa djur fler kontyper än hanar. Vissa fåglar, som fiskmåsar som fångar byten i eller på vattenytan, har gula eller röda oljedroppar inuti sina kottar som fungerar som ett filter. Detta hjälper dem att se fler färger. Reptilernas ögon är ordnade på ett liknande sätt.

infrarött ljus

Ormar, till skillnad från människor, har inte bara visuella receptorer, utan också känsliga organ som reagerar på infraröd strålning. De absorberar energin från infraröda strålar, det vill säga de reagerar på värme. Vissa enheter, som mörkerseende, reagerar också på värmen som genereras av den infraröda sändaren. Sådana enheter används av militären, samt för att säkerställa säkerheten och skyddet av lokaler och territorium. Djur som ser infrarött ljus, och enheter som kan känna igen det, ser inte bara föremål som är i deras synfält för tillfället, utan också spår av föremål, djur eller människor som var där tidigare, om inte för mycket har passerat. mycket tid. Ormar kan till exempel se om gnagare gräver ett hål i marken och poliser som använder mörkerseende kan se om spår av ett brott nyligen gömts i marken, som pengar, droger eller något annat. Enheter för att upptäcka infraröd strålning används i teleskop, liksom för att kontrollera behållare och kammare för läckor. Med deras hjälp är platsen för värmeläckage tydligt synlig. Inom medicin används infraröda bilder för diagnos. I konstens historia - att bestämma vad som avbildas under det översta lagret av färg. Nattsynsanordningar används för att skydda lokaler.

ultraviolett ljus

Vissa fiskar ser ultraviolett ljus. Deras ögon innehåller ett pigment som är känsligt för ultravioletta strålar. Fiskens hud innehåller områden som reflekterar ultraviolett ljus, osynligt för människor och andra djur – vilket ofta används i djurriket för att markera djurens kön, såväl som för sociala ändamål. Vissa fåglar ser också ultraviolett ljus. Denna färdighet är särskilt viktig under parningssäsongen, när fåglar letar efter potentiella partners. Ytorna på vissa växter reflekterar också ultraviolett ljus väl, och förmågan att se det hjälper till att hitta mat. Förutom fiskar och fåglar kan vissa reptiler se UV-ljus, som sköldpaddor, ödlor och gröna leguaner (bilden).

Det mänskliga ögat, liksom djurens ögon, absorberar ultraviolett ljus men kan inte bearbeta det. Hos människor förstör det ögonceller, särskilt i hornhinnan och linsen. Detta i sin tur orsakar olika sjukdomar och till och med blindhet. Även om ultraviolett ljus skadar synen, behövs små mängder av det av människor och djur för att producera vitamin D. Ultraviolett strålning, som infraröd, används i många industrier, till exempel inom medicin för desinfektion, inom astronomi för att observera stjärnor och andra föremål. och i kemi för att stelna flytande ämnen, samt för visualisering, det vill säga att skapa diagram över ämnens fördelning i ett visst utrymme. Med hjälp av ultraviolett ljus upptäcks falska sedlar och märken om skyltar ska tryckas på dem med speciella bläck som känns igen med hjälp av ultraviolett ljus. Vid förfalskade dokument hjälper inte alltid UV-lampan, eftersom kriminella ibland använder det riktiga dokumentet och byter ut fotot eller annan information på det, så att märkningen för UV-lampor finns kvar. Det finns också många andra användningsområden för ultraviolett strålning.

färgblindhet

På grund av synfel kan vissa människor inte urskilja färger. Detta problem kallas färgblindhet eller färgblindhet, efter den person som först beskrev denna synfunktion. Ibland kan människor inte bara se färger vid vissa våglängder, och ibland kan de inte se färger alls. Ofta är orsaken underutvecklade eller skadade fotoreceptorer, men i vissa fall är problemet skador på nervbanorna, till exempel den visuella cortex, där färginformation bearbetas. I många fall skapar detta tillstånd olägenheter och problem för människor och djur, men ibland är oförmågan att särskilja färger, tvärtom, en fördel. Detta bekräftas av det faktum att färgseendet, trots de långa åren av evolution, inte utvecklas hos många djur. Människor och djur som är färgblinda kan till exempel se bra kamouflage av andra djur.

Trots fördelarna med färgblindhet anses det vara ett problem i samhället, och vägen till vissa yrken är stängd för personer med färgblindhet. Vanligtvis kan de inte få fullständiga rättigheter att flyga flygplanet utan restriktioner. I många länder är dessa personers licenser också begränsade, och i vissa fall kan de inte få någon licens alls. Därför kan de inte alltid hitta ett jobb där de behöver köra bil, flygplan och andra fordon. De har också svårt att hitta ett jobb där förmågan att identifiera och använda färger är av stor vikt. Det är till exempel svårt för dem att bli designers, eller att arbeta i en miljö där färg används som en signal (till exempel om fara).

Arbete pågår för att skapa gynnsammare förutsättningar för personer med färgblindhet. Det finns till exempel tabeller där färger motsvarar tecken, och i vissa länder används dessa tecken på institutioner och offentliga platser tillsammans med färg. Vissa designers använder eller begränsar inte användningen av färg för att förmedla viktig information i sina verk. Istället för färg, eller tillsammans med det, använder de ljusstyrka, text och andra sätt att framhäva information så att även färgblinda personer helt kan fånga informationen som förmedlas av designern. I de flesta fall skiljer personer med färgblindhet inte mellan rött och grönt, så designers byter ibland ut kombinationen "röd = fara, grön = allt är bra" med rött och blått. Majoritet operativsystem låter dig även justera färger så att personer med färgblindhet kan se allt.

Färg i maskinseende

Maskinseende i färg är en snabbt växande gren av artificiell intelligens. Fram till nyligen gjordes det mesta av arbetet inom detta område med monokroma bilder, men nu arbetar fler och fler vetenskapliga laboratorier med färg. Vissa algoritmer för att arbeta med monokroma bilder används också för bearbetning av färgbilder.

Ansökan

Maskinseende används i ett antal branscher, såsom styrande robotar, självkörande bilar och obemannade flygfarkoster. Det är användbart inom säkerhetsområdet, till exempel för att identifiera personer och föremål från fotografier, för att söka i databaser, för att spåra föremåls rörelser, beroende på deras färg, och så vidare. Genom att lokalisera rörliga föremål kan datorn bestämma riktningen för en persons blick eller spåra rörelsen av bilar, människor, händer och andra föremål.

För att korrekt identifiera okända föremål är det viktigt att känna till deras form och andra egenskaper, men färginformation är inte så viktig. När du arbetar med bekanta föremål hjälper färg tvärtom att känna igen dem snabbare. Att arbeta med färg är också bekvämt eftersom färginformation kan erhållas även från lågupplösta bilder. Att känna igen formen på ett objekt, i motsats till färg, kräver hög upplösning. Genom att arbeta med färg istället för formen på motivet kan du minska bearbetningstiden för bilden och använda mindre datorresurser. Färg hjälper till att känna igen föremål av samma form, och kan även användas som en signal eller ett tecken (till exempel är rött en farosignal). I det här fallet är det inte nödvändigt att känna igen formen på detta tecken eller texten som är skriven på den. Du kan se många intressanta exempel på användning av färg på YouTubes webbplats. maskinseende.

Färginformationsbehandling

Bilderna som datorn bearbetar är antingen uppladdade av användare eller tagna med den inbyggda kameran. Processen med digital fotografering och videofilmning är väl behärskad, men bearbetningen av dessa bilder, särskilt i färg, är förknippad med många svårigheter, av vilka många ännu inte har lösts. Detta beror på det faktum att färgseende hos människor och djur är mycket komplext, och det är inte lätt att skapa datorseende som människan. Syn, liksom hörseln, bygger på anpassning till omgivningen. Uppfattningen av ljud beror inte bara på ljudets frekvens, ljudtryck och varaktighet, utan också på närvaron eller frånvaron av andra ljud i omgivningen. Så är det med vision - uppfattningen av färg beror inte bara på frekvensen och våglängden, utan också på miljöns egenskaper. Till exempel påverkar färgerna på omgivande föremål vår uppfattning om färg.

Ur en evolutionär synvinkel är sådan anpassning nödvändig för att hjälpa oss att vänja oss vid vår miljö och sluta uppmärksamma obetydliga element, och rikta vår fulla uppmärksamhet mot vad som förändras i miljön. Detta är nödvändigt för att lättare kunna upptäcka rovdjur och hitta mat. Ibland uppstår optiska illusioner på grund av denna anpassning. Till exempel, beroende på färgen på de omgivande föremålen, uppfattar vi färgen på två kroppar olika, även när de reflekterar ljus med samma våglängd. Illustrationen visar ett exempel på en sådan optisk illusion. Den bruna fyrkanten längst upp i bilden (andra raden, andra kolumnen) ser ljusare ut än den bruna fyrkanten längst ner på bilden (femte raden, andra kolumnen). Faktum är att deras färger är desamma. Även om vi vet detta uppfattar vi dem fortfarande som olika färger. Eftersom vår uppfattning om färg är så komplex är det svårt för programmerare att beskriva alla dessa nyanser i maskinseendealgoritmer. Trots dessa svårigheter har vi redan uppnått mycket på detta område.

Unit Converter-artiklar redigerades och illustrerades av Anatoly Zolotkov

Tycker du att det är svårt att översätta måttenheter från ett språk till ett annat? Kollegor står redo att hjälpa dig. Ställ en fråga till TCTerms och inom några minuter får du svar.

Språket för dess beteckning är förkortningen "Hz", på engelska används beteckningen Hz för dessa ändamål. Samtidigt, enligt reglerna för SI-systemet, om det förkortade namnet på denna enhet används, följer det med, och om det fullständiga namnet används i texten, då med gemener.

Termens ursprung

Frekvensenheten, antagen i det moderna SI-systemet, fick sitt namn 1930, när den internationella elektrotekniska kommissionen antog motsvarande beslut. Det var förknippat med önskan att föreviga minnet av den berömda tyska vetenskapsmannen Heinrich Hertz, som gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av denna vetenskap, särskilt inom området för elektrodynamisk forskning.

Termens betydelse

Hertz används för att mäta frekvensen av svängningar av alla slag, så användningsområdet är mycket brett. Så, till exempel, i antalet hertz är det vanligt att mäta ljudfrekvenser, det mänskliga hjärtats slag, fluktuationer i det elektromagnetiska fältet och andra rörelser som upprepas med jämna mellanrum. Så till exempel är frekvensen för ett mänskligt hjärta i ett lugnt tillstånd cirka 1 Hz.

Meningsfullt tolkas enheten i denna dimension som antalet vibrationer som det analyserade objektet gör under en sekund. I det här fallet säger experter att oscillationsfrekvensen är 1 hertz. Följaktligen motsvarar ett större antal svängningar per sekund ett större antal av dessa enheter. Således, från en formell synvinkel, är värdet betecknat som hertz det ömsesidiga av det andra.

Signifikanta frekvenser brukar kallas hög, obetydlig - låg. Exempel på höga och låga frekvenser kan fungera som ljudvibrationer av varierande intensitet. Så till exempel bildar frekvenser i området från 16 till 70 Hz den så kallade basen, det vill säga mycket låga ljud, och frekvenser i området från 0 till 16 Hz är helt omöjliga för det mänskliga örat. De högsta ljuden som en person kan höra ligger i intervallet från 10 till 20 tusen hertz, och ljud med högre frekvens hör till kategorin ultraljud, det vill säga de som en person inte kan höra.

För att ange stora frekvensvärden läggs speciella prefix till beteckningen "hertz", utformad för att göra användningen av denna enhet bekvämare. Dessutom är sådana prefix standard för SI-systemet, det vill säga de används med andra fysiska kvantiteter. Så tusen hertz kallas "kilohertz", en miljon hertz - "megahertz", en miljard hertz - "gigahertz".

Då är klockfrekvensen den mest kända parametern. Därför är det nödvändigt att specifikt behandla detta koncept. I den här artikeln kommer vi också att diskutera förstår klockhastigheten för flerkärniga processorer, eftersom det finns intressanta nyanser som inte alla känner till och tar hänsyn till.

Under ganska lång tid har utvecklare satsat specifikt på att öka klockfrekvensen, men med tiden har ”modet” förändrats och det mesta av utvecklingen går till att skapa en mer avancerad arkitektur, öka cacheminnet och utveckla flerkärniga, men ingen glömmer frekvensen.

Vad är klockhastigheten för en processor?

Först måste du förstå definitionen av "klockfrekvens". Klockhastigheten talar om för oss hur många beräkningar processorn kan utföra per tidsenhet. Följaktligen, ju högre frekvensen är, desto fler operationer per tidsenhet kan processorn utföra. Klockfrekvens moderna processorer, är huvudsakligen 1,0-4GHz. Den bestäms genom att multiplicera den externa eller basfrekvensen med en viss faktor. Till exempel processor Intel core i7 920 använder en bussfrekvens på 133 MHz och en multiplikator på 20, vilket resulterar i en klockhastighet på 2660 MHz.

Processorns frekvens kan ökas hemma genom att överklocka processorn. Det finns speciella processormodeller från AMD och Intel, som är fokuserade på överklockning av tillverkaren, till exempel Black Edition från AMD och K-serien från Intel.

Jag vill notera att när du köper en processor bör frekvensen inte vara en avgörande faktor i ditt val, eftersom endast en del av processorns prestanda beror på den.

Förstå klockhastighet (multi-core processorer)

Nu, i nästan alla marknadssegment, finns det inga enkärniga processorer kvar. Jo, det är logiskt, eftersom IT-branschen inte står stilla, utan går hela tiden framåt med stormsteg. Därför är det nödvändigt att tydligt förstå hur frekvensen beräknas för processorer som har två eller flera kärnor.

När jag besökte många datorforum märkte jag att det finns en vanlig missuppfattning om att förstå (beräkna) frekvenserna för flerkärniga processorer. Jag ska omedelbart ge ett exempel på detta felaktiga resonemang: "Det finns en processor med 4 kärnor med en klockfrekvens på 3 GHz, så dess totala klockfrekvens kommer att vara: 4 x 3 GHz = 12 GHz, eller hur?" - Nej, Inte så.

Jag kommer att försöka förklara varför den totala frekvensen av processorn inte kan förstås som: "antal kärnor X specificerad frekvens.

Jag kommer att ge ett exempel: "En fotgängare går längs vägen, hans hastighet är 4 km / h. Detta liknar en enkärnig processor på N GHz. Men om 4 fotgängare går längs vägen med en hastighet av 4 km/h, så liknar detta en 4-kärnig processor på N GHz. När det gäller fotgängare antar vi inte att deras hastighet blir 4x4 = 16 km/h, vi säger helt enkelt: "4 fotgängare går i en hastighet av 4 km/h". Av samma anledning utför vi inga matematiska operationer med frekvenserna för processorkärnorna, utan kom bara ihåg att en 4-kärnig processor är N GHz har fyra kärnor, som var och en körs på en frekvens N GHz".