Qu'est-ce que la fréquence d'horloge ?

Points forts :

  • La vitesse du CPU est déterminée par le nombre de calculs que le processeur peut effectuer par cycle.

  • La fréquence d'horloge s'exprime en gigahertz (milliards de cycles par seconde). Les fréquences d'horloge plus élevées produisent plus de chaleur.

  • La technologie Intel Turbo Boost permet aux processeurs d'accroître la fréquence d'horloge de manière sûre et efficace au-delà de leurs limites de fonctionnement habituelles.

  • L'overclocking1 d'un CPU permet de bénéficier de gains de performance importants, mais nécessite davantage d'énergie et produit plus de chaleur.

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La performance de votre CPU - le "cerveau" de votre PC - a un impact majeur sur la vitesse de chargement des programmes et leur bon fonctionnement. Cependant, il existe plusieurs façons de mesurer les performances d'un processeur. La fréquence d'horloge (également appelée « vitesse d'horloge » ou « fréquence ») est une des plus importantes2.

Si vous vous demandez comment vérifier la fréquence d'horloge de votre processeur, cliquez sur le menu Démarrer (ou cliquez sur la touche Windows) et tapez « Informations système ». Le nom du modèle de votre processeur et sa fréquence d'horloge seront indiqués sous « Processeur ».

Qu'est-ce que la fréquence d'horloge ?

En général, une fréquence d'horloge plus élevée signifie un CPU plus rapide. Cependant, de nombreux autres facteurs peuvent également entrer en jeu.

Votre CPU traite chaque seconde de nombreuses instructions issues de programmes différents. Certaines de ces instructions utilisent une arithmétique simple, alors que d'autres sont plus complexes. La fréquence d'horloge mesure le nombre de cycles que votre CPU exécute par seconde. Il est mesuré en GHz (gigahertz).

Dans ce cas, un « cycle » est l'unité de base qui mesure la vitesse d'un CPU. À chaque cycle, des milliards de transistors au sein du processeur s'ouvrent et se ferment. C'est ainsi que le CPU effectue les calculs contenus dans les instructions qu'il reçoit.

La fréquence correspond au nombre d'opérations effectuées en un temps donné, comme représenté ci-dessous.

Un processeur dont la fréquence d'horloge est de 3,2 GHz exécute 3,2 milliards de cycles par seconde. (Les anciens CPU avaient des vitesses mesurées en mégahertz, soit des millions de cycles par seconde).

Parfois, plusieurs instructions sont exécutées en un seul cycle d'horloge ; dans d'autres cas, une seule instruction peut être traitée sur plusieurs cycles d'horloge. Comme les différentes conceptions de CPU traitent les instructions différemment, il est préférable de comparer les fréquences d'horloge au sein d'une même marque de CPU et d'une même génération.

Par exemple, un CPU dont la fréquence d'horloge est plus élevée qu'il y a cinq ans peut être surpassé par un nouveau CPU dont la fréquence d'horloge est plus faible, car la nouvelle architecture traite les instructions plus efficacement.

Les fonctionnalités récentes comme Intel® Thread Director permettent aux processeurs Intel de dernière génération de distribuer intelligemment les charges de travail à plusieurs cœurs. C'est une des raisons pour lesquelles les processeurs récents surpassent souvent les processeurs plus anciens sur les bancs d'essai alors qu'ils possèdent des fréquences d'horloge similaires.

Au sein d'une même génération de CPU, un processeur qui possède une fréquence d'horloge élevée sera généralement plus performant qu'un processeur qui possède une moindre fréquence d'horloge sur de nombreuses applications. Voilà pourquoi il est important de comparer les processeurs d'une même marque et d'une même génération. La série K des processeurs Intel® Core™, par exemple, indique un ensemble de processeurs qui sont débloquées et qui permettent l'overclocking, ce qui signifie qu'ils peuvent atteindre des fréquences d'horloge plus ambitieuses que leurs pairs de la même génération.

Pour obtenir des informations complémentaires sur la façon d'interpréter les processeurs Intel® Core™ en fonction de leurs conventions d'appellation, consultez notre guide.

Comment la fréquence d'horloge affecte-t-elle le jeu ?

Avant l'avènement des processeurs multicœurs, la fréquence d'horloge était considérée comme le principal critère de comparaison des processeurs monocœurs. Aujourd'hui, elle est prise en considération avec de nombreux autres facteurs, comme :

  • Le nombre de cœurs que contient le CPU
  • La taille et l'efficacité du cache du CPU
  • La quantité d'énergie que consomme le CPU

L'impact de la vitesse d'horloge sur un jeu individuel dépend du moteur du jeu et des outils utilisés pour le créer. Par exemple, Elden Ring de FromSoftware utilise un moteur de jeu propriétaire qui s'appuie fortement sur les performances d'un seul cœur3. En revanche, Call of Duty: Modern Warfare 2 d'Infinity Ward est conçu pour tirer pleinement parti du multithreading. Cela permet au jeu d'atteindre des performances impressionnantes aux bancs d'essai, même lorsqu'on utilise des processeurs plus anciens et plus lents, à condition qu'il dispose de suffisamment de cœurs.3

Ces exemples montrent que les bancs d'essai spécifiques sont la meilleure façon d'évaluer les performances d'un CPU sur un moteur de jeu particulier. Cependant, la fréquence d'horloge reste un bon indicateur général des performances relatives des processeurs au sein d'une famille de produits.

Que signifie la fréquence turbo ?

Les spécifications d'un processeur Intel indiquent la fréquence turbo maximale et la fréquence de base du processeur. La fréquence de base du processeur se rapporte à son point de fonctionnement normal, alors que la fréquence turbo maximale se rapporte à la vitesse maximale que le processeur peut atteindre à l'aide de la technologie Intel® Turbo Boost.

La technologie Intel® Turbo Boost accroît la fréquence d'horloge de manière dynamique pour gérer les charges de travail lourdes. Il fonctionne sans nécessiter aucune installation ou configuration de la part de l'utilisateur. La technologie détermine la quantité de chaleur tolérable par le système, ainsi que le nombre de cœurs en cours d'utilisation, puis accroît la fréquence d'horloge jusqu'au niveau maximal de sécurité.

La fréquence de base et la fréquence turbo maximale du processeur sont deux mesures de performance de base qui se rapportent à des scénarios d'utilisation différents. Pour le jeu de haute intensité, la fréquence turbo est la mesure la plus importante. Avec un refroidissement adéquat, c'est la vitesse à laquelle votre CPU fonctionnera pour traiter de lourdes charges de travail de jeu (comme voyager dans un environnement hautement détaillé ou calculer le comportement de l'IA lors du virage d'un ennemi dans un jeu de stratégie) sur les titres les plus gourmands en ressources du CPU.

Comment ajuster la fréquence d'horloge de votre CPU ?

Le terme "overclocking" fait référence à l'accélération de l'horloge du CPU pour une plus grande puissance de traitement. Comme mentionné précédemment, les CPU Intel dont le nom comporte un « K » possèdent un « multiplicateur » débloqué pour faciliter l'overclocking lorsqu'ils sont associés à un chipset de carte mère qui prend en charge l'overclocking.

L'overclocking peut améliorer la fréquence d'images, même sur les CPU haut de gamme comme les processeurs Intel® Core™ de dernière génération. Intel® Speed Optimizer permet d'utiliser overclocking en un clic sur tous les processeurs Intel®. Cela signifie que les experts comme les débutants peuvent optimiser les performances de l'overclocking en toute sécurité.

Le multiplicateur de CPU (parfois appelé « rapport de CPU ») exprime les performances du CPU sous forme de multiplicateur de la fréquence de base (ou BCLK) du CPU. Par exemple, un multiplicateur CPU de 46 et une horloge de base de 100 MHz donnent une fréquence d'horloge de 4,6 GHz. Notez que la BCLK des paramètres du BIOS système n'est pas la même que la « Fréquence de base du processeur » mentionnée dans les spécifications d'Intel : cette dernière se rapporte à la fréquence d'horloge globale du processeur lorsque la technologie Intel® Turbo Boost n'est pas activée.

Le BCLK définit non seulement la vitesse du CPU, mais aussi celle de la mémoire, le bus PCIe, le cache CPU, etc. Il est plus facile pour les overclockers de simplement ajuster le multiplicateur CPU que de modifier le BCLK, qui peut provoquer une instabilité en affectant plusieurs composants à la fois.

Pourquoi la fréquence d'horloge est-elle importante ?

La fréquence d'horloge du CPU est un bon indicateur des performances globales du processeur. Bien que des applications telles que le montage vidéo et le streaming soient connues pour leurs performances multicœurs, de nombreux nouveaux jeux vidéo continuent à offrir de meilleures performances sur les CPU ayant la fréquence d'horloge la plus élevée.

La fréquence d'horloge est une mesure utile pour comparer les modèles de processeurs d'une même génération. Lors de la sélection d'un processeur pour un nouvel ordinateur de jeu, elle fournit un indicateur rapide des performances générales des produits d'une même ligne, comme la famille de processeurs Intel® Core™ de dernière génération. Dans les cas d'utilisation plus spécialisés, les bancs d'essai individuels sont généralement plus appropriés.