ara entender por que um processador quad-core 2.0Ghz funciona melhor que um dual-core 3,8Ghz em algumas tarefas, é necessário compreender melhor esses conceitos.

O que é core?

Core é um termo originário do inglês que significa núcleo ou centro. Os componentes eletrônicos de nossos computadores, como os processadores, são construídos através da micro compactação e acomodação de milhões (bilhões) de transistores numa única pastilha de silício.

Até vinte anos atrás, fabricantes de chips como Intel, AMD, IBM e Motorola fabricavam microprocessadores com um único núcleo, composto de milhões de transistores.

Esse expediente de miniaturização permitiu aumentar significativamente a quantidade de transístores acomodados no mesmo núcleo, entregando cada vez mais performance aos processadores fabricados.

No início, a otimização dos processos de fabricação conseguiu reduzir continuamente o tamanho desses semicondutores, encapsulando um número cada vez maior de transistores num único chip.

As melhorias conseguidas no processo de miniaturização permitiram a fabricação de processadores com mais velocidade, tornando nossos computadores pessoais e servidores cada vez mais poderosos.

A velocidade do processador

O desempenho da CPU que equipa seu PC tem um grande impacto na velocidade que os programas são carregados e executados.

Existem diferentes maneiras de medir o desempenho do processador, e a velocidade do clock (“clock rate” ou frequência) é uma das mais significativas.

Uma CPU processa muitas instruções (cálculos de baixo nível) de diferentes programas a cada segundo. A velocidade do clock mede o número de ciclos que a CPU executa por segundo, medido em GHz (gigahertz).

Um “ciclo” é tecnicamente um pulso sincronizado por um oscilador interno, mas para efeito de comparação, eles são uma unidade básica para entender a velocidade de uma CPU. Durante cada ciclo, bilhões de transistores dentro do processador abrem e fecham.

Assim, para efeito de comparação, podemos dizer que ao equiparmos dois servidores idênticos com processadores da mesma família, o que possui velocidade de clock maior deve entregar melhor performance.

Essa resposta é aceita apenas dentro de um modelo teórico, pois para determinar o ganho real de processamento de cada sistema também será necessário avaliar o sistema operacional, aplicação executada e como softwares farão uso dos recursos de hardware.

A limitação do modelo

Por volta de 2003, porém, o modelo começou a sentir fadiga. À medida que as velocidades da CPU se aproximavam de 3GHz, os sinais não podiam mais se propagar internamente com a rapidez necessária para que o processador funcionasse.

Como os sistemas operacionais e aplicações estavam se tornando cada vez mais sofisticados, desenvolvedores de software, consumidores e empresas também precisavam extrair mais performance de seus sistemas computacionais.

Não produzir processadores mais velozes tornava impossível a fabricação de computadores mais poderosos. Essa limitação também reduziria o nível de obsolescência do parque de equipamentos instalados e novas receitas dos fabricantes.

Os processadores multi-core

A solução encontrada para superar esse entrave técnico foi colocar várias unidades de processamento (processadores) em uma única pastilha (chip), com apenas uma interface para gerenciar todo o sistema. Cada uma dessas unidades de processamento instaladas é conhecida como núcleo.

Ao colocar vários núcleos físicos de processamento dentro de um único chip, o processador não funcionava mais rápido, mas permitia executar mais tarefas simultâneas em um determinado período.

Assim, ao invés de executar uma única tarefa com velocidades cada vez maiores, os processadores multi-core iniciaram uma era de computação paralela onde cada processador físico permitia múltiplas tarefas, executadas em diferentes núcleos do mesmo chip.

Fonte: https://www.controle.net/faq/o-que-e-mais-importante-num-processador-nucleos-frequencia-ou-threads