Die Prozessorgeschwindigkeit eines Computers beeinflusst stark seine Gesamtleistung. Die Geschwindigkeit eines Prozessors in einem modernen Computer ist etwa vier Millionen Mal höher als die der frühesten Chips aus den 1970er Jahren. Ein schnellerer Prozessor erledigt einfache Aufgaben schneller als ein langsamer und macht anspruchsvolle Anwendungen schnell genug, um praktikabel zu sein. Der Prozessor selbst ist nicht der einzige Faktor, der an der Leistung eines Computers beteiligt ist, sondern auch Arbeitsspeicher und Festplattengeschwindigkeit spielen eine Rolle.
Taktfrequenz
Im Computer steuert ein als "Takt" bezeichneter Master-Zeitschaltkreis den Prozessor. Der erste Mikroprozessor, der Intel 4004, hatte eine Taktrate von 740 kHz, während moderne Beispiele mit etwa 3 GHz arbeiten. Obwohl die Taktfrequenz die Prozessorgeschwindigkeit bestimmt, können Sie die Frequenz nicht unbegrenzt erhöhen; Irgendwann können die Schaltkreise nicht mehr mithalten und der Prozessor funktioniert nicht mehr. Außerdem erzeugen höhere Geschwindigkeiten mehr Wärme und Überhitzung kann zu einem großen Problem werden.
Geschwindigkeitsvorteile
Ein schnellerer Prozessor kann anspruchsvollere Software und insgesamt mehr Aufgaben ausführen. Beispielsweise verbrauchen High-Definition-Spiele und Videoplayer erhebliche Prozessorressourcen; in den 1970er Jahren waren diese Programme nicht einmal möglich. Heutige Fenster- und Touchscreen-basierte Programme sind auch stark von schnellen Prozessoren abhängig, um die Software schnell und reaktionsschnell zu machen. Ein schnellerer Prozessor ermöglicht es dem Computer, mehrere Aufgaben gleichzeitig kompetent auszuführen, wie das Herunterladen einer Datei, das Abspielen von Musik, das Scannen auf Viren und die Rechtschreibprüfung eines Dokuments.
Andere Faktoren
Der Prozessor ist eine wichtige Komponente in einem Computer, aber er ist nur einer von mehreren, der sich auf die Geschwindigkeit auswirkt. Andere Teile wie Systembus, Speicher und Festplatte spielen eine wichtige Rolle für die Leistung des Computers. Der Systembus fungiert als Autobahn zwischen den Hauptkomponenten eines Computers; es hat eine maximale Geschwindigkeit, die sich von der des Prozessors unterscheidet. Wenn der Prozessor deutlich schneller als der Systembus ist, muss der Prozessor auf Daten warten; Dies verschenkt seinen Geschwindigkeitsvorteil. Ebenso lässt ein Mangel an RAM den Prozessor auf Daten von der Festplatte warten. Ein Hochleistungscomputer ist das Ergebnis all dieser Elemente, die aufeinander abgestimmt sind, um effizient zusammenzuarbeiten.
Mehrere Kerne
In den frühen 2000er Jahren erreichten Prozessoren aufgrund von Problemen bei der Kühlung der Chips eine Geschwindigkeitsgrenze für den praktischen Betrieb. Um dies zu beheben, haben Intel und andere Chiphersteller Multi-Core-Prozessoren eingeführt. Bei diesem Setup hat ein Prozessor zwei oder mehr Kerne, von denen jeder unabhängig von den anderen ein Programm ausführt. In einer modernen Softwareumgebung wie Microsoft Windows werden viele Programme gleichzeitig geladen, obwohl nicht alle zu einem bestimmten Zeitpunkt beschäftigt sind. Ein Multi-Core-Prozessor vervielfacht die Systemleistung, indem er aktive Programme verschiedenen Kernen zuweist; dies erhöht die Geschwindigkeit des Computers, ohne die Taktrate zu ändern.
