Die Zentraleinheit in einem Computer arbeitet mit fast allen Daten in der Maschine, mit Ausnahme der Grafik- und Audioverarbeitung in Computern mit Video- oder Soundkarten. Als zentrale Komponente eines Computers bestimmen interne Funktionen der CPU selbst, wie z. B. die Taktrate, in erster Linie, wie schnell sie Aufgaben ausführen kann. Manchmal muss der Prozessor jedoch warten, bis andere Komponenten aufholen, was die CPU-Geschwindigkeit unabhängig von seiner Leistung begrenzt.
Taktfrequenz
Hersteller kennzeichnen jede CPU mit einer Taktrate. Dieser Wert misst, wie viele Prozesszyklen der Prozessor pro Sekunde ausführen kann. Moderne Prozessoren verwenden Gigahertz-Taktmessungen, wobei 1 GHz einer Milliarde Zyklen pro Sekunde entspricht. Obwohl diese Zahl für die Messung der Geschwindigkeit realer Aktivitäten wenig Bedeutung hat, bietet sie eine Vergleichsbasis. Zwischen zwei ähnlich gebauten CPUs arbeitet die mit einer höheren Taktrate schneller.
Die Architektur
Unterschiedliche Prozessoren haben unterschiedliche Architekturen – die internen Anweisungen, die eine CPU verwendet, um Daten zu verarbeiten. Im Allgemeinen verfügen neuere Prozessoren über effizientere Architekturen, mit denen sie Aufgaben mit weniger Zyklen ausführen können. Dies bedeutet, dass die Taktrate allein nicht die Computergeschwindigkeit bestimmt: Die heutigen Prozessoren haben ähnliche Taktraten wie vor einem Jahrzehnt, arbeiten jedoch aufgrund von Verbesserungen in Konstruktion und Programmierung weitaus besser. Im Allgemeinen hat der Vergleich der Taktrate nur eine Bedeutung zwischen Prozessoren derselben Generation.
Andere Teile
Unabhängig von der Geschwindigkeit eines Prozessors kann eine CPU Daten nicht schneller verarbeiten, als andere Computerkomponenten sie liefern. Tatsächlich kann jede langsame Komponente dazu führen, dass die CPU im Leerlauf auf neue Daten wartet. Dies tritt häufig beim Lesen großer Dateien von einer Festplatte auf: Mechanische Festplatten laufen im Vergleich zu Prozessoren oder RAM sehr langsam, sodass die CPU warten muss, bis die Festplatte ihren Lesevorgang beendet.
Kerne
Selbst eine schnelle CPU kann jeweils nur eine Aufgabe verarbeiten. Scheinbares "Multitasking" beruht tatsächlich darauf, dass mehrmals pro Sekunde zwischen den Aufgaben gewechselt wird, wodurch die Geschwindigkeit jeder Aufgabe verringert wird. Multi-Core-Prozessoren verringern dieses Problem. Durch Aufteilen eines Prozessors in mehrere separate Kerne kann jeder Kern gleichzeitig an separaten Aufgaben arbeiten. Dies hilft jedoch nur Programmen, die speziell so programmiert sind, dass sie mehrere Kerne nutzen, oder wenn mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden.
Hitze
Wenn sich ein Prozessor einer Temperatur nähert, die das System beschädigen würde, wird er automatisch verlangsamt, um einen Ausfall zu vermeiden. Im schlimmsten Fall schaltet der Prozessor den Computer vollständig aus. Um Verlangsamungen und Abstürze durch Hitze zu vermeiden, entfernen Sie den Staub von einem Computer und ersetzen Sie alle defekten Lüfter oder Kühlkörper.
