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, wodurch die CPU-Geschwindigkeit unabhängig von ihrer Leistung begrenzt wird.
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 eine Milliarde Zyklen pro Sekunde darstellt. 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.
Architektur
Unterschiedliche Prozessoren haben unterschiedliche Architekturen – die internen Anweisungen, mit denen eine CPU Daten verarbeitet. 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 Laufwerke laufen im Vergleich zu Prozessoren oder RAM sehr langsam, sodass die CPU warten muss, bis das Laufwerk den Lesevorgang abgeschlossen hat.
Farben
Selbst eine schnelle CPU kann jeweils nur eine Aufgabe verarbeiten. Scheinbares „Multitasking“ beruht tatsächlich darauf, mehrmals pro Sekunde zwischen den Aufgaben zu wechseln, 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 langsamer, um einen Ausfall zu vermeiden. Im schlimmsten Fall schaltet der Prozessor den Computer vollständig aus. Reinigen Sie den Staub von einem Computer und ersetzen Sie defekte Lüfter oder Kühlkörper, um Verlangsamungen und Abstürze durch Hitze zu vermeiden.