Taktfrequenz: Unterschied zwischen den Versionen
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== Taktfrequenz (Clock Speed) == | |||
Die '''Taktfrequenz''' gibt an, wie viele Rechenschritte eine CPU pro Sekunde ausführen kann. | Die '''Taktfrequenz''' gibt an, wie viele Rechenschritte eine [[CPU]] pro Sekunde ausführen kann. | ||
Sie wird in '''Gigahertz (GHz)''' angegeben. | Sie wird in '''Gigahertz (GHz)''' angegeben. <br> | ||
1 GHz = 1 Milliarde Takte pro Sekunde. | '''1 GHz = 1 Milliarde Takte pro Sekunde'''. | ||
=== Bedeutung der Taktfrequenz === | |||
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=== Basistakt und Boost-Takt === | |||
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* garantierte Grundfrequenz unter normaler Last | |||
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* kurzfristig deutlich höherer Takt | |||
* abhängig von Temperatur, Stromverbrauch und Lastzustand | |||
* kann pro Kern unterschiedlich sein (Single-Core Boost) | |||
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* Boost: 4,7 GHz (kurzzeitig deutlich schneller) | * Boost: 4,7 GHz (kurzzeitig deutlich schneller) | ||
=== Warum Taktfrequenz allein nicht über Leistung entscheidet === | |||
Die reale Leistung hängt nicht nur vom Takt ab, sondern auch von: | Die reale Leistung hängt nicht nur vom Takt ab, sondern auch von: | ||
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| wie viele Befehle pro Takt ausgeführt werden können | | wie viele Befehle pro Takt ausgeführt werden können | ||
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| Anzahl der Kerne | | Anzahl der [[Kerne und Threads|Kerne]] | ||
| parallele Verarbeitung von Aufgaben | | parallele Verarbeitung von Aufgaben | ||
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| Cache-Größe | | [[Cache]]-Größe | ||
| Reduziert Wartezeiten bei Datenzugriffen | | Reduziert Wartezeiten bei Datenzugriffen | ||
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Beispiel: | Beispiel: | ||
Eine moderne CPU mit 3,5 GHz ist oft schneller als eine 10 Jahre alte CPU mit 4,0 GHz | Eine moderne [[CPU]] mit 3,5 GHz ist oft schneller als eine 10 Jahre alte CPU mit 4,0 GHz, wegen besserer Architektur und höherer [[IPC|IPC]]. | ||
'''Kurz gesagt:''' | '''Kurz gesagt:''' | ||
Die Taktfrequenz bestimmt, ''wie schnell'' ein Kern arbeitet | Die Taktfrequenz bestimmt, ''wie schnell'' ein Kern arbeitet, aber die reale CPU-Leistung entsteht erst im Zusammenspiel aus Takt, [[IPC|IPC]], Kernen und [[Cache]]. | ||
Aktuelle Version vom 23. November 2025, 09:00 Uhr
Taktfrequenz (Clock Speed)
Die Taktfrequenz gibt an, wie viele Rechenschritte eine CPU pro Sekunde ausführen kann.
Sie wird in Gigahertz (GHz) angegeben.
1 GHz = 1 Milliarde Takte pro Sekunde.
Bedeutung der Taktfrequenz
| Bereich | Beschreibung |
|---|---|
| Anzahl der Operationen pro Sekunde | je höher der Takt, desto mehr Befehle kann ein Kern ausführen |
| Energieverbrauch | höherer Takt → höhere Spannung → mehr Wärme |
| Boost-Funktion | moderne CPUs erhöhen den Takt automatisch, wenn es thermisch möglich ist |
Basistakt und Boost-Takt
Basistakt
- garantierte Grundfrequenz unter normaler Last
Boost-/Turbo-Takt
- kurzfristig deutlich höherer Takt
- abhängig von Temperatur, Stromverbrauch und Lastzustand
- kann pro Kern unterschiedlich sein (Single-Core Boost)
Beispiel:
- Basis: 3,6 GHz
- Boost: 4,7 GHz (kurzzeitig deutlich schneller)
Warum Taktfrequenz allein nicht über Leistung entscheidet
Die reale Leistung hängt nicht nur vom Takt ab, sondern auch von:
| Faktor | Bedeutung |
|---|---|
| IPC (Instructions per Cycle) | wie viele Befehle pro Takt ausgeführt werden können |
| Anzahl der Kerne | parallele Verarbeitung von Aufgaben |
| Cache-Größe | Reduziert Wartezeiten bei Datenzugriffen |
| Architektur | moderne CPU-Generationen arbeiten effizienter |
Beispiel: Eine moderne CPU mit 3,5 GHz ist oft schneller als eine 10 Jahre alte CPU mit 4,0 GHz, wegen besserer Architektur und höherer IPC.
Kurz gesagt: Die Taktfrequenz bestimmt, wie schnell ein Kern arbeitet, aber die reale CPU-Leistung entsteht erst im Zusammenspiel aus Takt, IPC, Kernen und Cache.
