Frage von Aleaxander31, 51

Welche Eigenschaften bestimmen die Geschwindigkeit einer modernen CPU?

Expertenantwort
von mistergl, Community-Experte für Computer, 28

In erster Linie die Architektur, also Arbeitsweise des gesamten Aufbaus einer CPU bestimmt die IPC https://de.wikipedia.org/wiki/Instructions_per_Cycle).

Architektur, Taktfrequenz und Fertigung der CPU.

Antwort
von dermitdemhund23, 16

@PeterKremsner hat ja schon alles genannt, aber einen Punkt möchte ich nochmal betonen, da mir dieser hier zu oft ausgelassen wurde: Die Architektur. Diese bestimmt nämlich über die Leistung pro MHz. Und diese ist auch der Grund dafür, warum im Gaming Bereich immer Intel bevorzugt wird. 

Antwort
von PeterKremsner, 25

Dazu musst du zuerst definieren was du als Geschwindigkeit verstehst, wenn du die FLOPS meinst, dann:

  • Taktfrequenz
  • Anzahl der Kerne (sofern die Applikation diese nutzt)
  • Welche Recheneinheiten verbaut sind (normale ALU, MAC etc.)
  • Ob vielleicht in der CPU auch noch eine GPU verbaut ist welche zur Berechnung paraleller Aufgaben verwendet werden kann
  • Die Anzahl der Pipelinestufen
  • Anzahl der Pipelinestalls, damit auch die Effektivität der Branch-Prediktion
  • Generell die Architektur (Vektorprozessor, Akkumulatormaschine, Load-Store)
  • Anbindung an den Speicherbus (werden Befehle in einem Stück vom Speicher geladen oder braucht es mehrere Zugriffe, damit in Verbindung auch die Busbreite und der Bus Takt)
  • Interner Speichercache
  • Anzahl der Cachestufen und der Geschwindigkeit dieser
  • Cachegröße
  • Bei Mehrkernarchitektur, ob der Cache für alle CPUs gilt oder jede CPU einen eigenen Cache bekommt.
Kommentar von Aleaxander31 ,

Vielen Dank!

Kommentar von PeterKremsner ,

Das ist jetzt nur mal grob das was mir eingefallen ist, die Liste ist daher vermutlich noch nicht vollständig.

Als kleine Anmerkung noch die Sache mit ALU oder MAC etc. hängt stark davon ab, was auf der CPU gerechnet wird.

Die MAC bringt nur etwas wenn viele Additionen und Multiplikationen in Reihe vorkommen, wie zB bei der Berechnung der Schnellen Fouriertransformation etc.

Es ist also wichtig, dass die CPU auch für das eingesetzt wird wofür sie gebaut wurde. Die Desktop CPUs haben meines Wissens nach keine MAC verbaut, weil solche Aufgaben eher Anwendungsspezifisch sind.

Kommentar von hoyohoo ,

Sollte man da nicht auch die Anzahl der Transistoren nennen?

Kommentar von PeterKremsner ,

Naja die ist da implizit drinnen, je mehr Peripherie im Prozessor ALU MAC FPU etc. verbaut ist desto mehr Transistoren sind auch verbaut.

Alleine die Anzahl der Transistoren sagt aber nicht wirklich etwas aus, viel mehr ist der Prozessor sogar effektiver wenn er die selbe Rechenleistung mit weniger Transistoren schafft, der Grund ist, dass jeder Transistor abwärme produziert die man nicht haben möchte.

Antwort
von spriday, 33

Die Taktfrequent und ggf. auch die Anzahl der physischen Kerne.

Antwort
von Gingerbread2, 6

Wenn du mit Geschwindigkeit GHz meinst, der setzt sich aus dem Multiplikator und dem FSB zusammen. Frequenz = FSB x Multiplikator

Antwort
von Gehilfling, 26

Ausschlaggebend für die Leistung einer CPU sind im Wesentlichen folgende Punkte:

Taktfrequenz
Cache
Anzahl der physikalischen Kerne
Hyperthreading ja/nein

Kommentar von Aleaxander31 ,

Danke! :)

Antwort
von xxLKS, 20

Taktfrequenz/ Kerne(Theoretische Kerne)/ Spezielle Funktionen/

Kommentar von xxLKS ,

Stimmt.. und die Architektur

Antwort
von unpolished, 28

Seine Hausaufgaben sollte man schon selber machen Digger! ;) 

Kommentar von Aleaxander31 ,

Haha, sind nur die restlichen Fragen, die ich so nirgends gefunden habe :D

Kommentar von mistergl ,

Was solls. Bedankt dich wenigstens oder vergibt einen Stern. Damit wir auch n bischen was vom Ruhm einheimsen können, wenn du das deinen Lehrer vorzeigst ;)

Kommentar von Aleaxander31 ,

Haha, schon getan ;).

Antwort
von DataWraith, 30

Die Taktfrequenz.

Antwort
von StefanBau, 24

Prozessortaktung.

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