Was bedeutet ein Zyklus?
Clock ist ein Signal, mit dem Dinge im Computer synchronisiert werden. Schauen Sie sich Abbildung 2 an, in der ein typisches Taktsignal dargestellt wird: Es handelt sich um eine Rechteckwelle, die sich mit einer festen Rate von „0“ auf „1“ ändert. In dieser Abbildung sehen Sie drei volle Taktzyklen ("Ticks"). Der Beginn eines jeden Zyklus beginnt, wenn das Taktsignal von "0" auf "1" geht. Wir haben dies mit einem Pfeil markiert. Das Taktsignal wird in einer Einheit gemessen, die als Hertz (Hz) bezeichnet wird. Dies ist die Anzahl der Taktzyklen pro Sekunde. Ein Takt von 100 MHz bedeutet, dass in einer Sekunde 100 Millionen Taktzyklen vorhanden sind.
Im Computer werden alle Timings in Taktzyklen gemessen.
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Wie wirkt sich ein Zyklus auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit aus?
Zu glauben, dass Takt und Leistung dasselbe sind, ist das häufigste Missverständnis über Prozessoren.
Wenn Sie zwei völlig identische CPUs vergleichen, ist die mit höherer Taktrate schneller. In diesem Fall ist die Zeit zwischen den einzelnen Taktzyklen mit einer höheren Taktrate kürzer, sodass die Aufgaben in kürzerer Zeit ausgeführt werden und die Leistung höher ist. Wenn Sie jedoch zwei verschiedene Prozessoren miteinander vergleichen, trifft dies nicht unbedingt zu.
Wenn Sie zwei Prozessoren mit unterschiedlichen Architekturen erhalten - zum Beispiel zwei verschiedene Hersteller wie Intel und AMD -, sind die Dinge in der CPU völlig unterschiedlich.
Wie bereits erwähnt, benötigt jeder Befehl eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen, um ausgeführt zu werden. Nehmen wir an, der Prozessor "A" benötigt sieben Taktzyklen, um einen bestimmten Befehl auszuführen, und der Prozessor "B" benötigt fünf Taktzyklen, um denselben Befehl auszuführen. Wenn sie mit der gleichen Taktrate laufen, ist der Prozessor "B" schneller, da er diese Anweisung verarbeiten kann und weniger Zeit benötigt.
Für moderne CPUs gibt es viel mehr im Leistungsspiel, da CPUs unterschiedliche Anzahl von Ausführungseinheiten, unterschiedliche Cache-Größen, unterschiedliche Arten der Datenübertragung innerhalb der CPU, unterschiedliche Arten der Verarbeitung der Anweisungen innerhalb der Ausführungseinheiten und unterschiedliche Taktraten aufweisen Außenwelt usw.
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