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Taktfrequenz

Mitarbeiter: Christian Jean

In einem Computersystem steht die Taktfrequenz für die Zahl der Impulse pro Sekunde, die ein Oszillator produziert. Damit wird die Geschwindigkeit von Prozessoren bestimmt. Die Taktfrequenz wird meist in MHz (Megahertz oder Millionen Impulse pro Sekunde) oder in GHz (Gigahertz oder Milliarden Impulse pro Sekunde) angegeben. Aktuelle Computer erreichen einen Takt von mehreren GHz. Die Taktfrequenz wird durch eine Schaltung aus Quarzkristall bestimmt.

Vereinfacht gesagt, hat sich die Taktfrequenz lange Zeit etwa einmal jedes zweite Jahr verdoppelt. So lief der Intel-Prozessor 8088, der etwa um 1980 genutzt wurde, mit 4,77 MHz. Die 1-GHz-Grenze wurde dann um das Jahr 2000 geknackt. Aktuelle Prozessoren takten meist mit 2 oder 3 GHz, teilweise auch etwas höher. Dafür haben sie jetzt aber mehrere Kerne. Nach Ansicht von Experten sorgen mittlerweile außerdem physikalische Grenzen dafür, dass die Entwicklung nicht mehr so schnell wie früher voranschreitet.

Die Taktfrequenz wird häufig als Maß für die Leistung eines Computers angesehen. Sie entspricht aber nicht immer direkt der Performance eines Rechners. Das sorgt dafür, dass sich die Leistung nicht verdoppelt, wenn Sie nur den Takt verdoppeln. Andere Faktoren wie die Zahl der Prozessoren, ihre Generation, die Art der verwendeten CPU und die Architektur des Busses machen ebenfalls einen Unterschied. Bei vielen Anwendungen hat auch die Menge des vorhandenen Arbeitsspeichers einen wichtigen Einfluss auf ihre Leistung.

Ältere Prozessoren konnten nur eine Instruktion pro Impuls durchführen. Moderne CPUs sind deutlich leistungsfähiger. Das führt dazu, dass sie bei vergleichbarem Takt auch schneller arbeiten können. Das gleiche gilt für einen Computer mit einem 64 oder 32 Bit schnellem Bus. Er wird bei vergleichbaren Umständen schneller arbeiten als ein System mit nur 16 Bit. Aus diesen Gründen gibt es keine eindeutige, universal gültige Beziehung zwischen der Taktfrequenz, der Geschwindigkeit des Busses und den „Million Instructions Per Second“ (MIPS).

Eine zu hohe Taktfrequenz kann sich sogar negativ auf die Leistung eines Computers auswirken. Wenn nur die Taktfrequenz eines Systems angehoben wird, ohne dabei auch die anderen Komponenten des Rechners daran anzupassen, dann wird der Prozessor irgendwann instabil werden und Fehler produzieren oder möglicherweise sogar überhitzen. Nichtsdestotrotz erhöhen manche PC-Nutzer bewusst die Taktfrequenz ihres Prozessors. Sie hoffen damit eine Verbesserung der Gesamtleistung des Systems zu erreichen. Das klappt allerdings nicht immer und kann auch zu Schäden am System führen.

Diese Definition wurde zuletzt im Juli 2019 aktualisiert

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