Was bedeutet der Begriff „Taktfrequenz“?
Die Taktfrequenz gibt an, wie viele Arbeitsschritte ein Computer in einer Sekunde vollführen kann. Je mehr Schritte, desto schneller arbeitet das System. Dabei handelt es sich um einen Wert, der neben anderen Parametern wesentlich ist, um die Leistung eines Computers zu bestimmen. Der Wert wird in Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz) gemessen. Moderne Rechner sind heute in der Lage, mehrere Milliarden Impulse (GHz) innerhalb einer Sekunde zu erreichen.
Inhaltsverzeichnis
- Kurzdefinition
- Interne und externe Taktfrequenz
- Die Entwicklung von Taktfrequenz
- Anwendungsmöglichkeiten
Interne und externe Taktfrequenz
Die Arbeitsschritte, die ein Rechensystem ausführt, erfolgen getaktet. Das heißt, sie laufen synchron ab. Wie oft die Taktsignale dabei innerhalb eines bestimmten Zeitraumes von einem Oszillator produziert werden, gibt die Taktfrequenz an.
Systeme mit einer hohen Taktfrequenz sind deshalb dazu imstande, eingehende Befehle schneller abzuarbeiten als niedrig getaktete. Pro Takt wird dabei ein Befehl ausgeführt. Befehle, die mehr Aufwand erfordern, werden innerhalb mehrerer Takte erledigt. Leistungsstarke aktuelle PCs vollführen innerhalb einer Taktfrequenz auch mehrere Befehle.
Dabei wird zwischen interner und externer Taktfrequenz unterteilt.
Interne Taktfrequenz
Die interne Taktfrequenz bezieht sich auf den Prozessor (CPU), daher wird sie auch als CPU-Takt bezeichnet. Darunter wird die Geschwindigkeit verstanden, in der die CPU Befehle abarbeitet. Für die Leistungsfähigkeit eines Prozessors ist sie jedoch nicht allein ausschlaggebend. Diese wird ebenfalls von dem Zwischenspeicher (Cache), der Anzahl der Kerne und dem Herstellungsverfahren bestimmt. Aus diesem Grund ist es möglich, dass ein niedrig getakteter Prozessor schneller als einer mit hoher Taktfrequenz arbeitet.
Allerdings genügt es nicht, lediglich den CPU-Takt zu erhöhen. Sind die anderen Komponenten des Systems nicht darauf abgestimmt, wird der Prozessor irgendwann instabil, erzeugt Fehler und kann sogar überhitzen.
Externe Taktfrequenz
Der internen steht die externe Taktfrequenz gegenüber, die auch als Systemtakt oder Front Side Bus (FSB) beschrieben wird. Sie gibt das Tempo an, in dem der Prozessor auf den Arbeitsspeicher zugreift. Demnach hängt sie vom im System verbauten Motherboard ab.
Interne und externe Taktfrequenz weisen dabei einen unmittelbaren Bezug zueinander auf.
Die Entwicklung von Taktfrequenz
Weil die Taktfrequenz zur Leistungsfähigkeit eines Computers beiträgt, war es lange Zeit gängige Praxis, sie ständig zu erhöhen. So lief in den Anfangsjahren ein Prozessor mit einer Rate von 5 MHz. Moderne Prozessoren von Intel® und AMD bringen es heute auf 2 bis 3 GHz. So schnell, wie der Takt erhöht wurde, war es kaum möglich, Systeme zur Kühlung zu entwickeln. Vielmehr ging es den Konkurrenten Intel® und AMD darum, immer höher getaktete Prozessoren auf den Markt zu bringen.
Durch physikalische Gegebenheiten sind dieser Entwicklung jedoch Grenzen gesetzt. Modernen PCs bringen mehrere Prozessorkerne sowie das Hyperthreading-Verfahren einen Leistungsschub.
Anwendungsmöglichkeiten
Bei der Angabe der Taktfrequenz wird zwischen Taktfrequenz vom Prozessor, Mainboard und Grafikkarte unterschieden.
Wird der Prozessor oder die Grafikkarte mit einer höheren Taktfrequenz als vom Hersteller vorgegeben betrieben, spricht man vom Übertakten. Damit wird versucht, die Leistungsfähigkeit des Systems zu verbessern. Werden die Komponenten dagegen niedriger als vorgegeben getaktet, handelt es sich um das Untertakten. Dabei besteht die Zielstellung in Energiesparmaßnahmen oder die Erhöhung der Lebensdauer.
Quellen & Weblinks
