Verständnisfrage bzgl. Prozessoren beim Rechner

[Anonym]

Wenn: 1,8 Ghz oder 2 Ghz da steht und das ein Dual- oder Quad-Core Prozessor ist, bedeutet dies zwangsläufig ich kann die Ghz Angabe mal die Anzahl der Kerne nehmen? Sprich 3,6 Ghz bzw. 7,2 Ghz oder 4 bzw. 8 Ghz? Danke.

[Der Coon]

Nein, soviel ich weiß kann ein Dual Core 4 Threads quasi 4 Kerne "simulieren" und ein Quad Core 8 Threads und somit 8 Kerne. Aber die Ghz zahl bleibt gleich. Auser der Prozessor unterstützt HP (Hyper Threading). Er fährt dann die Ghz zahl so hoch wie er sie braucht und lastet mehr kerne aus. bei Stromsparende anwendungen z.b 2 Ghz und 2-3 kerne bei lastige anwendungen 3,5 ghz alle 4 und die 4 simulierten (kommen häufig bei Videobearbeitungen zur geltung. Wenn ich mist erzähle korregiert mich bitte.

[Anonym]

Also ist ein 2Ghz Prozessor in Dual-Core / Quad-Core trotzdem schneller wie mein 1-Prozessor mit 2,2 Ghz?

[NBUC]

Der Prozessor arbeitet an einer Aufgabe erst einmal mit einer entsprechenden Frequenz (wobei da je nach Aufgabe und Prozessorstruktur ggf auch unterschiedlich viel in einem Schritt erledigt wird, Intel im Mittel etwas mehr als AMD) Manche Aufgaben lassen sich besser auf mehrere Prozessoren verteilen als andere, aber trotzdem gibt es immer wieder Reibungsverluste und Wartezeiten, so dass man nicht multiplizieren darf.

[Anonym]

OK.

Aber allgemein immer noch zügiger, selbst wenn 0,2 / 0,4 Ghz weniger als mein 1-Kern-Prozessor?

[NBUC]

OK.

Aber allgemein immer noch zügiger, selbst wenn 0,2 / 0,4 Ghz weniger als mein 1-Kern-Prozessor?

Kann, muss aber nicht, das kommt halt auf die Aufgabe und die Prozessorstruktur an.
Such mal nach "Prozessorranking" und achte auf das Datum der Webseite. Da gibt es dann typischerweise grobe Sortierungen was im Mittel mehr Leistung verspricht. Kann im Einzelfall noch immer abweichen, aber für den ersten Schuss oder für vielfältige Anwendungen sollte es eine Idee geben.

[Anonym]

OK, danke für die Info. Bin immer noch verwirrt. ^^

[orthonormal]

Um auch noch etwas von meinem Halbwissen beizutragen:

Heutige Prozessoren sind ziemlich kompliziert aufgebaut. Die Taktangabe sagt da wenig aus. Das sieht man sehr schön daran, dass letztere sich in den vergangenen 10 Jahren kaum noch erhöht hat; trotzdem sind die Prozessoren viel schneller geworden. Stattdessen gehen die Verbesserungen in Richtung Parallelisierung: Instruktionen, die früher den Prozessor mehrere Takte lang für sich beansprucht haben, können mittlerweile quasi parallel ablaufen, sodass es scheint, als würden sie weniger Takte benötigen (Stichwort Pipelining). Das macht der Prozessor vollkommen automatisch, ohne dass man als Programmierer darauf Rücksicht nehmen müsste. Bei stark verschachteltem Code funktioniert es aber nur begrenzt gut (Stichwort Pipeline Stalls).

Eine andere Technologie sind die von dir erwähnten Mehrkern-Prozessoren. Die Kerne laufen parallel und weitgehend unabhängig voneinander – sie teilen sich nur manche Speicherbereiche. Das ist erst mal von Vorteil, wenn man mehrere Prozesse gleichzeitig ausführt, weil sie sich dann gegenseitig kaum verlangsamen. Will man allerdings einen bestimmten Prozess beschleunigen, dann ist das eine programmiertechnisch durchaus komplizierte Aufgabe, die parallel laufenden Kerne sinnvoll zu belegen und zu koordinieren (Stichwort: Multithreading). Wie viel das bringt hängt also letztendlich vom Programm ab. Evtl. darf man die Rechenleistung im Einzelfall näherungsweise multiplizieren, aber im Allgemeinen ist das nicht gegeben.

Das ebenfalls erwähnte Hyperthreading ist so ein Mittelding zwischen beidem: Ein einziger Prozessorkern wird der Software gegenüber so dargestellt, als wären es mehrere. Das bringt einen Geschwindigkeitsgewinn, weil die verschiedenen Komponenten des Kerns besser ausgelastet sind, aber einfach multiplizieren darf man hier noch weniger, denn die verschiedenen Prozesse/Threads blockieren sich gegenseitig durchaus, wenn sie gerade ähnliche Dinge tun.

[marwie]

OK, danke für die Info. Bin immer noch verwirrt. ^^

Das ganze ist leider nicht ganz einfach, die reine Ghz Zahl sagt wenig aus über die Leistungsfähigkeit eines Prozessors. Ein Anhaltspunkt bieten eher Rankings wie etwa http://www.cpubenchmark.net/ .
Ein Dual oder Quadcore mit nominell weniger Ghz wird aber ziemlich sicher schneller sein als dein 1 Kern Prozessor, da es schon länger praktisch nur noch Mehrkern Prozessoren gibt.
z.b. ein Core i7 Quadcore mit z.b 2.8Ghz ist auch schneller als ein ältere Core2 Quad mit 2.8 Ghz.

[Anonym]

Also kann man sagen, dass ich würde ich mich für einen DualCore oder eventuell QuadCore (muss ich da wegen Kühlpolster schauen?) und der hätte 0,2-0,4 Ghz weniger, dieser aber dennoch schneller sein wird. Korrekt?

Das würde eventuell ein Notebook werden. Daher die Frage wegen Kühlpolster. Hab da mal so was gehört...

Danke auch für die Antworten.

[orthonormal]

Also kann man sagen, dass ich würde ich mich für einen DualCore oder eventuell QuadCore (muss ich da wegen Kühlpolster schauen?) und der hätte 0,2-0,4 Ghz weniger, dieser aber dennoch schneller sein wird. Korrekt?

Möglicherweise... Guck dir am besten Benchmarks an. Oder sag konkret, um welche Prozessoren es geht.

Das würde eventuell ein Notebook werden. Daher die Frage wegen Kühlpolster. Hab da mal so was gehört...

Ein gutes Notebook sollte so etwas nicht benötigen. Natürlich ist bei einem Prozessor mit hoher Leistung die Gefahr höher, dass er überhitzt, aber von der Anzahl der kerne allein kann man da eher keine Rückschlüsse ziehen.

[Genosse Premier]

Mal ganz platt ausgedrückt, sind zwei Prozesoren (oder Kerne, wie man heut sagt) immer besser als einer, weil zwei doppelt so viel Rechenleistung haben wie einer. Du kannst z.B. zwei Programme gleichzeitig unter vollast laufen lassen, und jedes belegt einen Kern zu 100%. Bei deinem 1-Kern-Prozessor würden beide je 50% belegen, wodur sie trotz 200 MHz mehrleistung insgesamt langsamer laufen.

Viele Programme nutzen aber auch selbst schon mehr als einen Kern, von daher lohnt sich das immer, auch wenn man selbst nie zig Anwendungen gleichzeitig laufen hat.

[zebulon]

Nein, man kann nicht linear skalieren.

Die subjektive Leistung eines Prozessors entspricht nicht der objektiven, weil dies stark vom Betriebssystem und von der Software abhängt. Während die Prozesse/Tasks vom Betriebssystem verwaltet werden (präemptiv, Stichwort: Zeitscheibe), können laufende Programme selber (sofern von Betriebssystem unterstützt) Teile der Rechenaufgaben (Threads) absetzen.

Da aber die meiste Software nur einzelne Threads absetzen kann, sind sie eben davon abhängig, wie viel Rechenzeit sie vom Betriebssystem zugewiesen bekommen.

Dazu kommt noch, dass der Prozessor entsprechend Kapazität für Hintergrundprozesse abzweigen muss, was eine lineare Skalierung ebenfalls unmöglich macht.

AMD hat mit seinen FX-Prozessoren darauf gesetzt, dass Betriebssysteme und Software stärker skalieren, dies hat aber die Entwicklung leider nicht so gezeigt.

[Lion]

Also ist ein 2Ghz Prozessor in Dual-Core / Quad-Core trotzdem schneller wie mein 1-Prozessor mit 2,2 Ghz?

Laß Dich hier doch nicht von den Nerds in ihrem Elfenbeinturm verwirren.

Logik:

Warum sollte es überhaupt Dual- und Quadcore-Prozessoren geben, wenn die "nichts bringen" würden?

Warum sollten die Software-Entwickler die Programme/Betriebssysteme nicht so schreiben, dass diese von den Mehrkern-Prozessoren profitieren? Wäre doch Blödsinn, dieses Potenzial links liegen zu lassen.

Ja, gehe davon aus, dass ein Dual-Core schneller ist, als ein Single-Core, auch wenn dieser 0,2 GHZ mehr hat.

Und jetzt den Einsatz des Nerd-Chors bitte!

[Lion]

Natürlich ist bei einem Prozessor mit hoher Leistung die Gefahr höher, dass er überhitzt,

Ist es nicht genau andersherum?

Ein Prozessor mit hohem Leistungspotential bleibt länger cool?

Also mein Notebook mit 4-Kern-Prozessor wird überhaupt nicht mehr heiß. Im Gegensatz zur Single-Core-Rübe, die ich vorher hatte.

[zebulon]

Überhitzen tut sich heutzutage kein Prozessor mehr, weil diese sich selber drosseln.

Ausschlaggebend ist die sogenannte TDP (= Thermal Design Power) auf welche eine Prozessorfamilie spezifiziert ist. Das bedeutet aber nicht, dass ein Prozessor ,der z.B. auf 65 Watt spezifiziert ist, diese auch total ausnutzt. Wobei die TDP das Maß für die thermische Verlustleistung ist, aber nicht für die komplette Stromaufnahme. Ein 2GHz-Prozessor kann eine wesentlich geringere Verlustleistung haben, als sein großer Bruder mit 3GHz, aber dennoch sind beide auf dieselbe TDP spezifiziert.

Heutzutage werden verschiedene Stromsparmechanismen genutzt. Prozessoren könnten innerhalb von ein paar Takten Teile von sich einschlafen lassen, ihre Taktfrequenz herunter setzen, die Betriebsspannung reduzieren (die sogenannten C-States) und das ganze System drosseln (die sogenannten S-States).

Dazu kommt noch die dramatisch reduzierte Strukturgröße (Shrink). Denn je kleiner die Strukturen sind, umso weniger Elektronen kurven herum und umso geringer ist die Verlustleistung.

Der nächste zu erwartende Shrink wird wohl auf 13,4 nm gehen.

Na, nerdig genug?

[orthonormal]

Jetzt war zebulon schneller... Trotzdem, hier mein Senf:

Natürlich ist bei einem Prozessor mit hoher Leistung die Gefahr höher, dass er überhitzt,

Ist es nicht genau andersherum?

Ein Prozessor mit hohem Leistungspotential bleibt länger cool?

Also mein Notebook mit 4-Kern-Prozessor wird überhaupt nicht mehr heiß. Im Gegensatz zur Single-Core-Rübe, die ich vorher hatte.

Das muss man etwas differenziert betrachten.

Also, wenn das System unter voller Last läuft, erzeugt ein Prozessor mit höherer physikalischer ("thermischer") Leistung (Watt-Zahl) natürlich mehr Wärme. Normalerweise ist es so, dass bei Prozessoren aus der gleichen Generation diejenigen mehr Rechenleistung haben, die eine höhere Watt-Zahl haben. Manche Modelle sind eben auf Rechenleistung optimiert, manche auf geringen Verbrauch.

Wenn du einen neuen Laptop-Prozessor mit einem alten vergleichst, wird sehr wahrscheinlich bei einer vorgegebenen Rechenaufgabe der neue weniger Hitze entwickeln. Gleichzeitig wird der neuere eine höhere Rechenleistung besitzen.

[zebulon]

Wenn du einen neuen Laptop-Prozessor mit einem alten vergleichst, wird sehr wahrscheinlich bei einer vorgegebenen Rechenaufgabe der neue weniger Hitze entwickeln. Gleichzeitig wird der neuere eine höhere Rechenleistung besitzen.

Im Grunde kann man das gar nicht miteinander vergleichen, meine ich. Durch die explodierte Zahl an Prozessoren bei gleichzeitig geschrumpfte Größe des Die, im Vergleich zu früher, hat sich auch die Arithmetik weiter entwickelt. Ein moderner Prozessor erledigt die gleichen Rechenaufgabe mit weniger Takten und ist dadurch schon schneller.

[zebulon]

Jetzt war zebulon schneller...

Schnellerer Prozessor halt!

[uhu72]

Wenn es um eine Kaufentscheidung geht, kann man ganz einfach sagen, für haushaltsübliche Anwendungen reicht ein Dual-Core. Wie hier schon ausführlich erklärt, muss die Software Mehrkerne entsprechend unterstützen, damit man als Anwender spürbar davon profitiert. Und der Aufwand lohnt sich für die Softwareentwickler auch nur, wenn die Aufgabenstellung eine Parallelisierung in sinnvoller Weise zulässt. Von Vier- oder Achtkernern profitieren deshalb nur wenige in speziellen Anwendungsfällen.