Was bedeutet Hertz?

[sod4mint]

Hallo zusammen,
Ich verstehe nicht was die Taktfrequenz beispielsweise beim Prozessor ist.
Im Internet steht was von Schwingungen und Operationen. Bisher habe ich gedacht, dass Hertz die Stromimpulse bezeichnet, die pro Sekunde durch den Prozessor fließen.
Also ein Pc mit einem Hertz könnte seinen Zustand in der Sekunde einmal wechseln, nämlich an oder aus.
Bei zwei Hertz könnte er seinen Zustand zweimal wechseln, und so weiter. Stimmt das so?
Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte.

Sod4mint, der das Forum für alle möglichen Fragen missbraucht.

[Black & White]

wenn ich da einfach mal wiki zitieren darf:
https://de.wikipedia.org/wiki/Taktsignal

Mit der Prozessorfrequenz – auch (Prozessor-)Taktfrequenz, Taktung oder Taktrate genannt – gibt man die Geschwindigkeit an, mit der Daten in Computern verarbeitet werden können. Sie wird in Hertz (Hz) angegeben. Da die Frequenz moderner Prozessoren mehrere Milliarden Hertz beträgt, werden die Zahlen oft mit Hilfe von Vorsätzen wie Giga (G) für Milliarden oder Mega (M) für Millionen abgekürzt (in Eingebetteten Systemen sind aber teilweise auch kHz üblich). Zum Beispiel bedeutet eine Prozessor-Taktfrequenz von 1 GHz eine Taktperiode von einer Nanosekunde.

Der Datendurchsatz eines Prozessors ergibt sich aus seinem Takt und der Datenrate seiner Anbindung an den Hauptspeicher. Die Rechenleistung (gemessen zum Beispiel in MIPS oder FLOPS) ist nicht nur von der Frequenz, sondern auch von der gesamten Architektur des Prozessors abhängig. Selbst bei Prozessoren, die den gleichen Befehlssatz verwenden, können sich bei gleicher Taktrate gravierende Rechenleistungsunterschiede zeigen, deren Ursache zum Beispiel in der IPC-Rate (IPC für englisch Instructions per cycle ‚Instruktionen pro Takt‘), firmenspezifischen Merkmalen (zum Beispiel SIMD-Erweiterungen) oder in der bereits angesprochenen Speicherbandbreite begründet liegen kann. Die IPC-Rate gibt an, wie viele Instruktionen ein Prozessor durch Parallelisierung gleichzeitig abarbeiten kann. Der Prozessor mit höherer IPC-Rate schafft daher pro Takt mehr Rechenoperationen und rechnet daher schneller.

ansonsten evtl noch mehr lesestoff: https://de.wikipedia.org/wiki/Prozes..._Informationen

[Coaster]

Moin Sod4mint, naja was heißt missbrauchen, ist ja schön wenn du hier solche Fragen stellst

Also Hertz selbst, als Einheit, bedeutet ja nur "pro Sekunde" bzw. "1/s", benannt nach Heinrich-Hertz, wie zum Beispiel auch unser Hamburger Fernsehturm, aber ich schweife ab...

Damit ist deine Frage aus der Überschrift ja eigentlich schon vollkommen beantwortet Die Einheit Hertz benutzt man ja auch bei der Bildwiederholungsrate oder bei Angaben von Wellefrequenzen von Tönen und allen anderen Formen von Wellen (dann häufig mit Präfix in Form von Megahertz - MHz etc....)

Der 2. Teil deiner Frage ist dann ja bezogen auf den Prozessor. Dort ist es die sogenannte Taktung, aktuelle Prozessoren haben einen Takt von mehreren GHz(Gigahertz), also mehrerer MILLIARDEN Zyklen in einer Sekunde. Wenn du das mal ausrechnest ergibt das schon bei 1,0 GHz weniger als eine Nanosekunde pro Zyklus!
Und was ein Zyklus ist.. klar, ein bestimmter Vorgang/Durchlauf... im Falle der CPU ist es wie du schon richtig geschrieben hast quasi eine Schwingung, denn auch wenn Computer nur mit 2 Zuständen (Ein/Aus bzw 1/0) arbeiten werden diese Zustände durch ein quasi analoges Signal, eine (Spannungs-)Welle erreicht.. und die Frequenz bzw. der Takt gibt dann halt an wie viele Zustandsänderungen innerhalb von einer Sekunde möglich sind....

So würde ich das mal grob erklären, ich hoffe man kann das einigermaßen verstehen, war jetzt so mehr oder weniger von der Leber weg geschrieben ^^ Man könnte auch noch den Grundtakt und Multiplikator und die Bus-Breite erwähnen aber dazu kannst du dich ja bei Interesse selbst informieren

Vielleicht findet sich hier ja auch noch jemand der das besser/anschaulicher/ausführlicher/whatever erklären kann

[BigWhoop]

Macht euch mal gedanken darüber für was die angegebene Frequenz überhaupt zählt. Alle Transistoren zusammengerechnet? Jeder Transistor? Nur der Core? Was ist mit dem Cache?

[sod4mint]

Also wie ich das verstanden habe, würde das was ich im Eingangspost geschrieben habe dann zutreffen, wenn ein Prozessor nur aus einem Transistor bestehen würde. Da er aber aus mehreren Transistoren (und und und) besteht und mehrere gleichzeitig adressieren kann und damit die (gleich schnell) miteinander arbeiten, werden sie mit dem Takt koordiniert.

[BigWhoop]

hmm dafür gibt es den basistakt. der sorgt für eine synconität aller beteiligter und daraus resultierender frequenzen. Auch RAM, PCIe BUS etcpp.

Wichtig ist aber das man versteht das 1 GHz bei Prozessor A nichts über die performance aussagt im vergleich zu Prozessor B. so lange sie nicht aus der exakt gleichen Produktreihe kommen.