Πόσες λειτουργίες μπορεί μια CPU να πραγματοποιήσει κάθε δευτερόλεπτο;

Οι λειτουργίες μιας CPU ανά δευτερόλεπτο (συχνά εκφράζονται σε Hertz, Hz ή Gigahertz, GHz) δεν είναι ένας απλός, απλός αριθμός. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από διάφορους παράγοντες:

* ταχύτητα ρολογιού: Αυτή είναι η συχνότητα με την οποία τα εσωτερικά ρολόι της CPU, συνήθως μετρούμενα σε GHz. Μια υψηλότερη ταχύτητα ρολογιού γενικά σημαίνει περισσότερες λειτουργίες * δυνητικά * ανά δευτερόλεπτο.

* Οδηγία ανά ρολόι (IPC): Οι σύγχρονες CPU μπορούν συχνά να εκτελούν περισσότερες από μία οδηγίες ανά κύκλο ρολογιού μέσω τεχνικών όπως η Pipelining και η υπερπολεμική εκτέλεση. Το IPC επηρεάζει σημαντικά τις πραγματικές λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

* πολυπλοκότητα οδηγιών: Διαφορετικές οδηγίες χρειάζονται διαφορετικά χρονικά διαστήματα για εκτέλεση. Μια απλή προσθήκη θα είναι ταχύτερη από έναν πολύπλοκο υπολογισμό κυμαινόμενου σημείου.

* αριθμός πυρήνων: Οι CPU πολλαπλών πυρήνων μπορούν να εκτελούν πολλαπλές λειτουργίες ταυτόχρονα.

* Απόδοση cache: Ταχύτερη πρόσβαση στην προσωρινή μνήμη επιταχύνουν τις οδηγίες και τον χειρισμό των δεδομένων, οδηγώντας σε περισσότερες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

* φόρτο εργασίας: Ο τύπος της εργασίας που εκτελείται επηρεάζει σημαντικά την απόδοση. Μια CPU μπορεί να εκτελέσει πολλές απλές οδηγίες γρήγορα, αλλά να αγωνιστεί με μερικές πολύπλοκες.

Επομένως, δεν υπάρχει ενιαία απάντηση. Μια CPU χαμηλής ισχύος μπορεί να εκτελεί δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, ενώ ένας CPU υψηλής ποιότητας θα μπορούσε να εκτελέσει τρισεκατομμύρια. Η εστίαση αποκλειστικά στην ταχύτητα του ρολογιού δίνει μια πολύ ελλιπής εικόνα.