Käsittelynopeuden

Käsittelynopeus tarkoittaa järjestelmän tai yksittäisen komponentin kykyä suorittaa ohjeita tai tehtäviä tietyssä ajassa. Sillä voidaan viitata sekä tietokoneiden teknisiin järjestelmiin että ihmisen kognitiiviseen prosessointiin. Tietokoneiden yhteydessä käsittelynopeutta arvioidaan usein suorituskykyyn vaikuttavien tekijöiden kokonaisuutena, kun taas kognitiivisessa kontekstissa se viittaa ihmisen tai eläimen kykyyn käsitellä tietoa nopeasti.

Tietokoneissa käsittelynopeutta mitataan sekä teoreettis- että käytännön mittareilla. Yleisimmät ovat kellotaajuus (GHz), joka antaa karkean teoreettisen nopeuden, sekä IPC (instructions per cycle) ja läpäisy (throughput) sekä latenssi. Todellinen suorituskyky riippuu muistinhallinnasta (välimuisti ja päämuisti), muistiväylien nopeudesta, I/O-tehosta sekä ohjelmiston ja kääntäjän optimoinnista. Erilaiset benchmark-ohjelmistot, kuten SPEC, PassMark ja Geekbench, antavat vertailukelpoisia arvoja.

Kognitiivisessa kontekstissa käsittelynopeus tarkoittaa ihmisen kykyä vastaanottaa, muokata ja vastata tietoihin nopeasti. Sitä mitataan usein reaktiotesteillä ja ajan mittauksella monimutkaisissa tehtävissä. Käsittelynopeus liittyy muun muassa oppimiskykyyn ja älykkyyteen, ja se voi heikentyä iän myötä tai olla tilapäisesti alhaisempi sairauden, väsymyksen tai stressin vuoksi.

Parantaminen tapahtuu sekä ohjelmisto- että laitteistotasolla. Ohjelmistossa voidaan parantaa algoritmien tehokkuutta, vähentää muistinhallinnan epäoptimaalista käyttöä ja hyödyntää rinnakkaisuutta sekä erikoislaitteistoa kuten useita ytimiä tai grafiikkasuorittimia. Laitepuolella keskeisiä tekijöitä ovat nopea muisti, suuri välimuisti sekä tehokkaat tiedonsiirtoreitit ja tallennusjärjestelmät.