Verarbeitungsleistung

Verarbeitungsleistung bezeichnet die Fähigkeit eines Computersystems, Rechenaufgaben in einer bestimmten Zeit zu erfüllen. Sie gibt an, wie viel Arbeit in einer Sekunde erledigt werden kann, und wird oft in Form von Fließkommaoperationen pro Sekunde (FLOPS) oder als Anweisungen pro Sekunde gemessen. In der Praxis umfasst Verarbeitungsleistung sowohl die reale Einzelthread-Leistung als auch die Gesamtheit der parallel ablaufenden Prozesse, einschließlich Mehrkern-, Multi-Thread- und Hardwarebeschleunigung durch GPUs oder spezialisierte Beschleuniger.

Kernfaktoren der Verarbeitungsleistung sind die Architektur der Zentralprozessoren, die Taktrate, die Instructions-per-Cycle (IPC), die Anzahl der Kerne und Threads, sowie die Möglichkeiten zur parallelen Verarbeitung (z. B. SIMD-Vektormodule). Daneben spielt die Leistungsfähigkeit des Speichersystems eine zentrale Rolle: Latenz, Bandbreite und Cache-Hierarchien beeinflussen, wie schnell Daten bereitgestellt werden können. Energieeffizienz, gemessen als Leistung pro Watt, gewinnt durch mobile undRechenzentren an Bedeutung. Softwareaspekte wie Compiler-Optimierung, Algorithmeneffizienz und Handhabung von Speicherzugriffen beeinflussen die effektive Verarbeitungsleistung ebenfalls erheblich.

Messung und Metriken umfassen theoretische Spitzenwerte (z. B. FLOPS) sowie Benchmark-Ansätze wie SPEC CPU, Linpack/HPL, Cinebench, PassMark oder Geekbench. Dabei wird oft zwischen einzelner Kernleistung und Gesamtleistung eines Systems unterschieden. Realweltliche Leistung hängt stark von konkreten Anwendungen, Datensätzen und Systemarchitektur ab. Trends umfassen zunehmende Mehrkernigkeit, heterogene Systeme mit GPUs/ASICs und den Fokus auf Energieeffizienz, Speicherbandbreite und Minimierung von Latenzen.