So verstehen Sie die sequentielle Verarbeitung effektiv
Okay, so ist es: Frühe Computer verwendeten eine sehr einfache Methode namens sequentielle Verarbeitung. Im Grunde wurde jede Aufgabe in eine Warteschlange gestellt und in der Reihenfolge ihres Eintreffens erledigt. Nicht allzu komplex – und ehrlich gesagt auch einfacher zu programmieren. Allerdings merkte man schnell, dass dieser Ansatz erhebliche Leistungsprobleme mit sich brachte. Deshalb setzten modernere CPUs auf Parallelverarbeitung und aggressives Pipelining.
Wenn Ihr Computer beim Warten auf Daten träge reagiert – beispielsweise beim Öffnen großer Dateien oder beim Laden von Spielen –, sind Sie wahrscheinlich mit diesen Verzögerungen konfrontiert. Diese Verzögerungen entstehen, weil die CPU auf Daten warten muss, egal ob diese aus dem CPU-Cache, dem RAM oder einem deutlich langsameren Speicher wie einer Festplatte stammen. Und da die CPU Anweisungen streng nacheinander verarbeiten muss, ist während der Wartezeit kein effizientes Multitasking möglich. Bei manchen Systemen kann diese Wartezeit tatsächlich viele CPU-Zyklen verschwenden, wodurch sich alles langsam anfühlt.
Warten auf Daten
Das Warten auf Daten ist ein enormer Leistungskiller, den viele nicht erkennen. Es ist zwar seltsam, aber die CPU kann immer nur einen Befehl gleichzeitig bearbeiten, und wenn dieser Befehl auf Daten wartet, muss die CPU einfach warten. Denn Windows und andere Betriebssysteme verbergen diese Probleme nicht besonders gut, sie häufen sich einfach an. Manchmal hilft ein schneller Neustart der App oder sogar des Systems, aber wenn die Verzögerungen beim Datenzugriff weiterhin auftreten, deutet dies auf ein größeres Architekturproblem hin, das moderne CPUs zu beheben versuchen.
Zur Fehlerbehebung oder Leistungsverbesserung: Sie können prüfen, ob Ihr System aufgrund von langsamem Festplattenzugriff oder Speicherengpässen langsam ist. Beispielsweise können Sie diese Verzögerungen durch die Aktivierung von Windows ReadyBoost oder ein Upgrade auf eine SSD deutlich reduzieren.Überprüfen Sie außerdem die Registerkarte „Leistung“ Ihres Task-Managers. Wenn Sie beim Laden von Daten eine hohe Festplattenaktivität feststellen, ist dies der Grund.
Priorisierung
Hinzu kommt, dass die sequentielle Verarbeitung keinen Wert auf die Priorität von Aufgaben legt. Wenn Sie also im Hintergrund Downloads oder schwere Prozesse ausführen, können diese die Warteschlange verstopfen und Dinge wie Mausbewegungen oder Tastatureingaben verzögern. Auf manchen Systemen kann es zu Verzögerungen oder gar Nichtreaktionen kommen, insbesondere wenn mehrere langsame Anweisungen aufeinander folgen. So funktioniert es nun einmal – kein intelligentes Aufgabenmanagement in einem sequentiellen Setup.
Praktischerweise kann es hilfreich sein, die Prioritäten Ihrer Prozesse über den Task-Manager zu optimieren. Setzen Sie kritische Anwendungen auf „hoch“ – manchmal verschiebt das die Warteschlange etwas zu Ihren Gunsten. Auch das Schließen von Hintergrund-Apps, die Speicherplatz oder CPU stark beanspruchen, kann hilfreich sein.Übertreiben Sie es aber nicht, sonst kann es zu Instabilitäten kommen.
Lösungen für diese Engpässe
Und hier kommt die coole Technologie ins Spiel. Die Lösung für diese Probleme war die Out-of-Order-Ausführung und Pipelining. Moderne CPUs können im Grunde mehrere Teile verschiedener Anweisungen gleichzeitig bearbeiten, sodass sie nicht einfach auf Daten warten müssen. Stattdessen beginnen sie mit der Arbeit an der nächsten Anweisung, während sie noch auf Daten für die vorherige warten. Stellen Sie sich das wie eine Fabrik vor, in der nicht gewartet wird, bis eine Maschine fertig ist, bevor die nächste gestartet wird – alles läuft schneller.
Wenn Sie neugierig sind, können Sie im BIOS/UEFI oder in den CPU-Einstellungen Ihres Systems nachsehen, ob Hyperthreading oder mehrere Kerne aktiviert sind – diese Funktionen unterstützen die parallele Verarbeitung und beschleunigen die Arbeit. Für regelmäßige Nutzer verbessert ein Upgrade auf eine SSD, wenn Sie noch eine Festplatte verwenden, die Datenzugriffszeiten erheblich. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Treiber und die Firmware Ihres Systems aktuell sind, damit Ihre CPU diese Aufgaben effizienter bewältigen kann.
Zusammenfassung
Moderne CPUs sind nicht mehr nur einfache sequentielle Maschinen. Sie sind darauf ausgelegt, mehrere Anweisungen zu verarbeiten, Aufgaben zu priorisieren und Pipeline-Operationen durchzuführen, damit alles reibungslos läuft. Bei langsamen Systemen kann es hilfreich sein, Hardware-Upgrades – wie den Wechsel zu SSDs – in Betracht zu ziehen oder die Systemprioritäten anzupassen. Zu verstehen, dass das Kernproblem oft in der anfänglichen sequentiellen Verarbeitung liegt, relativiert die Situation. Manchmal kann schon eine kleine Hintergrundbereinigung oder ein Hardware-Update große Verzögerungen reduzieren.
- Überprüfen Sie, ob Ihre CPU Hyperthreading oder mehrere Kerne unterstützt
- Rüsten Sie Ihre Festplatte auf eine SSD auf, um schneller auf die Daten zugreifen zu können
- Schließen Sie nicht benötigte Hintergrund-Apps
- Passen Sie die Prozessprioritäten über den Task-Manager an
- Stellen Sie sicher, dass Ihre Systemtreiber und Firmware auf dem neuesten Stand sind
Zusammenfassung
- Die sequentielle Verarbeitung verursachte Verzögerungen beim Warten auf Daten oder bei der Bearbeitung mehrerer Aufgaben
- Moderne CPUs versuchen, dies mit Out-of-Order-Ausführung und Pipelining zu beheben
- Durch die Aufrüstung von Hardware wie SSDs und die Verwaltung von Prozessen können Engpässe behoben werden
- Halten Sie die Systemtreiber für eine bessere Leistung immer auf dem neuesten Stand