GHz/MHz

Kurz: Gigahertz und Megahertz — Maßeinheiten für Frequenz, also Schwingungen bzw. Zyklen pro Sekunde. 1 GHz = 1.000 MHz = 1 Milliarde Zyklen pro Sekunde.

Genauer: In der IT begegnen einem diese Einheiten meist bei CPU-Taktraten und RAM-Geschwindigkeiten (z. B. DDR5-6000 = 6.000 MHz effektive Taktrate). Wichtig: Eine höhere Zahl ist nur innerhalb derselben Architektur/Generation direkt vergleichbar, nicht über unterschiedliche Chip-Generationen hinweg.

Im Detail

Die physikalische Grundlage

Hertz (Hz) ist die physikalische Grundeinheit für Frequenz: ein Hertz entspricht einem vollständigen Schwingungszyklus pro Sekunde, benannt nach dem Physiker Heinrich Hertz. Bei elektronischen Bauteilen gibt die Taktfrequenz an, wie viele solcher Zyklen der interne Taktgeber (meist ein Quarzoszillator als präzise Zeitreferenz) pro Sekunde liefert — jeder Zyklus ist im Grunde ein “Zeittakt”, zu dem die Schaltung einen definierten Arbeitsschritt ausführen kann. Höhere Frequenz bedeutet also grundsätzlich mehr mögliche Arbeitsschritte pro Sekunde, aber auch mehr erzeugte Abwärme (die Verlustleistung steigt überproportional mit der Frequenz), weshalb Frequenz nie beliebig steigerbar ist, ohne die Kühlung entsprechend mitwachsen zu lassen.

Reale vs. effektive Taktrate bei RAM

Wichtig ist der Unterschied zwischen realer und “effektiver” Taktrate, der bei RAM-Angaben oft für Verwirrung sorgt: DDR-Speicher (Double Data Rate) überträgt pro Taktzyklus zwei Datenpakete statt einem, weshalb Hersteller die effektive, doppelt so hohe Datenrate angeben (z. B. “DDR5-6000” bedeutet effektiv 6.000 MT/s — Megatransfers pro Sekunde —, während der reale interne Takt nur 3.000 MHz beträgt). Diese Verdopplung passiert, indem Daten sowohl bei steigender als auch bei fallender Signalflanke übertragen werden, statt nur einmal pro vollständigem Zyklus.

Warum GHz-Vergleiche irreführend sein können

Bei CPU-Taktraten gilt zudem: Ein direkter Vergleich der GHz-Zahl ist nur innerhalb derselben Chip-Architektur und -Generation wirklich sinnvoll — eine neuere, effizientere CPU-Generation kann bei niedrigerem Takt trotzdem mehr Arbeit pro Sekunde leisten als eine ältere mit höherer Taktzahl, weil sie pro Taktzyklus mehr Befehle abarbeitet (“Instructions per Clock”, IPC). Ein reiner GHz-Vergleich zwischen z. B. einer 5 Jahre alten CPU und einem aktuellen Modell sagt deshalb praktisch nichts über die tatsächliche relative Leistung aus.

Frequenzangaben außerhalb der CPU

Auch außerhalb von CPU und RAM begegnen einem GHz/MHz-Angaben: bei WLAN-Frequenzbändern (2,4 GHz, 5 GHz, neuerdings 6 GHz), bei Funkfrequenzen allgemein oder bei der Taktrate von Bus-Systemen wie PCIe. In all diesen Kontexten bezeichnet die Einheit dasselbe physikalische Prinzip — Schwingungen/Zyklen pro Sekunde —, angewendet auf sehr unterschiedliche technische Zusammenhänge.

Siehe auch: Takt (GHz), RAM, CPU