Per l'utente medio di computer, prestazioni significa velocità. Un computer più veloce si comporta meglio. La maggior parte delle persone sanno che l'unità centrale processore, o CPU, costituisce il "cervello" di un computer, così ragionano che, proprio come con l'intero computer, più veloce significa meglio. Ma quando si tratta di design della CPU, "veloce" dipende da un numero di diverse capacità e limitazioni all'interno la stessa CPU e altrove all'interno del computer. Queste variabili collettivamente determinano quanto velocemente una CPU può funzionare.

Velocità di clock

Utilizzo di processori centrali a tempo segnali elettrici per eseguire operazioni sui dati. La frequenza di questi segnali determina la velocità di clock di una CPU, misurata in hertz. Processori moderni hanno velocità nella gamma gigahertz, o miliardi di cicli al secondo. In teoria, il più veloce clock di una CPU velocità il più veloce è possibile elaborare i dati. Di per sé, tuttavia, la velocità di clock non prevedere in modo affidabile le prestazioni della CPU a causa di molti altri fattori che influiscono sulle prestazioni.

Cache

Processori centrali funzionano così in fretta che non possono utilizzare i dischi rigidi per memorizzare i dati. Invece, hanno a che fare con la RAM. RAM ha conseguito i dati dal disco rigido in uno stato temporaneo in cui si può accedere molto più rapidamente. Per molti requisiti computazionali, anche RAM è inaccettabilmente lento. La distanza tra la CPU e la RAM pone un ostacolo significativo alla velocità di esecuzione. Così, la CPU utilizzano una "cache", una piccola quantità di memoria di alta qualità molto vicino la CPU stessa---a volte direttamente all'interno della CPU. La cache memorizza i dati frequentemente utilizzati dove la CPU può accedere molto più rapidamente. Una maggiore dimensione della cache e una maggiore velocità di accesso della cache sia notevolmente per migliorare le prestazioni della CPU. Questa memoria viene ad un premio, tuttavia, a causa di vincoli di progettazione nei pressi di processore centrale.

Altre architetture

"Multi-threading" e "multi-core" possono migliorare le prestazioni della CPU tramite calcolo parallelo, o l'elaborazione simultanea di dati. Queste innovazioni promettono di migliorare notevolmente l'efficienza di elaborazione della CPU senza generare enormi quantità di calore supplementare che deriverebbero da aumentando la velocità di clock. Molti programmi hanno ancora supportano completamente il calcolo parallelo, ma quelle che eseguono incredibilmente bene su macchine multi-core.

Limitazioni

Le prestazioni del processore centrale sono influenzata da fattori esterni. Cascami di calore dalla CPU, quando non correttamente dissipato, causa di piccoli errori che abbassare le prestazioni. Il front side bus, la giunzione elettrica che collega la CPU per la RAM, ha una propria frequenza operativa, che limita quanto velocemente i dati possono viaggiare tra i due componenti. Stessa RAM ha una velocità di accesso che limita la velocità dati possono entrare e uscire. RAM ottiene la maggior parte dei dati dal disco rigido o altro sistema di archiviazione come un DVD o un'unità flash. Tutti hanno i loro tempi di accesso e velocità di trasferimento dati. Questi componenti possono creare colli di bottiglia che le prestazioni della CPU inferiore.