CPU hızı ya da bir bilgisayardaki merkezi işlem biriminin hızı, esasen bilgisayarın geçici rasgele erişim belleğine (RAM) yüklenen yazılım programı talimatlarıyla beslenen hesaplamaları yapabileceği hızdır. İşlemci hızı, bir işlemciye yerleştirilmiş transistörlerin sayısı, diğer işlemcilere paralel bağlantılar, veri yolunun CPU'dan belleğe ileri ve geri veri aktarma kapasitesi ve diğer donanım özellikleri ile sınırlıdır. Çoğu CPU, yerel olarak çekirdek hesaplamaları gerçekleştirmek için, bunları bir veriyolu üzerinden başka bir donanım bileşenine iletmek zorunda kalmadan ve kendilerine geri göndermeden kendi bellek kayıtlarına sahiptir.
Mevcut sistemlerdeki bilgisayar işlemcileri, çoğu kişisel bilgisayardaki performans sınırlamalarının veri yolu kapasitesinin darboğazına çok daha fazla bağlı olduğu hızda çalışabilir. Kullanılabilir RAM miktarı ve sisteme erişen yazılımın tasarımı da gerçek CPU performansından daha önemlidir. CPU tasarımındaki çok iş parçacığı kapasitesi, CPU'nun CPU üzerinde paylaşılan bir yürütme ortamında birden fazla görevi gerçekleştirme yeteneği olan başka bir anahtar hız faktörüdür, bu nedenle program işlemleri sırasında bellekten daha az bilginin depolanması ve alınması gerekir.
Hobiler, cihazın overclock edilmesiyle bir CPU'daki saat hızı olarak bilinenleri sıklıkla değiştireceklerdir. Bilgisayardaki CPU hızını belirleyen şeyin bir kısmı saat hızı veya bilgisayarın dahili saatine göre CPU'nun tek bir talimatı yerine getirmesi gereken saat döngüsü sayısı olan saat hızıdır. Aynı CPU'lar, örneğin 10 döngüde iki sayının bir araya getirilmesi için, örneğin diğer işlemcinin 2 saatlik döngülerde aynı hesaplamayı yaptığı saatli çalışmalarda, çok farklı performans oranlarına sahip olabilir.
Bir bilgisayarın CPU'sunu overclock ederken veri yolu hızıyla senkronizasyondan çıkarırken, yeni veri yolu mimarileriyle geliştirilmiş eski sistemlerde CPU performansını önemli ölçüde artırabilir. Daha yeni işlemciler saat hızındaki değişikliklerden faydalanmayacaklar, çünkü halihazırda veri yolu ve bilgisayar belleğinin üstesinden gelebilecek bir seviyede çalışıyorlar. Çoklu gigahertz aralığında CPU hızı ile, saniyede milyarlarca hesaplama yapılır. Dolayısıyla 2,4 gigahertz CPU saniyede 2,4 milyar hesaplama yapabilir, oysa tipik 32 veya 64 bit Periferik Komponent Ara Bağlantı (PCI) veriyolu saniyede 127-508 megabayt (milyon byte) çalışacaktır.
Hızaşırtılmış olsun veya olmasın CPU hızı için bir başka sınırlayıcı faktör, tüm bilgisayarın sistemin ısıyı işlemciden uzaklaştırabilmesidir, çünkü artan ısı, metal oksit yarı iletken alan etkili transistördeki elektrik sinyallerinin iletimi için bir termal bariyer oluşturur ( MOSFET) CPU tasarımları. Daha hızlı işlemciler daha fazla ısı üretimine karşılık gelen daha yüksek güç kaynağı gerektirir. Mini-radyatör görevi gören ısı alıcıları, ısıyı iletim yoluyla dağıtmak için işlemcilerin yüzeyine inşa edilmiştir ve bilgisayar muhafazasındaki fan sistemleri konveksiyonla da uzaklaştırır.
Bir bilgisayarda veri hesaplamalarını paylaşmak için paralel olarak birden fazla işlemci çalıştırmak, çoğu bilgisayarda CPU hızını artırmak için yaygın bir yaklaşımdır. Gelişmiş sistemlerde, CPU'yu sabit bir sıcaklık ayarında tutmak için sıvı soğutma da kullanılır. Çok gelişmiş süper bilgisayarlar, paralel olarak çalışan binlerce işlemciyi kullanır ve saat azami 500 gigahertz veya saniyede 500 milyar hesaplama değerine ulaşan -452 ° Fahrenheit (-269 ° Celsius) civarında sıcaklıklara kadar sıvı azot veya sıvı helyum ile soğutulur.
