Von Colin Sprenger, Mischa Lehner und Siril Joho

Präsentation zum Thema: "Von Colin Sprenger, Mischa Lehner und Siril Joho"—  Präsentation transkript:

1 Von Colin Sprenger, Mischa Lehner und Siril Joho
Prozessor Von Colin Sprenger, Mischa Lehner und Siril Joho

2 Ablauf Die Geschichte des Prozessors Funktionsweise/Aufbau 1930er
Busse Register Speicherverwaltung/Cache/ Speicherzelle Adressleitung/Datenleitung Untereinheit Dekodierung Befehlszähler Steuerwerk Zustandsflag Transistor Verzweigungsbefehle MUX/Multiplexer DEMUX/Demultiplexer Schema eines Prozessors 10 Schritte bis Prozessende Ablauf

3 Die Geschichte des Prozessors

4 1930er Rechenwerk aus Relais Relais betrieben von magnetischer Energy
Zuse Z3 erster funktionierender Rechner weltweit Standarts langsame und störungsanfällige Rechner 1930er

5 1940er Baujahr des ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer
Zu Deutsch: Elektronischer numerischer Integrator und Computer Erster universeller Rechner Gebraucht von US- Armee für balistische Tabellen Bis zu 10m lang Schneller und weniger Störungsanfälle Hauptspeicher und CPU-Register auf Magnettrommel 1940er

6 1950er Erste Erwähnung der CPU Transistor als Stromleiter
Wichtigstes aktive Bestandteil Transistoren ermöglichten Mikroelektronik Englisches Kofferwort: transfer resistor Entspricht steuerbarem elektrischem Widerstand 1950er

7 1970er Zwangs Integration von allen Funktionen auf Prozessor
Mikroprozessor entsteht Schlechtes Feedback über Mikroprozessor 1970er

8 Entstehung des Coprozessors im Hauptprozessor
1980er

9 Entstehung des Grafikprozessor im Hauptprozessor
2000er

10 Funktionsweisen und Aufbau

11 Der Steuerbus ist zuständig, dass Aufgaben des Buses funktionieren
Er ist das Betriebssystem des Bussystem Adressbus überträgt Speicheradressen Datenbus überträgt Daten Überträgt mit Punkt zu Punkt System(kann nur in eine Richtung übertragen) Busse

12 Befehlsregister Auch Programmregister Englisch: Instruction Register
Speichereinheit und ein Teil der Steuereinheit Empfängt Programmbefehle und speichert sie in einem Zwischenspeicher Befehlsregister

13 Auch Zustandsregister oder Programmstatuswort oder Flagregister
Eng. Condition code register or program statusword Zeigen den Status der zuletzt durchführten Rechenoperation Statusregister

14 Speicherverwaltung/ Cache/Speicherzelle
Hierarchie 64-bit Architektur ist 64*64 Bit gross Im Betriebssystem integriert Weist Prozessen Speicherplatz zu Cache Schneller Speicher Kleine Speicherkapazität Puffer zwischen Arbeitsspeicher und Prozessor Beschleunigt häufig verwendete Programme Speicherzelle RAM HDD SSD M.2 SSD Speicherverwaltung/ Cache/Speicherzelle

15 Funktionseinheiten ALU Register Busse Cache Speicherverwaltung
Steuerwerk Rechenwerk Dekodierung: Entschlüsselung von Nachrichten Funktionseinheiten

16 Entschlüsselung von Nachrichten
Dekodierung

17 Befehlszähler Auch Programmzähler eng. Programcounter
Spezielles Register innerhalb eines Hauptprozessors Ladet Befehle Befehlszähler

18 Steuerwerk Auch Programmsteuerwerk oder Leitwerk Eng. Control Unit
Steuert den Ablauf der Befehlsbearbeitung Sendet und empfängt Steuersignale von Funktionseinheiten Steuerwerk

19 Zustandsflag Auch Programmsteuerwerk oder Leitwerk Eng. Control Unit
Steuert den Ablauf der Befehlsbearbeitung Sendet und empfängt Steuersignale von Funktionseinheiten Zustandsflag

20 Gehirnzellen der Prozessoren
Binär Code stellt eine 1 oder eine 0 dar Äussere Schicht Kollektor und Emitter genannt Mittlere Schicht sehr dünn N=Neutronenschicht P=Protonenschicht Neutronenschicht besteht aus Silizium und Arsen Atomen Protonenschicht besteht aus Silizium und Gallium Atomen Schwellwert von 0,6 – 0,7 Volt Transistor/PNP/NPN

21 Verzweigungsbefehle Programmierung ohne Programmabschnitt
Bedingung+Codeabschnitt= bedingte Anweisung Verzweigungsbefehle

22 MUX Schaltet parallele Signale auf serielle Signale Mehrere Eingänge
Ein Ausgang MUX

23 DEMUX Schaltet serielle Signale auf parallele Signale Ein Eingang
Mehrere Ausgänge Digitale Signale bestimmen den Ausgang DEMUX

24 Schema eines Prozessors

25 10 Schritte bis Prozessende