CPU Furkan Dogan

CPU (Begriffsklärung) CPU steht als Abkürzung für: Central Processing Unit, (Haupt-)Prozessor eines Computers C P U

Begriffsverständnis Früher wurde unter dem Begriff Prozessor ,das Bauteil als auch eine datenverarbeitende Logik Einheit verstanden Heutzutage besitzen Prozessoren ,Chips jedoch mehrere sogenannte ´´Prozessor Kerne ´´ Heute versteht man unter dem Begriff Prozessor das Bauteil ,wird die datenverarbeitende Logik Einheit gemeint spricht man von den Prozessor Kernen

Prozessoren Ein Prozessor ist eine stark verkleinerte programmierbare Rechenwerk Maschine ,oder eine elektronische Schaltung die gemäß übergebenen Befehlen andere Maschinen oder elektrische Schaltungen steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt, was meist Datenverarbeitung beinhaltet. Am bekanntesten sind Prozessoren als Hauptprozessor, zentrale Recheneinheit oder zentrale Verarbeitungseinheit für Computer, in denen sie Befehle ausführen Am verbreitetsten sind sie als Mikrocontroller in eingebetteten Systemen (etwa in Waschmaschinen, Ticketautomaten, DVD-Spielern, Smartphones usw.).

Historische Entwicklung In den B1930er Jahren bestand das Rechenwerk eines Computers zunächst aus Relais und mechanischen Bauelementen. Noch in den 1940ern begann man damit, Computer mit Hilfe von Elektronenröhren zu bauen. Waren diese Rechner anfangs teure Einzelprojekte, so reifte die Technik im Laufe der 1950er Jahre immer mehr aus. Erste Erwähnungen des Begriffes CPU gehen in die Anfänge der 1950er Jahre zurück. So wurde in einer Broschüre von IBM (705 EDPM) von 1955 der Begriff „Central Processing Unit“ zuerst ausgeschrieben Die unzuverlässigen Elektronenröhren wurden Transistoren verdrängt In den 1970er Jahren entwickelten sich nach und nach Mikroprozessor

Mehrkernprozessoren Der Begriff Mehrkernprozessor (abgeleitet vom englischen Begriff auch Multicore-Prozessor oder Multikernprozessor) bezeichnet einen Mikroprozessor mit mehr als einem vollständigen Hauptprozessorkern in einem einzigen Chip. Es handelt sich also um mehrere vollständige, weitgehend voneinander unabhängige CPU-Kerne inklusive eigener Registersätze und arithmetisch-logischer Einheit (ALU). Dual-Core-Prozessor Single-Core-Prozessor Quad-Core-Prozessor Arithmetisch-logische Einheit

Steuer- Leitwerk Das Steuerwerk, auch Leitwerk genannt, kontrolliert die Ausführung der Anweisungen , dazu wird benötigt: Das Befehlsregister Der Befehlszähler Das Statusregister

Aufbau Oft werden heutige Prozessoren in Memory Management Units sowie Caches integriert Level-1-Cache (L1-Cache): Dieser Cache läuft mit dem Prozessortakt. Er ist sehr klein (etwa 4 bis 256 Kilobyte), dafür aufgrund seiner Position im Prozessorkern selbst sehr schnell abrufbar. Level-2-Cache (L2-Cache): Der L2-Cache befindet sich meist im Prozessor, aber nicht im Kern selbst. Er umfasst zwischen 64 Kilobyte und 12 Megabyte. Level-3-Cache (L3-Cache): Bei Mehrkernprozessoren teilen sich die einzelnen Kerne den L3-Cache. Er ist der zweit-langsamste der vier Caches, aber meist bereits sehr groß (bis zu 256 Megabyte). Level-4-Cache (L4-Cache): Wenn vorhanden, dann meist außerhalb der CPU auf einem Interposer oder dem Mainboard. Er ist der langsamste der vier Caches (nur selten über 128 Megabyte).

Rechenwerk Das Rechenwerk führt die Elementaroperationen eines Prozessors durch. Es besteht zum einen aus der arithmetisch-logischen Einheit (ALU), zum anderen aus den Arbeitsregistern. Die Arbeitsregister können Daten (als Datenregister) und, abhängig vom Prozessortyp, auch Adressen (als Adressregister) aufnehmen. Ein spezielles Adressregister ist der Stapelzeiger (englisch stackpointer), der die Rücksprungadresse bei einem Unterprogrammaufruf aufnimmt. Auf dem Stack werden dann zusätzlich oft Registerkopien gesichert und neue, lokale Variablen angelegt.

Leistungsmerkmale Wortbreite: legt fest ,wie lang ein Maschinenwort des Prozessors sein kann, d. h. aus wie vielen Bits es maximal bestehen kann Prozessortakt: Der Prozessortakt ist ein vielfaches des Mainboard-Grundtaktes .Bei einigen Mainboards kann man diesen Multiplikator über die BIOS oder manuell einstellen , was als Über –oder Untertakten bezeichnet wird . Die Hardware kann beim Übertakten zu irreparablen Schäden führen Die Leistung eines Prozessors wird in GHz angeschrieben

Quellen https://de.wikipedia.org/wiki/Mehrkernprozessor https://de.wikipedia.org/wiki/Prozessor https://de.wikipedia.org/wiki/CPU_(Begriffskl%C3%A4rung) https://de.wikipedia.org/wiki/Prozessorkern https://www.google.at/search?q=ALU&rlz=1C1NDCM_deAT772AT772&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved= 0ahUKEwjZwZv3-oLYAhUHKVAKHRZhDQMQ_AUICigB&biw=1920&bih=974#imgrc=h4Sn4j9xC_cV4M: https://de.wikipedia.org/wiki/Datenwort https://www.acer.com/ac/en/US/content/predator-17x-series https://de.wikipedia.org/wiki/Bit https://de.wikipedia.org/wiki/Cache