3. Prozessor (CPU)

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Der Prozessor ist für die Verarbeitung von Daten im Computer zuständig. Ausserdem überwacht und steuert er den Ablauf von Programmen.

Moderne Prozessoren enthalten mehrere Kerne, welche unabhängig voneinander Programme ausführen und Berechnungen vornehmen können.

Kenngrössen

Für den Prozessor gibt es folgende wichtige Kenngrössen:

• Die Anzahl Kerne gibt an, wie viele Berechnungen ein Prozessor gleichzeitig, also parallel, ausführen kann.

• Die Taktfrequenz gibt an, wie schnell der Prozessor Berechnungen durchführen kann. Sie wird in der Einheit Hertz angegeben, was «pro Sekunde» bedeutet. 2.1 GHz sind "2.1 Gigahertz", also 2'100'000'000 Hz und somit 2.1 Milliarden Operationen, die pro Sekunde berechnet werden können.

AMD Ryzen-Prozessor@

Pins auf Unterseite@

geöffneter Prozessor@

Kerne - wichtig für parallele Berechnungen

Jeder Kern einer CPU kann unabhängig von den anderen Kernen Berechnungen durchführen. Die Herausforderung dabei ist, dass die einzelnen Kerne nur mit grossen Hürden Zwischen- oder Endresultate austauschen können. Deshalb sind mehr Kerne nicht immer besser. Es kommt darauf an, wie die einzelnen Kerne genutzt werden.

Aufgaben

Der Prozessor hat zwei Hauptaufgaben. Einerseits kontrolliert er die Ausführung der Programmanweisungen. Dabei steuert er alle anderen Komponenten des Computers.

Andererseits verarbeitet der Prozessor Daten. Das heisst, er führt mathematische oder logische Operationen mit binären Zahlen aus, beispielsweise:

• Vergleichen

• Addieren

• Multiplizieren

• Bits um eine Stelle nach links schieben

Im Kapitel Rechnerarchitektur wird die Funktionsweise des Prozessors genauer erklärt.

Weitere Funktionen

In moderne Prozessor-Chips werden auch weitere Funktionen integriert, welche früher von separaten Bauteilen übernommen wurden.

Moderne Desktop-Prozessoren enthalten normalerweise eine Grafikeinheit, welche die Darstellung von Text, Bild und Video auf einem Bildschirm übernimmt.

Bei Prozessoren für Mobiltelefone werden üblicherweise spezialisierte Funktionen für GPS, W-LAN, Mobilfunk und Bluetooth auf dem Chip integriert. Dabei spricht man von einem Ein-Chip-System oder SoC (engl. system on a chip).

Meine CPU

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