Was ist eine CPU?

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Die Zentraleinheit (CPU) ist eine wichtige Hardwarekomponente, die es Computern ermöglicht, auf Befehle zu reagieren. Die Hauptkomponenten der CPU befinden sich auf der Leiterplatte des Computers und umfassen die Steuereinheit, die arithmetische Logikeinheit, die Register, die Busse und den Hauptspeicher (RAM). 

Damit die CPU Ihre Befehle verstehen kann, übersetzt die Software die Meldungen in eine Reihe von Binärcodes. Der von der CPU empfangene Binärcode durchläuft dann den dreistufigen Befehlszyklus: 

Schritt 1: Abrufen

Die CPU muss zunächst die im Arbeitsspeicher des Computers (RAM) gespeicherten Befehle abrufen. Eine Komponente der CPU, das sogenannte Befehlsregister, speichert die Befehle.

Schritt 2: Dekodieren

Um die auszuführenden Aktionen zu bestimmen, überträgt die CPU Anweisungen aus dem Anweisungsregister an den Anweisungsdecoder, wo sie eine Berechnung durchführt, um die Anweisung in Signale zu decodieren.

Schritt 3: Ausführen

Im letzten Schritt wird das dekodierte Signal an bestimmte Stellen in der CPU weitergeleitet, sodass die CPU die gewünschte Aktion ausführen kann. Der Befehlsprozess wiederholt sich automatisch, wenn die CPU zur nächsten Aufgabe übergeht.

Die folgenden Schlüsselbegriffe helfen Ihnen, die Funktionsweise von CPUs besser zu verstehen:

Die Taktfrequenz bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der eine CPU arbeiten und Befehle verarbeiten kann, und sie wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst. Eine CPU mit mehr Kernen ist in der Lage, Informationen schneller zu verarbeiten, deshalb haben moderne CPUs normalerweise mehrere Kerne.

In einigen Fällen ist eine höhere Taktfrequenz jedoch nicht immer gleichbedeutend mit einer besseren CPU, da hohe Taktfrequenzen einen höheren Stromverbrauch und eine höhere Wärmeentwicklung der CPU zur Folge haben.

Hyperthreading ist eine Weiterentwicklung von CPUs, die es einem einzelnen Kern ermöglicht, Informationen schneller zu verarbeiten, als wenn er die Leistung von zwei Kernen hätte. Hyperthreading teilt Informationen in mehrere Threads auf und ermöglicht dem Kern, die Threads gleichzeitig zu verarbeiten. 

Eine weitere Komponente, die die Verarbeitungsgeschwindigkeit beeinflusst, ist der Cache-Speicher. Der Cache-Speicher enthält begrenzte Mengen an Daten, auf die häufig zugegriffen wird, sodass die CPU diesen Speicher schnell nutzen kann, anstatt Speicher aus dem Hauptdatenspeicher zu verwenden, und Befehle schneller verarbeiten kann. 

Verwandte Begriffe

• IP-Adresse

• Hauptplatine

• Binärer Code

• Operatives System 

• CPU

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