Was ist eine CPU und was macht sie?

Was ist eine CPU und was macht sie?

Akronyme sind die beliebteste Methode der Tech-Welt, um interessante Technologien unglaublich verwirrend klingen zu lassen. Wenn Sie einen neuen PC oder Laptop suchen, wird in den Spezifikationen der CPU-Typ angegeben, den Sie in dem glänzenden neuen Gerät erwarten können. Frustrierenderweise versäumen sie es fast immer, Ihnen zu sagen, warum das so wichtig ist.





Bei Entscheidungen zwischen AMD und Intel , Dual- oder Quad-Core und i3 vs. i7 oder i5 vs. i9 , kann es schwer zu sagen sein, was der Unterschied ist und warum er wichtig ist. Zu wissen, was für Sie am besten ist, kann schwierig sein, aber wir sind hier, um Ihnen zu helfen.





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Was ist eine CPU?

Die Core Processing Unit (CPU) wird oft als das Gehirn des Computers bezeichnet. Während die CPU nur ausmacht eine von vielen Verarbeitungseinheiten , es ist eines der wichtigsten. Es ist der Teil eines Computers, der Berechnungen, Aktionen und Programme durchführt.





Die CPU nimmt Befehlseingaben aus dem RAM des Computers, dekodiert und verarbeitet die Aktion, bevor sie eine Ausgabe liefert. CPUs sind in allen möglichen Geräten enthalten, von Computern und Laptops bis hin zu Smartphones, Tablets und Smart-TVs. Der kleine und meist quadratische Chip wird auf der Hauptplatine des Geräts platziert und interagiert mit der anderen Hardware, um Ihren Computer zu betreiben. Wenn Sie etwas tiefer in die Computermechanik eintauchen möchten, dann ist das Buch von J. Clark Scott ein großartiger Ausgangspunkt Aber woher weiß es? ( Vereinigtes Königreich ).

Wie arbeiten Sie?

Im Laufe der Jahre gab es viele Verbesserungen, seit die ersten CPUs auf den Markt kamen. Trotzdem ist die Grundfunktion der CPU gleich geblieben und besteht aus drei Schritten; holen, dekodieren und ausführen.



Bringen

Wie Sie vielleicht erwarten, beinhaltet das Abrufen das Empfangen einer Anweisung. Die Anweisung wird als Zahlenfolge dargestellt und an die CPU übergeben von der RAM . Jeder Befehl ist nur ein kleiner Teil einer Operation, daher muss die CPU wissen, welcher Befehl als nächstes kommt. Die aktuelle Befehlsadresse wird von einem Programmzähler (PC) gehalten. Der PC und die Anweisungen werden dann in einem Anweisungsregister (IR) platziert. Die PC-Länge wird dann erhöht, um auf die Adresse des nächsten Befehls zu verweisen.

Dekodieren

Sobald ein Befehl abgerufen und im IR gespeichert ist, leitet die CPU den Befehl an eine als Befehlsdecoder bezeichnete Schaltung weiter. Dies wandelt den Befehl in Signale um, die an andere Teile der CPU zur Aktion weitergeleitet werden.





Ausführen

Im letzten Schritt werden die dekodierten Anweisungen an die entsprechenden Teile der CPU gesendet, um sie zu vervollständigen. Die Ergebnisse werden normalerweise in ein CPU-Register geschrieben, wo sie von späteren Befehlen referenziert werden können. Stellen Sie es sich wie die Speicherfunktion Ihres Taschenrechners vor.

Wie viele Kerne?

In den frühen Tagen der Computertechnik hatte eine CPU nur einen einzigen Kern. Dies bedeutete, dass die CPU auf nur einen einzigen Satz von Aufgaben beschränkt war. Dies ist einer der Gründe dafür, dass Computing oft eine relativ langsame und zeitaufwändige, aber weltverändernde Angelegenheit war. Nachdem die Single-Core-CPU an ihre Grenzen gestoßen war, suchten die Hersteller nach neuen Wegen zur Leistungssteigerung. Dieses Streben nach Leistungsverbesserungen führte zur Entwicklung von Mehrkernprozessoren. Heutzutage werden Sie wahrscheinlich Begriffe wie Dual, Quad oder sogar Octo-Core hören.





Ein Dual-Core-Prozessor zum Beispiel besteht eigentlich nur aus zwei separaten CPUs auf einem einzigen Chip. Durch die Erhöhung der Anzahl der Kerne konnten CPUs mehrere Prozesse gleichzeitig verarbeiten. Dies hatte den gewünschten Effekt der Leistungssteigerung und Verkürzung der Verarbeitungszeit. Dual-Core wich bald Quad-Core-Prozessoren mit vier CPUs und sogar Octo-Core-Prozessoren mit acht. Fügen Sie Hyper-Threading hinzu, und Ihr Computer kann Aufgaben ausführen, als ob er bis zu 16 Kerne hätte.

Die Spezifikationen verstehen

Kenntnisse über den Betrieb einer CPU neben den unterschiedlichen Marken und Kernzahlen sind hilfreich. Es gibt jedoch viele Optionen, selbst mit den gleichen hohen Spezifikationen. Es gibt einige andere Spezifikationen, die Ihnen bei der Entscheidung zwischen CPUs helfen können, wenn es um den Kaufzeitpunkt geht.

Mobil vs. Desktop

Traditionell waren Computer große statische elektronische Geräte, die von einer konstanten Stromversorgung versorgt wurden. Die Umstellung auf Mobilgeräte und der Aufstieg des Smartphones haben jedoch dazu geführt, dass wir im Wesentlichen einen Computer überall hin mitnehmen. Mobile Prozessoren sind auf Effizienz und Stromverbrauch optimiert, damit der Akku des Geräts so lange wie möglich hält.

Nach ihrer Weisheit haben die Hersteller sowohl ihre Mobil- als auch Desktop-Prozessoren so genannt: gleiche Sache aber mit einer Reihe von Präfixen. Dies ist, obwohl es sich um unterschiedliche Produkte handelt. Die Präfixe für mobile Prozessoren haben „U“ für extrem niedrigen Stromverbrauch, „HQ“ für Hochleistungsgrafiken und „HK“ für Hochleistungsgrafiken mit Übertaktungsmöglichkeit. Desktop-Präfixe umfassen „K“ für Übertaktungsmöglichkeit und „T“ für optimierte Leistung.

32 oder 64-Bit

Ein Prozessor empfängt keinen konstanten Datenfluss. Stattdessen empfängt es die Daten in kleineren Blöcken, die als 'Wort' bekannt sind. Der Prozessor ist durch die Anzahl der Bits in einem Wort begrenzt. Als 32-Bit-Prozessoren zum ersten Mal entwickelt wurden, schien dies eine unglaublich große Wortgröße zu sein. Das Mooresche Gesetz galt jedoch weiterhin, und plötzlich konnten Computer mit mehr als 4 GB RAM umgehen – und ließ die Tür für einen neuen 64-Bit-Prozessor offen.

Thermisches Leistungsdesign

Das Thermal Power Design ist ein Maß für die maximale Leistung in Watt, die Ihre CPU verbraucht. Während ein geringerer Stromverbrauch eindeutig gut für Ihre Stromrechnung ist, kann er einen weiteren überraschenden Vorteil haben – weniger Wärme.

CPU-Sockeltyp

Um einen voll funktionsfähigen Computer aufzubauen, muss die CPU über das Motherboard mit den anderen Komponenten verbunden werden. Bei der Auswahl einer CPU ist darauf zu achten, dass die CPU- und Motherboard-Sockeltypen passen zusammen .

L2/L3-Cache

Der L2- und L3-Cache ist ein schneller On-Board-Speicher, der von der CPU während der Verarbeitung verwendet wird. Je mehr Sie davon haben, desto schneller wird Ihre CPU arbeiten.

Frequenz

Die Frequenz bezieht sich auf die Arbeitsgeschwindigkeit des Prozessors. Vor Mehrkernprozessoren war die Frequenz die wichtigste Leistungskennzahl zwischen verschiedenen CPUs. Trotz der hinzugefügten Funktionen ist es immer noch eine wichtige Spezifikation, die berücksichtigt werden muss. So kann beispielsweise eine sehr schnelle Dual-Core-CPU eine langsamere Quad-Core-CPU übertreffen.

Das Gehirn der Operation

Die CPU ist wirklich das Gehirn des Computers. Es führt alle Aufgaben aus, die wir normalerweise mit Computern verbinden würden. Die meisten anderen Computerkomponenten sind wirklich dazu da, den Betrieb der CPU zu unterstützen. Die Verbesserungen in der Prozessortechnologie einschließlich Hyper-Threading und Mehrfachkernen spielten eine Schlüsselrolle bei der technischen Revolution.

Die Möglichkeit, zwischen einem Intel i7 Dual-Core und einem AMD X4 860K Quad-Core unterscheiden zu können, erleichtert die Entscheidungsfindung erheblich. Ganz zu schweigen davon, dass Sie möglicherweise Geld für überlastete Hardware sparen. Trotz ihrer Bedeutung gibt es jedoch viele andere Möglichkeiten, Ihren PC auch zu aktualisieren .

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Wie viel wussten Sie über CPUs? Welche CPU hat dein Computer? Hat Sie das zu einem Upgrade inspiriert? Lass es uns in den Kommentaren unten wissen!

Bildnachweis: Vania Zhukevych über Shutterstock.com

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Über den Autor James Frew(294 veröffentlichte Artikel)

James ist Editor für Einkaufsführer bei MakeUseOf und ein freiberuflicher Autor, der Technologie für alle zugänglich und sicher macht. Großes Interesse an Nachhaltigkeit, Reisen, Musik und psychischer Gesundheit. Bng in Maschinenbau von der University of Surrey. Auch bei PoTS Jots zu finden, die über chronische Krankheiten schreiben.

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