Inhalt
- Allgemeine CPU-Begriffe
- Das Gehirn des Computers
- Die vier Hauptfunktionen der CPU
- Multi-Core-Prozessoren
- Wie kann ich die Leistung einer CPU testen?
Der Autor ist begeistert von Elektronik, Computern und Kunsthandwerk.
Die CPU oder Zentraleinheit ist sowohl das Herz als auch das Gehirn jedes Computers. Viele von uns wissen nicht, wie wichtig dieses Gerät für die Leistung eines Computers ist. Wie viele von Ihnen haben sich über die Grundfunktionen der CPU gewundert? Dieser Artikel beantwortet diese und andere Fragen, einschließlich:
- Warum es wichtig ist, ein gutes Kühlsystem zu haben, um die CPU auf den richtigen Temperaturen zu halten
- Warum es so wichtig ist, die CPU vor Überhitzung zu schützen
Allgemeine CPU-Begriffe
| Begriff | Was es bedeutet oder tut |
|---|---|
Zentralprozessor | Zentraleinheit oder das Herz und das Gehirn des Computers |
Binärcode | Eine Folge von Einsen und Nullen oder die Sprache, in die Ihre CPU alle Daten übersetzt |
ALU | Arithmetical Logical Unit, verantwortlich für alle mathematischen und logischen Operationen |
Programm zähler | Verfolgt, welche Anweisungen die CPU bei der Datenverarbeitung als Nächstes ausführen soll |
Ein Hertz | Die Geschwindigkeit, mit der eine Operation pro Sekunde ausgeführt wird |
Multi-Core-Prozessor | Eine CPU mit zwei oder mehr unabhängigen Kernen, sodass mehr als eine Sache gleichzeitig ausgeführt werden kann |
Das Gehirn des Computers
Wie bereits erwähnt, ähnelt die CPU dem menschlichen Gehirn. Jeder einzelne Vorgang, den Sie mit Ihrem Computer ausführen, wird in der CPU verarbeitet. Die Leistung Ihres Computers basiert auf einfachen mathematischen Operationen, und die CPU ist das Gerät, das alle diese Operationen steuert.
Angenommen, wir verwenden einen Taschenrechner, um zwei Zahlen hinzuzufügen. Sie geben die Zahlen über Ihre Tastatur ein. Der Tastaturcontroller wandelt all diese Informationen in Binärcode um. Binärcode besteht aus Sequenzen von 0 und 1. Diese Informationen werden dann an die Registrierung gesendet und dann an die CPU übertragen. Die CPU verfügt über eine integrierte ALU (Arithmetical Logical Unit). Die ALU ist für alle mathematischen und logischen Operationen verantwortlich.
Ihre Anfrage zum Hinzufügen von zwei Nummern geht an die CPU und wird an die ALU übertragen. Die ALU addiert die Binärzahlen und gibt die Antwort an die CPU zurück, die die Antwort an ein Ausgabegerät überträgt.
Das Hinzufügen von zwei Zahlen ist ein sehr einfaches Beispiel, zeigt jedoch die Grundfunktionen der CPU. Jeder einzelne Schritt, den Sie auf Ihrem Computer ausführen, ist auf die eine oder andere Weise mit dieser Zentraleinheit verbunden. Daher ist es sehr wichtig, dass Ihr Prozessor in guter Form bleibt. Insbesondere eine Überhitzung kann zum Ausfall Ihrer CPU führen.
Die vier Hauptfunktionen der CPU
Die CPU verarbeitet Anweisungen, die sie beim Decodieren von Daten empfängt. Bei der Verarbeitung dieser Daten führt die CPU vier grundlegende Schritte aus:
- Holen: Jeder Befehl ist im Speicher gespeichert und hat eine eigene Adresse. Der Prozessor entnimmt diese Adressnummer dem Programmzähler, der dafür verantwortlich ist, zu verfolgen, welche Anweisungen die CPU als nächstes ausführen soll.
- Dekodieren: Alle auszuführenden Programme werden in Montageanweisungen übersetzt. Assembler-Code muss in binäre Anweisungen dekodiert werden, die für Ihre CPU verständlich sind. Dieser Schritt wird als Decodierung bezeichnet.
- Ausführen: Während der Ausführung von Anweisungen kann die CPU eines von drei Dingen ausführen: Berechnungen mit ihrer ALU durchführen, Daten von einem Speicherort an einen anderen verschieben oder zu einer anderen Adresse springen.
- Geschäft: Die CPU muss nach Ausführung eines Befehls eine Rückmeldung geben, und die Ausgabedaten werden in den Speicher geschrieben.
Die Anzahl der Operationen, die eine CPU ausführen kann, hängt von ihrer Geschwindigkeit ab, die in Hertz gemessen wird. Ein Hertz ist die Geschwindigkeit, mit der eine Operation in einer Sekunde ausgeführt wird. Normalerweise wird die Geschwindigkeit eines Computers in Gigahertz gemessen. 1 GHz ist die Geschwindigkeit, die die CPU benötigt, um eine Million einfache Aufgaben auszuführen. Eine "einfache Aufgabe" umfasst die kleinsten Schritte, die ein Prozessor ausführen kann.
Normalerweise versteht der Prozessor Montageanweisungen, die vier Zyklen dauern, und führt sie aus. Je schneller Ihre CPU ist, desto mehr Anweisungen können in einer Sekunde ausgeführt werden. Lassen Sie sich jedoch nicht von dieser Zahl täuschen. Die Geschwindigkeit der CPU ist nicht die einzige Metrik, die die Leistung Ihres Computers beeinflusst. Es gibt viele andere Faktoren wie die CPU-Architektur, die Cache-Größe und die Busgeschwindigkeit, die ausgewertet werden müssen, um unabhängige Ergebnisse zu erzielen. Verfolgen Sie beim Kauf eines Prozessors nicht einfach die höchste Geschwindigkeit. Bewerten Sie alle Faktoren.
Multi-Core-Prozessoren
Ein Multi-Core-Prozessor ist eigentlich eine CPU mit zwei oder mehr unabhängigen Kernen. Kerne ähneln den üblichen Prozessoren. Sie führen Programmanweisungen aus. Der Hauptvorteil eines Multi-Core-Prozessors besteht darin, dass mehrere Befehle gleichzeitig ausgeführt werden können. Diese Funktion erhöht die Leistungsgeschwindigkeit erheblich. Alle Programme mit parallelen Computerfunktionen können auf Multi-Core-Prozessoren ausgeführt werden.
Wie kann ich die Leistung einer CPU testen?
Die CPU-Leistung kann mit verschiedenen Benchmarks und Tools getestet werden. Diese Tools stellen eine hohe Arbeitsbelastung für die CPU dar. Da die Gesamtleistung eines Computers jedoch mehrere Komponenten umfasst, darunter CPU, RAM und Videoprozessor, ist es wichtig, Testbenchmarks zu verwenden, mit denen alle diese Komponenten gleichzeitig bewertet werden.
Zu diesen Tools gehören Sandra, die gekauft werden muss, und Cinebench, die kostenlos heruntergeladen werden kann. Suchen Sie nach der besten Lösung, die Ihren Anforderungen und Ihrem Budget entspricht.
Dieser Artikel ist genau und nach bestem Wissen des Autors. Der Inhalt dient nur zu Informations- oder Unterhaltungszwecken und ersetzt nicht die persönliche Beratung oder professionelle Beratung in geschäftlichen, finanziellen, rechtlichen oder technischen Angelegenheiten.
