Kenntnisse über Prozessor (CPU), Cache, Register, Sekundärspeicher

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Prozessor:
CPU ist die Abkürzung für Central Processing Unit und bezeichnet den Hauptprozessor.
Wird auch ALU (Arithmetisch Logische Einheit) genannt.

Dies bezeichnet ihre Kernfunktion: Rechnen.
Ist das Herzstück eines jeden Computers und wird auf dem Mainboard (Motherboard) montiert,
entweder in einen Sockel oder in einen Slot gesteckt.

Außerdem muss ein Lüfter darauf montiert werden, da sich der Prozessor im Betrieb stark erwärmt.
Die Taktrate der CPU wird in MHz oder GHz gemessen.

Sie gibt an, wie viel Millionen (bzw. Milliarden) mal pro Sekunde der Prozessor Anweisungen abarbeiten kann.

Die Bitrate gibt an, wie viele Bit der Prozessor auf einmal verarbeiten kann.
Interne Bitrate: gibt an, welche Datenbreite die CPU selbst verarbeiten kann
Externe Bitrate: beschreibt, mit welcher Datenpfadbreite externe Geräte angesteuert werden.

Cache:
Man unterscheidet den Cache für

 Prozessoren, Festplatten und für HTML- Browser.

 Zwischenspeicher mit schnellem Zugriff zum Ablegen oft benötigter Daten

Er sorgt dafür, dass der Prozessor nicht darauf warten muss, bis einzelne Zugriffe auf den langsameren Hauptspeicher ausgeführt worden sind.

Kann in bis zu 3 Ebenen unterteilt sein (L1 – L3).

Der L1-Cache
(First Level Cache) ist am nächsten zur CPU, relative klein (bis zu 128 kbit im AMD 64 X2 direkt im Prozessor selbst), aber der schnellste.

Hier werden durch den Cache-Manager diejenigen Befehle gespeichert, welche die CPU am wahrscheinlichsten sofort benutzen wird (Trefferquote über 90%)

L2-Cache
früher auf dem Mainboard, jetzt auf dem Prozessor selbst.

Wird im ersten Takt die gewünschte Information im L1 nicht gefunden, so wird diese im nächsten Takt im L2 gesucht.

Dieser Speicher besteht aus SDRAM – statischen RAM-Bausteinen, zwischen 64 und 512 KByte groß.

Wenn auch hier die Daten nicht gefunden werden, wird entweder im L3 gesucht, oder im langsameren DRAM-Arbeitsspeicher gesucht.

L3-Cache
funktionell dem L2-Cache gleich; befindet sich außerhalb der CPU und der ersten beiden

Zwischenspeicher, allerdings auf der gleichen Platine wie diese.
Wesentlich größer als L1 und L2 mit bis zu 12 MB.

Register:
Das Register ist eine interne Speicherzelle im Prozessor.

Entweder 1 bit groß oder 32 bit oder 64 bit.
Kann vom Prozessor als interner Rechenspeicher genutzt werden.

Vorteil dieser Speicherzellen ist, dass sie mit dem gleichen Takt wie der Prozessor selbst angesprochen werden können.

Sekundärspeicher:
Als Sekundärspeicher oder externen Speicher bezeichnet man den Datenspeicher eines Computers, auf den nicht direkt von der CPU zugegriffen werden kann und daher die Verwendung der Ein/Ausgabekanäle des Computers erfordert.

Gliederung: optische Speicher (CD, DC-R, CD-RW, …), magnetische Speicher (Festplatte, Disketten, ..), digitale Speicher wie Flash-Speicher (USB-Stick).

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