Nahaufnahme eines CPU-Chips auf einem Computer-Motherboard
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Sie haben vielleicht die Erklärung gehört, dass der Prozessor eines Computers wie sein Gehirn ist. Wie diese Analogie impliziert, kümmert sich die Zentraleinheit um die "Gedanken" eines Computers, empfängt Eingaben und verarbeitet Daten, um Ergebnisse zu erzeugen. Im Gegensatz zu einem Gehirn ist eine CPU nicht der primäre Speicherplatz für das Langzeit- oder Kurzzeitgedächtnis, Aufgaben, die auf die Festplatte bzw. den Arbeitsspeicher verbannt werden. Auch in der Integration unterscheiden sich CPUs und Gehirne grundlegend: Sie können eine CPU ohne Dr. Frankenstein austauschen.
Verwendung des Prozessors
Eine CPU berechnet Daten bei fast jeder Aktion, die Sie auf Ihrem Computer ausführen. Wenn Sie den Taschenrechner öffnen und "2 + 2" addieren, bestimmt die CPU die Antwort "4". Wenn du eine Strategie spielst Spiel wie "Civilization" plant die CPU die Züge jedes KI-Gegners anhand der Programmierung. Egal wie komplex die Aufgabe ist, diese Aktionen gliedern sich in grundlegende Anweisungen, die von jeder PC-CPU verstanden werden, unabhängig von Marke oder Modell. Prozessoren für mobile Geräte haben andererseits unterschiedliche Befehlssätze und erfordern unterschiedlich programmierte Software.
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Verbindung mit anderen Komponenten
In einem Computer ist eine CPU über einen CPU-Sockel direkt mit dem Motherboard verbunden. Die Art des Sockels variiert je nach Motherboard, was eine Beschränkung auferlegt, welche CPUs mit jedem Board funktionieren – eine wichtige Spezifikation, die bei der Erwägung eines Upgrades zu überprüfen ist. Neben der CPU befinden sich die Festplatte, der Arbeitsspeicher und diverse Erweiterungskarten. Diese Komponenten arbeiten alle zusammen, um Ergebnisse zu erzielen. Die CPU stützt sich auf Daten, die im aktiven Speicher des RAM gespeichert sind, und gibt die Ergebnisse an Dateien auf der Festplatte aus. Erweiterungskarten enthalten zusätzliche Komponenten, die die Arbeit von anderen Teilen entlasten, z. B. Video-RAM und eine Grafikverarbeitungseinheit auf einer Grafikkarte.
Zählen von Kernen
Die CPU-Statistik umfasst zwei Messwerte: die Taktrate, gemessen in Gigahertz, und die Anzahl der Kerne. Zusammen geben diese Statistiken eine grobe Schätzung der Geschwindigkeit. Die Anzahl der Kerne beeinflusst, wie gut ein Prozessor mehrere Aufgaben gleichzeitig bewältigen kann. Eine CPU mit einem einzelnen Kern kann immer nur eine Aufgabe gleichzeitig ausführen – es mag den Anschein haben, als ob sie Multitasking kann, aber es wechselt tatsächlich zwischen den Aufgaben hin und her und bietet eine schlechtere Leistung als ein Multicore ZENTRALPROZESSOR. Einige Programme können die Arbeit auf die Kerne aufteilen und bieten so einen Geschwindigkeitsschub auf Multicore-CPUs, auch wenn kein Multitasking ausgeführt wird.
Geschwindigkeiten und Zyklen
Die Taktgeschwindigkeit eines Prozessors wird manchmal einfach als "Geschwindigkeit" bezeichnet, aber diese Beschreibung impliziert fälschlicherweise, dass eine höhere Bewertung allgemein einen schnelleren Prozessor erzeugt. Stellen Sie sich zwei Fahrräder vor, eines mit großen Rädern und eines mit kleinen Rädern, um zu visualisieren, wie sich die Taktgeschwindigkeit auf die tatsächliche Geschwindigkeit bezieht. Wenn beide Fahrräder ihre Räder mit der gleichen Anzahl von Umdrehungen pro Minute drehen würden, würde das Fahrrad mit den größeren Rädern schneller fahren. Neuere Prozessoren haben "größere Räder" aufgrund technologischer Verbesserungen, wie beispielsweise der ständig steigenden Anzahl von Transistoren, die das Mooresche Gesetz vorhersagt. Im Allgemeinen hilft der Vergleich der Taktraten nur beim Vergleich von CPUs derselben Marke, die innerhalb von ein oder zwei Jahren veröffentlicht wurden.
