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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Der prozessor


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Die CPU (Central Processing Unit) kann aus einem einzelnen Chip oder einer Reihe von Chips bestehen, die arithmetische und logische Berechnungen sowie die zeitliche Abstimmung und Kontrolle der anderen Elemente des Systems übernehmen. Miniaturisierungs- und Integrationstechniken führten zur Entwicklung des CPU-Chips. Diesen bezeichnet man auch als Mikroprozessor, der außerdem weitere Schaltungen sowie eigene Speichereinheiten enthält. Mikroprozessoren ermöglichten den Bau kleinerer Computer. Außerdem verringert ihr Einsatz den Bedarf an zusätzlichen Schaltungen. Die meisten der heutzutage hergestellten Computer arbeiten mit Mikroprozessoren.
Die meisten CPU-Chips und Mikroprozessoren setzen sich aus vier funktionalen Teilen zusammen: (1) einer arithmetisch-logischen Einheit, (2) Registern, (3) einer Steuerungseinheit und (4) einem internen Bus. Die arithmetisch-logische Einheit verhilft dem Chip zu seinen Rechenfähigkeiten und gestattet arithmetische und logische Operationen. Die Register sind kurzzeitige Speicherbereiche, die Daten sowie Anweisungen vorhalten und die Orte im Speicher sowie Ergebnisse dieser Operationen aufnehmen. Die Steuerungseinheit besitzt drei prinzipielle Aufgaben. Sie übernimmt die zeitliche Abstimmung und Regulierung des gesamten Computersystems, ihr Anweisungsdekodierer liest die Datenmuster der Register und setzt diese Muster in Aktionen wie beispielsweise Addieren oder Vergleichen um.


1.3.0 Taktfrequenz
Neben der Speicherkapazität eines Mikroprozessors ist die so genannte Taktfrequenz eine ebenfalls wichtige spezifische Größe. Diese Frequenz entspricht praktisch der Anzahl der Impulse, die der Prozessor pro Zeiteinheit verarbeiten kann. Je höher dieser Wert ist, desto leistungsfähiger ist der Mikroprozessor. Derzeit gibt es schon Prozessoren im Gigahertz (1 Milliarde Hertz) Bereich. Diese Prozessoren werden aber schon extrem heiß.

Die Geschwindigkeit wird in MIPS (million instructions per second) oder FLOPS (floating point operations per second) angegeben.

 
 




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