Begriff

Zentralprozessor

Was ist eine CPU?

Das Zentralprozessor ( Zentraleinheit ) ist der Hauptprozessor, Prozessor und umgangssprachlich der „Rechenkern“. Die CPU ist das Zentrum, von wo aus alle wichtigen Prozesse gesteuert werden. Die bekanntesten Hersteller für PCs sind Intel und AMD, während Qualcomm der bekannteste Hersteller für Handys ist. Bei Computern ist die CPU in der Regel ein separates Bauteil, das auf einen Sockel gesteckt wird, was einen einfachen Austausch ermöglicht.





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Bei AMD-CPUs befinden sich auf der Unterseite kleine Stifte, die auf die Kontakte des Sockels drücken. Bei Intel-CPUs ist das umgekehrt. Daher ist es wichtig, vorsichtig zu sein, da es sehr anfällig für Beschädigungen ist. Bei Handys ist die CPU meist fest verlötet, wodurch ein Austausch deutlich schwieriger ist und nur von einem Fachmann durchgeführt werden sollte.

Funktionalität einer CPU

  • Die CPU berechnet alles, was im Computer passiert.
  • Wenn Sie beispielsweise ein Programm öffnen, berechnet die CPU seine Ausführung und wann es auf dem Bildschirm angezeigt wird.
  • All dies geschieht auf Basis mathematischer Berechnungen, die wiederum durch interne Maschinenbefehle ausgeführt werden.
  • Diese finden in der Rechen- und Steuereinheit des Prozessors statt, der nur mit Nullen und Einsen (0 und 1) im Binärsystem rechnet.
  • Beispielsweise wäre ein einfacher Maschinenbefehl eine einfache Addition von zwei Zahlen.
  • Zum besseren Verständnis: Ein Intel Core i7 5960X von 2014 taktet mit 3,5 GHz und kann 336.000 Maschinenbefehle pro Sekunde ausführen.
  • Je mehr Maschinenbefehle eine CPU ausführen kann, desto leistungsfähiger und schneller ist sie.

Alle Befehle, die Sie am Computer eingeben, werden in eine für den PC verständliche Sprache umgewandelt und anschließend berechnet. Wenn Sie auf Ihrem PC eine Seite ausdrucken möchten, geben Sie dem Betriebssystem einen Befehl zum Drucken einer Seite. Das Betriebssystem wandelt die Anforderung in eine Berechnung um und leitet sie an die CPU weiter. Nach der Berechnung wird das Ergebnis mit einem Befehl an den Drucker gesendet. Schließlich druckt der Drucker Ihre Seite. Je nachdem, wie viele Benutzereingaben, Programme und Maschinenbefehle gleichzeitig ausgeführt werden, kann die CPU überlastet werden. Sie können die aktuelle Auslastung jederzeit im überprüfen Windows 10 Task-Manager.

Verschiedene Funktionen der CPU

Rechenoperationen: Der Hauptprozessor übernimmt einen Großteil der Aufgaben in einem elektronischen Gerät. Immer wenn arithmetische Operationen vom Benutzer oder einer Anwendung angefordert werden, kommt der Prozessor zum Einsatz.

Bussysteme: Die Datenübertragung in Bussystemen wird von der CPU gesteuert. Der Prozessor erkennt und analysiert die nacheinander eintreffenden Bits und setzt sie zu zusammenhängenden Teilen zusammen, um sie weiter zu verarbeiten. Alle Datenübertragungen über den Netzwerkadapter oder USB erfolgen intern über die Zentraleinheit.

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Kontrolle: Der Hauptprozessor prüft, ob die ihm zugewiesenen Aufgaben rechtzeitig erledigt werden können und schlägt andernfalls Alarm. Die Central Processing Unit gleicht laufend die laufenden Prozesse mit Soll-Standards ab. Dieses Verhalten kann in folgenden Szenarien beobachtet werden: Beispielsweise kann der Prozessor den Download-Fortschritt während eines aktiven Downloads anzeigen. Zusätzlich gibt die CPU Fehlermeldungen aus, wenn ein Befehl nicht ausgeführt werden konnte.