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CPU/Pipeline und Superskalare Architektur

2021-02-05T15:03:08Z

Mohamad Almostafa:

=Pipeline-Verfahren=

* Bis jetzt sind wir davon ausgegangen, dass die CPU die Befehle nach dem klassischen Von-Neumann-Prinzip nacheinander verarbeitet.
* Jeder Befehl wird innerhalb einer bestimmten Zeit (Taktzyklus) erledigt, dann ist der Nächste dran.
* Wenn man der BIU erlaubt, schon Befehle aus dem Speicher zu holen während die CU gerade einen analysiert, hat man zwei Arbeitsschritte parallelisiert.
* Es sind also zwei Befehle gleichzeitig in Teilbearbeitung. Überträgt man das Prinzip auf alle beteiligten Funktionseinheiten, erhöht sich die Zahl der Teilbearbeitungen weiter.
* Dieses Pipeline-Prinzip verarbeitet aber die eingehenden Befehle und Daten immer noch Schritt für Schritt.

[[Datei:DiagrammHardwareCPU11.png|600px|gerahmt|ohne|'''bild 8''']]

'''Pipeline in Funktion: Mit der Pipelining-Technik lässt sich die Befehlsausführung beschleunigen.'''

=Superskalare Architektur=

* Wenn schon eine Pipeline die Geschwindigkeit erhöht, geht es mit Zweien noch schneller.
* In Bild 9 "Parallel ist schneller" ist im oberen Teil ein solcher Ansatz zu sehen.
* Auf diese Weise arbeitet beispielsweise der Intel Pentium.
* Um unnötige Probleme mit Abhängigkeiten zwischen den Befehlen zu minimieren, arbeitet die Intel-CPU allerdings nur bei Kommandos gleichzeitig mit beiden Pipelines, die gut zueinander passen.

[[Datei:Diagram9.png|gerahmt|ohne| '''Bild 9''']]

'''Parallel ist schneller: Superskalare Architekturen mit einer doppelten Pipeline (oben) und parallel arbeitenden Ausführungseinheiten
(unten)..'''

CPU/Pipeline und Superskalare Architektur

2021-02-05T12:41:26Z

Mohamad Almostafa: Die Seite wurde neu angelegt: „=Pipeline-Verfahren= * Bis jetzt sind wir davon ausgegangen, dass die CPU die Befehle nach dem klassischen Von-Neumann-Prinzip nacheinander verarbeitet. * Je…“

Diskussion:Chipsatz

2021-02-03T13:09:47Z

Mohamad Almostafa:

* "Ein-/Ausgabegerätenn" - Rechtschreibfehler (erster Satz) <big>✓</big>
* "Bindeglied zwischen allen einzelnen Komponenten eines Computers" (unter 1 Funktion) - Trifft das auch auf die Platform Controller Hub Architektur zu?
* "direkte Anbindung von Grafikkarte & Arbeitsspeicher an den Prozessor" (unter 3.3 Platform Controller Hub) - Ich würde anstelle von Grafikkarte etwas allgemeiner sprechen (vlt. PCIe-Lanes/PCIe-Anschluss)

*Einführung im Jahre 2008 als Nachfolger der IHA

Diskussion:Chipsatz

2021-02-03T12:03:29Z

Mohamad Almostafa:

Diskussion:Chipsatz

2021-02-03T11:59:41Z

Mohamad Almostafa:

Chipsatz

2021-02-03T11:22:48Z

Mohamad Almostafa: /* Funktion */

Der Chipsatz ist eine Gruppe hochintegrierter Schaltkreise und die zentrale Komponente der Hauptplatine, über die sämtliche Datenströme zwischen Prozessor und Ein-/Ausgabegeräten laufen

= Funktion =

* Zentrales Bauelement auf dem Mainboard
* Bindeglied zwischen allen einzelnen Komponenten eines Computers
* Unterstützung des Prozessors bei der Steuerung der Kommunikation der Einzelkomponenten
* Bestimmt folgende Leistungsmerkmale:
** Anzahl der Speicherkanäle
** unterstützte Prozessoren
** Verfügbare Schnittstellen (USB, SATA, PCIe etc.)
** Anzahl der verfügbaren PCI-Express-Lanes
** Anzahl der Schnittstellen
** zusätzliche Integration von Geräten (Audio, WLAN etc.)
** Erweiterte Funktionen (RAID, Virtualisierung)

= Historie =

* '''vor 1987''' eigenständige Schnittstellen-Chips, die über einen Adress-, Daten- und Steuerbus mit dem Prozessor verbunden & von diesem direkt angesprochen wurden
* '''1987''' erster Chipsatz für den 80286 (NEAT-Chipsatz - '''N'''ew '''E'''nhanced '''AT''')
* '''1990er Jahre''' Einführung einer Zwei-Brücken-Architektur
* '''1998''' Einführung der Intel-Hub-Architektur (IHA)

= Aufbau =

== Bridge-Architektur ==

* klassische Chipsatzarchitektur - bestehend aus North- & South-Bridge
* Beide Chips sind Router - sie leiten den Datenverkehr von einem Bus zum anderen.

=== North-Bridge ===

* in unmittelbarer Nähe des Prozessoers verbaut (im Norden der Platine)
* über den Front Side Bus direkt an den Prozessor angebunden
* breitbandig konzipiert & hoch getaktet (dadurch meist mit Kühlkörper versehen)
* Synchronisation des Datentransfers & der Datensteuerung zwischen Prozessor & Arbeitsspeicher
* stellt eine leistungsfähige Verbindung zur Grafikkarte her
* Grafikkarte & RAM mussten sich die verfügbare Bandbreite nicht mehr mit anderen Komponenten teilen
* enthielt bei älteren Mainboards auch den Speichercontroller

=== South-Bridge ===

* als separater Chip in der Nähe der PCI-Steckplätze verbaut (im Süden der Platine)
* regelt den Datentransfer & die Datensteuerung zwischen den Geräten (SATA-Controller, USB, Netzwerk, Soundchip etc.)
* bezüglich der Leistungsfähigkeit geringere Anforderungen, als an die North-Bridge
* Anbindung an die North-Bridge über PCI

== Hub-Architektur ==

* Einführung durch Intel (1999) - als Intel Hub Architecture (IHA) mit dem Intel 810
* Verbindung der beiden Controller über einen Hochgeschwindigkeitsbus, dem Hub-Interface (an Stelle des PCI-Busses)
* sternförmige Verbindung der einzelnen Komponenten (an Stelle der starren Nord-Süd-Achse)
* unterschiedliche Hubs, die verschiedene Aufgaben erfüllen
* Ausgliederung alter Verbindungen (Floppy, serielle & parallele Schnittstellen) in den Legacy-Port-Controller (LPC)

=== Memory-Controller-Hub (MCH) ===

* Funktionen entsprechen denen der North-Bridge
* kontrolliert den Datenfluß vom und zum Arbeitsspeicher
* Erhöhung der Bandbreite durch mehrere Kanäle für die Kommunikation mit dem Speicher
* auch als Graphics-Memory-Controller-Hub (GMCH) mit integriertem Grafikchip

=== I/O-Controller-Hub (ICH) ===

* übernimmt die Funktionen der South-Bridge

== Platform Controller Hub ==

* Einführung im Jahre 2009 als Nachfolger der IHA
* Durch Integration einiger Funktionen der North-Bridge in den Prozessor, wird auf modernen Hauptplatinen nur noch ein Chip benötigt (I/O-Hub bzw. Platform-Controller-Hub (PCH))
* direkte Anbindung von Grafikkarte & Arbeitsspeicher an den Prozessor
* Integration verbleibender North-Bridge-Funktionen & der gesamten Funktionalität der South-Bridge in den PCH
* Kommunikation mit dem Prozessor über sehr performante Punkt-zu-Punkt-Verbindung (Direkt Media Interface (DMI) oder PCIe 4.0)

Chipsatz

2021-02-03T11:12:13Z

Mohamad Almostafa: /* Funktion */

Der Chipsatz ist eine Gruppe hochintegrierter Schaltkreise und die zentrale Komponente der Hauptplatine, über die sämtliche Datenströme zwischen Prozessor und Ein-/Ausgabegerätenn laufen

= Funktion =

* Zentrales Bauelement auf dem Mainboard
* Bindeglied zwischen allen einzelnen Komponenten eines Computers
* Unterstützung des Prozessors bei der Steuerung der Kommunikation der Einzelkomponenten
* Bestimmt folgende Leistungsmerkmale:
** Anzahl der Speicherkanäle
** unterstützte Prozessoren
** Verfügbare Schnittstellen (USB, SATA, PCIe etc.)
** Anzahl der verfügbaren PCI-Express-Lanes
** Anzahl der Schnittstellen
** zusätzliche Integration von Geräten (Audio, WLAN etc.)
** Erweiterte Funktionen (RAID, Virtualisierung).

= Historie =

* '''vor 1987''' eigenständige Schnittstellen-Chips, die über einen Adress-, Daten- und Steuerbus mit dem Prozessor verbunden & von diesem direkt angesprochen wurden
* '''1987''' erster Chipsatz für den 80286 (NEAT-Chipsatz - '''N'''ew '''E'''nhanced '''AT''')
* '''1990er Jahre''' Einführung einer Zwei-Brücken-Architektur
* '''1998''' Einführung der Intel-Hub-Architektur (IHA)

= Aufbau =

== Bridge-Architektur ==

* klassische Chipsatzarchitektur - bestehend aus North- & South-Bridge
* Beide Chips sind Router - sie leiten den Datenverkehr von einem Bus zum anderen.

=== North-Bridge ===

* in unmittelbarer Nähe des Prozessoers verbaut (im Norden der Platine)
* über den Front Side Bus direkt an den Prozessor angebunden
* breitbandig konzipiert & hoch getaktet (dadurch meist mit Kühlkörper versehen)
* Synchronisation des Datentransfers & der Datensteuerung zwischen Prozessor & Arbeitsspeicher
* stellt eine leistungsfähige Verbindung zur Grafikkarte her
* Grafikkarte & RAM mussten sich die verfügbare Bandbreite nicht mehr mit anderen Komponenten teilen
* enthielt bei älteren Mainboards auch den Speichercontroller

=== South-Bridge ===

* als separater Chip in der Nähe der PCI-Steckplätze verbaut (im Süden der Platine)
* regelt den Datentransfer & die Datensteuerung zwischen den Geräten (SATA-Controller, USB, Netzwerk, Soundchip etc.)
* bezüglich der Leistungsfähigkeit geringere Anforderungen, als an die North-Bridge
* Anbindung an die North-Bridge über PCI

== Hub-Architektur ==

* Einführung durch Intel (1999) - als Intel Hub Architecture (IHA) mit dem Intel 810
* Verbindung der beiden Controller über einen Hochgeschwindigkeitsbus, dem Hub-Interface (an Stelle des PCI-Busses)
* sternförmige Verbindung der einzelnen Komponenten (an Stelle der starren Nord-Süd-Achse)
* unterschiedliche Hubs, die verschiedene Aufgaben erfüllen
* Ausgliederung alter Verbindungen (Floppy, serielle & parallele Schnittstellen) in den Legacy-Port-Controller (LPC)

=== Memory-Controller-Hub (MCH) ===

* Funktionen entsprechen denen der North-Bridge
* kontrolliert den Datenfluß vom und zum Arbeitsspeicher
* Erhöhung der Bandbreite durch mehrere Kanäle für die Kommunikation mit dem Speicher
* auch als Graphics-Memory-Controller-Hub (GMCH) mit integriertem Grafikchip

=== I/O-Controller-Hub (ICH) ===

* übernimmt die Funktionen der South-Bridge

== Platform Controller Hub ==

* Einführung im Jahre 2009 als Nachfolger der IHA
* Durch Integration einiger Funktionen der North-Bridge in den Prozessor, wird auf modernen Hauptplatinen nur noch ein Chip benötigt (I/O-Hub bzw. Platform-Controller-Hub (PCH))
* direkte Anbindung von Grafikkarte & Arbeitsspeicher an den Prozessor
* Integration verbleibender North-Bridge-Funktionen & der gesamten Funktionalität der South-Bridge in den PCH
* Kommunikation mit dem Prozessor über sehr performante Punkt-zu-Punkt-Verbindung (Direkt Media Interface (DMI) oder PCIe 4.0)

Benutzer Diskussion:Mohamad Almostafa

2021-02-03T08:45:16Z

Mohamad Almostafa: /* Prozessor oder Cpu */

'''Willkommen bei ''ITWiki''!'''
Wir hoffen, dass du viele gute Informationen beisteuerst.
Möglicherweise möchtest du zunächst die [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Help:Contents Ersten Schritte] lesen.
Nochmal: Willkommen und viel Spaß! [[Benutzer:Dirkwagner|Dirkwagner]] ([[Benutzer Diskussion:Dirkwagner|Diskussion]]) 10:56, 1. Feb. 2021 (CET)

== Prozessor oder Cpu ==

'''Gliederung'''
Definition CPU.

1-Die Geschichte des Prozessors.

2-Aufgaben des Prozessors.

3-Aufbau des Prozessors und seine Aufgaben von den Teilen.

Der Prozessor, abgekürzt auch CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers.
Allgemeine Zentral Verarbeitungseinheit.

'''Die Geschichte des Prozessors'''
1969 begann Intel mit der Entwicklung des ersten Mikroprozessors von den Erfinder : Ted Hoff, Faggin, Stanley Mazor.

1971 kam der Intel 4004 auf den Markt (ein 4-Bit).

1973 der Intel 8008 unterstützte nun die 8-Bit Datenbreite und konnte erstmals programmiert werden.

1975 Intel 8080 Erste vollprogrammierbare CPU aus dem Hause Inte.

1975 6502 MOS Technology war schneller als der Intel 8080. Ebenfalls mit 8-Bit Datenbreite.

1976 Z 80 von Zilog 8-Bit-Prozessor, der einen effizienteren und besseren Befehlssatz als der Intel 8080 besaß und somit leitungsmäßig überlegen war.

1977 6809 Motorola, 8- Bit Mikroprozessor aus dem Hause Motorola.

1978 8086 Intel Erste CPU mit 16-Bit-Technologie, auf der viele Prozessoren basierten.

1984 68010 Motorola Erste CPU, welche die 32-Bit-Technologie unterstützte.

1991 386 DX AMD entwickelt den ersten Klon-Prozessor.

2000 GeForce 256 NVIDIA erster Grafikprozessor der Welt auf den Markt.

2002 Itanium Intel Erster 64 Bit-Prozessor, der nur auf 64 Bit-Code ausgelegt ist. Zwar führt er auch 32 Bit-Code aus.

heute i9. Generation von Intel und letzte AMD Prozessor Ryzen 95950X.

Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung : Neumann-Architektur.

'''Welche Aufgaben hat einen Prozessor?'''

Verarbeitung von Eingaben in Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, …)

Verarbeitung von Ausgaben der Peripheriegeräte.

Lesen und Speichern von Daten im Arbeitsspeicher.

Verarbeitung von arithmetischen und logischen Operationen

'''Wie ist ein Prozessor aufgebaut ?'''

1-Steuer- oder Leitwerk
2-Register
3-Rechen- oder Operationswerk
4-Datenleitungen
5-3Caches

'''1-Steuer- oder Leitwerk'''

Befehle aus dem Speicher laden.

Dafür Sorgen, dass Befehle mithilfe Befehlssatz interpretiert werden.

Die Befehle decodieren.

'''2-Register'''

Das Befehlsregister (englisch instruction register): Es enthält den aktuell auszuführenden Maschinenbefehl.

Der Befehlszähler (englisch program counter): Dieses Register zeigt bei der Befehlsausführung auf den nächstfolgenden Befehl. (Ein Sprungbefehl lädt die Adresse seines Sprungziels hierher.)

Das Statusregister: Es zeigt über sogenannte Flags den Status an, der von anderen Teilen der Rechenanlage, u. a. dem Rechen- und dem Leitwerk, bei der Ausführung bestimmter Befehle erzeugt wird, um ihn in nachfolgenden Befehlen auswerten zu können.
Beispiel: Ergebnis einer arithmetischen oder einer Vergleichsoperation ergibt ‚Null‘, ‚Minus‘ o. ä., ein Übertrag (Carry) ist bei einer Rechenoperation zu berücksichtigen.

'''3-Rechen- oder Operationswerk'''

Arithmetische Aufgaben wie Addition ( 1+1=2)(+-*/)

Logische Aufgaben wie UND/ODER

hat Datenregiste und Akkumulator

'''4-Cache'''

Level-1-Cache im Kern (sehr schnell aber klein)(64-128KB)(256KB-2MB)

Level-3-Cache gemeinsamer Cache für mehr Kerne(bis 256MB)

'''5-Datenleitungen'''

Durch sie ist der Prozessor mit anderen Komponenten verbunden.

Daten werden mit dem RAM getauscht.(Datenbus)

Übertragung von Speicheradressen.(Adressbus)

Steuert ob Daten geschrieben oder gelesen werden.(Steuerbus)

Benutzer Diskussion:Mohamad Almostafa

2021-02-03T08:41:11Z

Mohamad Almostafa: /* Prozessor oder Cpu */

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== Prozessor oder Cpu ==

Der Prozessor, abgekürzt auch CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers.
Allgemeine Zentral Verarbeitungseinheit.

'''Die Geschichte des Prozessors'''
1969 begann Intel mit der Entwicklung des ersten Mikroprozessors von den Erfinder : Ted Hoff, Faggin, Stanley Mazor.

1971 kam der Intel 4004 auf den Markt (ein 4-Bit).

1973 der Intel 8008 unterstützte nun die 8-Bit Datenbreite und konnte erstmals programmiert werden.

1975 Intel 8080 Erste vollprogrammierbare CPU aus dem Hause Inte.

1975 6502 MOS Technology war schneller als der Intel 8080. Ebenfalls mit 8-Bit Datenbreite.

1976 Z 80 von Zilog 8-Bit-Prozessor, der einen effizienteren und besseren Befehlssatz als der Intel 8080 besaß und somit leitungsmäßig überlegen war.

1977 6809 Motorola, 8- Bit Mikroprozessor aus dem Hause Motorola.

1978 8086 Intel Erste CPU mit 16-Bit-Technologie, auf der viele Prozessoren basierten.

1984 68010 Motorola Erste CPU, welche die 32-Bit-Technologie unterstützte.

1991 386 DX AMD entwickelt den ersten Klon-Prozessor.

2000 GeForce 256 NVIDIA erster Grafikprozessor der Welt auf den Markt.

2002 Itanium Intel Erster 64 Bit-Prozessor, der nur auf 64 Bit-Code ausgelegt ist. Zwar führt er auch 32 Bit-Code aus.

heute i9. Generation von Intel und letzte AMD Prozessor Ryzen 95950X.

Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung : Neumann-Architektur.

'''Welche Aufgaben hat einen Prozessor?'''

Verarbeitung von Eingaben in Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, …)

Verarbeitung von Ausgaben der Peripheriegeräte.

Lesen und Speichern von Daten im Arbeitsspeicher.

Verarbeitung von arithmetischen und logischen Operationen

'''Wie ist ein Prozessor aufgebaut ?'''

1-Steuer- oder Leitwerk
2-Register
3-Rechen- oder Operationswerk
4-Datenleitungen
5-3Caches

'''1-Steuer- oder Leitwerk'''

Befehle aus dem Speicher laden.

Dafür Sorgen, dass Befehle mithilfe Befehlssatz interpretiert werden.

Die Befehle decodieren.

'''2-Register'''

Das Befehlsregister (englisch instruction register): Es enthält den aktuell auszuführenden Maschinenbefehl.

Der Befehlszähler (englisch program counter): Dieses Register zeigt bei der Befehlsausführung auf den nächstfolgenden Befehl. (Ein Sprungbefehl lädt die Adresse seines Sprungziels hierher.)

Das Statusregister: Es zeigt über sogenannte Flags den Status an, der von anderen Teilen der Rechenanlage, u. a. dem Rechen- und dem Leitwerk, bei der Ausführung bestimmter Befehle erzeugt wird, um ihn in nachfolgenden Befehlen auswerten zu können.
Beispiel: Ergebnis einer arithmetischen oder einer Vergleichsoperation ergibt ‚Null‘, ‚Minus‘ o. ä., ein Übertrag (Carry) ist bei einer Rechenoperation zu berücksichtigen.

'''3-Rechen- oder Operationswerk'''

Arithmetische Aufgaben wie Addition ( 1+1=2)(+-*/)

Logische Aufgaben wie UND/ODER

hat Datenregiste und Akkumulator

'''4-Cache'''

Level-1-Cache im Kern (sehr schnell aber klein)(64-128KB)(256KB-2MB)

Level-3-Cache gemeinsamer Cache für mehr Kerne(bis 256MB)

'''5-Datenleitungen'''

Durch sie ist der Prozessor mit anderen Komponenten verbunden.

Daten werden mit dem RAM getauscht.(Datenbus)

Übertragung von Speicheradressen.(Adressbus)

Steuert ob Daten geschrieben oder gelesen werden.(Steuerbus)

Benutzer Diskussion:Mohamad Almostafa

2021-02-03T08:38:00Z

Mohamad Almostafa: /* Prozessor oder Cpu */

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== Prozessor oder Cpu ==

Der Prozessor, abgekürzt auch CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers.
Allgemeine Zentral Verarbeitungseinheit.

'''Die Geschichte des Prozessors'''
1969 begann Intel mit der Entwicklung des ersten Mikroprozessors von den Erfinder : Ted Hoff, Faggin, Stanley Mazor.

1971 kam der Intel 4004 auf den Markt (ein 4-Bit).

1973 der Intel 8008 unterstützte nun die 8-Bit Datenbreite und konnte erstmals programmiert werden.

1975 Intel 8080 Erste vollprogrammierbare CPU aus dem Hause Inte.

1975 6502 MOS Technology war schneller als der Intel 8080. Ebenfalls mit 8-Bit Datenbreite.

1976 Z 80 von Zilog 8-Bit-Prozessor, der einen effizienteren und besseren Befehlssatz als der Intel 8080 besaß und somit leitungsmäßig überlegen war.

1977 6809 Motorola, 8- Bit Mikroprozessor aus dem Hause Motorola.

1978 8086 Intel Erste CPU mit 16-Bit-Technologie, auf der viele Prozessoren basierten.

1984 68010 Motorola Erste CPU, welche die 32-Bit-Technologie unterstützte.

1991 386 DX AMD entwickelt den ersten Klon-Prozessor.

2000 GeForce 256 NVIDIA erster Grafikprozessor der Welt auf den Markt.

2002 Itanium Intel Erster 64 Bit-Prozessor, der nur auf 64 Bit-Code ausgelegt ist. Zwar führt er auch 32 Bit-Code aus.

heute i9. Generation von Intel und letzte AMD Prozessor Ryzen 95950X.

Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung : Neumann-Architektur.

'''Welche Aufgaben hat einen Prozessor?'''

Verarbeitung von Eingaben in Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, …)

Verarbeitung von Ausgaben der Peripheriegeräte.

Lesen und Speichern von Daten im Arbeitsspeicher.

Verarbeitung von arithmetischen und logischen Operationen

'''Wie ist ein Prozessor aufgebaut ?'''

1-Steuer- oder Leitwerk
2-Register
3-Rechen- oder Operationswerk
4-Datenleitungen
5-3Caches

1-Steuer- oder Leitwerk
Befehle aus dem Speicher laden.
Dafür Sorgen, dass Befehle mithilfe Befehlssatz interpretiert werden.
Die Befehle decodieren.

2-Register
Das Befehlsregister (englisch instruction register): Es enthält den aktuell auszuführenden Maschinenbefehl.

Der Befehlszähler (englisch program counter): Dieses Register zeigt bei der Befehlsausführung auf den nächstfolgenden Befehl. (Ein Sprungbefehl lädt die Adresse seines Sprungziels hierher.)

Das Statusregister: Es zeigt über sogenannte Flags den Status an, der von anderen Teilen der Rechenanlage, u. a. dem Rechen- und dem Leitwerk, bei der Ausführung bestimmter Befehle erzeugt wird, um ihn in nachfolgenden Befehlen auswerten zu können.
Beispiel: Ergebnis einer arithmetischen oder einer Vergleichsoperation ergibt ‚Null‘, ‚Minus‘ o. ä., ein Übertrag (Carry) ist bei einer Rechenoperation zu berücksichtigen.

3-Rechen- oder Operationswerk

Arithmetische Aufgaben wie Addition ( 1+1=2)(+-*/)

Logische Aufgaben wie UND/ODER

hat Datenregiste und Akkumulator

4-Cache
Level-1-Cache im Kern (sehr schnell aber klein)(64-128KB)

Level-2-Cache Außerhalb des Kerns (langsam aber größer)
(256KB-2MB)

Level-3-Cache gemeinsamer Cache für mehr Kerne(bis 256MB)

5-Datenleitungen

Durch sie ist der Prozessor mit anderen Komponenten verbunden.

Daten werden mit dem RAM getauscht.(Datenbus)

Übertragung von Speicheradressen.(Adressbus)

Steuert ob Daten geschrieben oder gelesen werden.(Steuerbus)

Benutzer Diskussion:Mohamad Almostafa

2021-02-03T08:34:48Z

Mohamad Almostafa: /* Prozessor oder Cpu */

'''Willkommen bei ''ITWiki''!'''
Wir hoffen, dass du viele gute Informationen beisteuerst.
Möglicherweise möchtest du zunächst die [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Help:Contents Ersten Schritte] lesen.
Nochmal: Willkommen und viel Spaß! [[Benutzer:Dirkwagner|Dirkwagner]] ([[Benutzer Diskussion:Dirkwagner|Diskussion]]) 10:56, 1. Feb. 2021 (CET)

== Prozessor oder Cpu ==

Der Prozessor, abgekürzt auch CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers.
Allgemeine Zentral Verarbeitungseinheit.

'''Die Geschichte des Prozessors'''
1969 begann Intel mit der Entwicklung des ersten Mikroprozessors von den Erfinder : Ted Hoff, Faggin, Stanley Mazor.

1971 kam der Intel 4004 auf den Markt (ein 4-Bit).

1973 der Intel 8008 unterstützte nun die 8-Bit Datenbreite und konnte erstmals programmiert werden.

1975 Intel 8080 Erste vollprogrammierbare CPU aus dem Hause Inte.

1975 6502 MOS Technology war schneller als der Intel 8080. Ebenfalls mit 8-Bit Datenbreite.

1976 Z 80 von Zilog 8-Bit-Prozessor, der einen effizienteren und besseren Befehlssatz als der Intel 8080 besaß und somit leitungsmäßig überlegen war.

1977 6809 Motorola, 8- Bit Mikroprozessor aus dem Hause Motorola.

1978 8086 Intel Erste CPU mit 16-Bit-Technologie, auf der viele Prozessoren basierten.

1984 68010 Motorola Erste CPU, welche die 32-Bit-Technologie unterstützte.

1991 386 DX AMD entwickelt den ersten Klon-Prozessor.

2000 GeForce 256 NVIDIA erster Grafikprozessor der Welt auf den Markt.

2002 Itanium Intel Erster 64 Bit-Prozessor, der nur auf 64 Bit-Code ausgelegt ist. Zwar führt er auch 32 Bit-Code aus.

heute i9. Generation von Intel und letzte AMD Prozessor Ryzen 95950X.

Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung : Neumann-Architektur.

'''Welche Aufgaben hat einen Prozessor?'''

Verarbeitung von Eingaben in Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, …)

Verarbeitung von Ausgaben der Peripheriegeräte.

Lesen und Speichern von Daten im Arbeitsspeicher.

Verarbeitung von arithmetischen und logischen Operationen

'''Wie ist ein Prozessor aufgebaut ?'''

1-Steuer- oder Leitwerk
2-Register
3-Rechen- oder Operationswerk
4-Datenleitungen
5-3Caches

1-Steuer- oder Leitwerk
Befehle aus dem Speicher laden.
Dafür Sorgen, dass Befehle mithilfe Befehlssatz interpretiert werden.
Die Befehle decodieren.

2-Register
Das Befehlsregister (englisch instruction register): Es enthält den aktuell auszuführenden Maschinenbefehl.
Der Befehlszähler (englisch program counter): Dieses Register zeigt bei der Befehlsausführung auf den nächstfolgenden Befehl. (Ein Sprungbefehl lädt die Adresse seines Sprungziels hierher.)
Das Statusregister: Es zeigt über sogenannte Flags den Status an, der von anderen Teilen der Rechenanlage, u. a. dem Rechen- und dem Leitwerk, bei der Ausführung bestimmter Befehle erzeugt wird, um ihn in nachfolgenden Befehlen auswerten zu können. Beispiel: Ergebnis einer arithmetischen oder einer Vergleichsoperation ergibt ‚Null‘, ‚Minus‘ o. ä., ein Übertrag (Carry) ist bei einer Rechenoperation zu berücksichtigen.

3-Rechen- oder Operationswerk
Arithmetische Aufgaben wie Addition ( 1+1=2)(+-*/)
Logische Aufgaben wie UND/ODER
hat Datenregiste und Akkumulator

4-Cache
Level-1-Cache im Kern (sehr schnell aber klein)(64-128KB)
Level-2-Cache Außerhalb des Kerns (langsam aber größer)
(256KB-2MB)
Level-3-Cache gemeinsamer Cache für mehr Kerne(bis 256MB)

5-Datenleitungen
Durch sie ist der Prozessor mit anderen Komponenten verbunden.
Daten werden mit dem RAM getauscht.(Datenbus)
Übertragung von Speicheradressen.(Adressbus)
Steuert ob Daten geschrieben oder gelesen werden.(Steuerbus)

Benutzer Diskussion:Mohamad Almostafa

2021-02-01T14:07:28Z

Mohamad Almostafa: Neuer Abschnitt /* Prozessor oder Cpu */

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== Prozessor oder Cpu ==

Der Prozessor, abgekürzt auch CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers.
Allgemeine Zentral Verarbeitungseinheit.

'''Die Geschichte des Prozessors'''
1969 begann Intel mit der Entwicklung des ersten Mikroprozessors von den Erfinder : Ted Hoff, Faggin, Stanley Mazor.
1971 kam der Intel 4004 auf den Markt (ein 4-Bit).
1973 der Intel 8008 unterstützte nun die 8-Bit Datenbreite und konnte erstmals programmiert werden.
1975 Intel 8080 Erste vollprogrammierbare CPU aus dem Hause Inte.
1975 6502 MOS Technology war schneller als der Intel 8080. Ebenfalls mit 8-Bit Datenbreite.
1976 Z 80 von Zilog 8-Bit-Prozessor, der einen effizienteren und besseren Befehlssatz als der Intel 8080 besaß und somit leitungsmäßig überlegen war.
1977 6809 Motorola, 8- Bit Mikroprozessor aus dem Hause Motorola.
1978 8086 Intel Erste CPU mit 16-Bit-Technologie, auf der viele Prozessoren basierten.
1984 68010 Motorola Erste CPU, welche die 32-Bit-Technologie unterstützte.
1991 386 DX AMD entwickelt den ersten Klon-Prozessor.
2000 GeForce 256 NVIDIA erster Grafikprozessor der Welt auf den Markt.
2002 Itanium Intel Erster 64 Bit-Prozessor, der nur auf 64 Bit-Code ausgelegt ist. Zwar führt er auch 32 Bit-Code aus.
heute i9. Generation von Intel und letzte AMD Prozessor Ryzen 95950X.
Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung : Neumann-Architektur.

'''Welche Aufgaben hat einen Prozessor?'''

Verarbeitung von Eingaben in Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, …)

Verarbeitung von Ausgaben der Peripheriegeräte.

Lesen und Speichern von Daten im Arbeitsspeicher.

Verarbeitung von arithmetischen und logischen Operationen

'''Wie ist ein Prozessor aufgebaut ?'''

1-Steuer- oder Leitwerk
2-Register
3-Rechen- oder Operationswerk
4-Datenleitungen
5-3Caches

1-Steuer- oder Leitwerk
Befehle aus dem Speicher laden.
Dafür Sorgen, dass Befehle mithilfe Befehlssatz interpretiert werden.
Die Befehle decodieren.

2-Register
Das Befehlsregister (englisch instruction register): Es enthält den aktuell auszuführenden Maschinenbefehl.
Der Befehlszähler (englisch program counter): Dieses Register zeigt bei der Befehlsausführung auf den nächstfolgenden Befehl. (Ein Sprungbefehl lädt die Adresse seines Sprungziels hierher.)
Das Statusregister: Es zeigt über sogenannte Flags den Status an, der von anderen Teilen der Rechenanlage, u. a. dem Rechen- und dem Leitwerk, bei der Ausführung bestimmter Befehle erzeugt wird, um ihn in nachfolgenden Befehlen auswerten zu können. Beispiel: Ergebnis einer arithmetischen oder einer Vergleichsoperation ergibt ‚Null‘, ‚Minus‘ o. ä., ein Übertrag (Carry) ist bei einer Rechenoperation zu berücksichtigen.

3-Rechen- oder Operationswerk
Arithmetische Aufgaben wie Addition ( 1+1=2)(+-*/)
Logische Aufgaben wie UND/ODER
hat Datenregiste und Akkumulator

4-Cache
Level-1-Cache im Kern (sehr schnell aber klein)(64-128KB)
Level-2-Cache Außerhalb des Kerns (langsam aber größer)
(256KB-2MB)
Level-3-Cache gemeinsamer Cache für mehr Kerne(bis 256MB)

5-Datenleitungen
Durch sie ist der Prozessor mit anderen Komponenten verbunden.
Daten werden mit dem RAM getauscht.(Datenbus)
Übertragung von Speicheradressen.(Adressbus)
Steuert ob Daten geschrieben oder gelesen werden.(Steuerbus)