Prozessor

=Der Prozessor=

Überblick
Central Processing Unit (CPU)=
 * @http://www.youtube.com/watch?v=pvQyJ0dOQyk Was macht die CPU?
 * @http://www.comptech-info.de/component/content/article/46-computer-infos/131-cpu-was-ist-das
 * @http://www.computerlexikon.com/definition-prozessor


 * Aktuelle Prozessoren in PCs, Smartphones, ...
 * Typenbezeichnungen
 * Hersteller / Intel vs. AMD
 * @http://www.pcgameshardware.de/CPU-Hardware-154106/Tests/CPU-Test-Benchmark-AMD-Intel-675663/
 * @http://www.chip.de/artikel/Prozessor-kaufen-Alle-Intel-und-AMD-Prozessoren-im-Test_69100830.html
 * @http://www.giga.de/extra/schnell-und-einfach/videos/amd-oder-intel-was-ist-besser-schnell-und-einfach/
 * @http://www.pcwelt.de/ratgeber/Ratgeber-Hardware-AMD-versus-Intel-8743595.html
 * @http://www.tomshardware.de/techsupport/id-119763/intel-amd.html
 * @http://www.pcadvisor.co.uk/feature/pc-components/amd-vs-intel-3528212/

Architekturen
Unter dem Begriff "Architektur" versteht man hier den Aufbau bzw. die Bauweise eines Prozessors. Für PC-Technik werden heute fast ausschließlich Prozessoren mit Intel/AMD Architektur verwendet (heute 64Bit). Die aktuelle Taktfrequenz beträgt minimal 2-3GHz (Anzahl einfachster Operationen pro Sekunde). Für die Technik in Tablets und Smartphones kommen fast ausschliesslich ARM-Prozessoren zum Einsatz.

Bezeichnungen verschiedener Architekturen und Hersteller >
 * x86 / Intel/AMD: @http://de.wikipedia.org/wiki/X86-Prozessor
 * Power Performance Chip (PPC) / Apple, IBM, Motorola
 * Sparc / Sun bzw. Oracle
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Oracle_SPARC
 * MIPS / MIPS-Technologies @http://de.wikipedia.org/wiki/MIPS-Architektur
 * Alpha / DEC
 * ARM / ARM @http://de.wikipedia.org/wiki/ARM-Architektur

Taktfrequenz / Übertaktung
...

Mehrkernprozessoren - Dual Core, Quad Core, ...
Was ist ein Kern? Welche Vorteile hat der Einsatz mehrerer Kerne? Warum verdoppelt sich nicht automatisch die Leistung bei doppelt so vielen Kernen? Im Resourcenmonitor von Windows10 kann man sich die Auslastung der Kerne ansehen. Warum wird die zu erbringende Systemleistung anscheinend nicht gleichmässig von allen Kernen zusammen erbracht?

Cache
Wenn der Prozessor lesend oder schreibend auf das RAM zugreift, so müssen die Daten erst einmal über den Bus transportiert werden. Schneller arbeiten kann der Prozessor mit einem Speicher, auf welchen er direkt - ohne erneuten Bustransport der Daten - zugreifen kann. Dieser zum Prozessor gehörende Speicher heisst Cache. Im Cache liegen jeweils jene Daten, die zur Durchführung der aktuellen Befehle gerade benötigt werden. Je höher die Taktrate eines Prozessors ist, desto mehr Befehle kann er pro Sekunde abarbeiten und desto mehr Cache wird benötigt. Die Geschwindigkeit des Cache ist wesentlich höher als die Lese- und Schreibgeschwindigkeit des RAM. Trotzdem gibt es auch hier noch verschiedene Leistungsklassen. Der schnellste Speicher ist sehr teuer und daher wird davon nur eine sehr kleine Menge verbaut. Zusätzlich verbaut man günstigeren Speicher, welcher immer noch schneller als das RAM ist. So kommt es zu den Angaben Level1-, Level2- und Level3-Cache. Der Level1-Cache ist hierbei am schnellsten.

siehe auch:
 * @http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0309291.htm
 * @https://de.wikipedia.org/wiki/Cache

Hyperthreading
...

RISC und CISC
Wenn man heute Prozessoren von Desktop-Computern mit den Prozessoren von Smartphones und Tablets vergleicht, so stößt man unweigerlich auf den Unterschied bzw. die Diskussion CISC/RISC.

Aufgabe: Klären Sie, warum bei aktuellen Smartphones und Tablets vorwiegend ARM-Prozessoren mit Risc-Architektur eingesetzt werden!

 * @http://www.bernd-leitenberger.de/cisc-risc.shtml
 * @http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0412281.htm
 * @http://www.kreissl.info/downloads/ware/risc_cisc.pdf
 * @http://www.next-internet.com/ti_2/folien/ti2_2005_05_24-2x4.pdf
 * @http://www.computerwoche.de/a/die-diskussion-ueber-risc-conta-cisc-ist-ueberfluessig,1147862
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Reduced_Instruction_Set_Computer

Aktuelle Sockel
Was ist ein Sockel? Welche sind aktuell? siehe z.B.: AMD: AM2 (Nachfolger Sockel 939 und 745); DDR2-Speicher; Virtualisierungstechnik „AMD-V“; Athlon-64 und Sempron-Modelle (ab Revision F) Intel: 1155 Veraltet: Slot 1, Slot A, Sockel 7 ... (Seite 43 Fachbuch)
 * @http://www.heise.de/preisvergleich/?o=9
 * @http://www.chip.de/Test-PC-Hardware_24215565.html

Aktuelle Prozessoren / Leistungsvergleich / Intel vs. AMD
Vergleichen kann man z.B. die Schnelligkeit, mit der die Prozessoren ihre Arbeit verrichten oder den Energieverbrauch. Tests gewichten die möglichen Vergleichskriterien oft unterschiedlich, so dass auch verschiedene Ergebnisse erzielt werden. >
 * @http://www.pcgameshardware.de/CPU-Hardware-154106/Tests/CPUs-und-Prozessoren-Test-Bestenliste-AMD-und-Intel-675663/
 * @http://www.tomshardware.de/CPU-Charts-Performance-Vergleich-Comparison,testberichte-241129.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/cb-Tests-PC-Hardware-Prozessor-Rangliste-CPU-Benchmark-2537392.html
 * @http://www.pcgames.de/AMD-Firma-238123/News/AMD-FX-835-im-Test-1031697/
 * ~ Rechenleistung ||~ Bezeichnung/Typ ||~ ca. Preis 03/2013 ||

Leistungsminderung und Ausfall bei Überhitzung
...
 * Warum müssen Prozessoren gut gekühlt werden?
 * Arten der Kühlung.
 * Warum ist es äußerst problematisch, das Notebook mit ins Bett zuu nehmen?

Spezielle Eigenschaften von Smartphone-Prozessoren

 * @http://www.freenet.de/digitalewelt/computermobile/smartphoneprozessoren--alle-daten-alle-fakten_2043016_4734088.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/cb-News-Handy-Octa-Core-Diese-Turbo-Smartphones-kommen-mit-Achtkern-Prozessor-9786941.html
 * @http://www.notebookcheck.com/Smartphone-Prozessoren-Benchmarkliste.149507.0.html
 * @https://www.androidpit.de/die-schnellsten-handy-prozessoren
 * @http://www.chip.de/artikel/Smartphone-Prozessor-Aktuelle-SoCs-von-Qualcomm-Samsung-Apple-Mediatek_77203436.html
 * @http://www.golem.de/news/smartphone-prozessoren-krieg-der-kerne-1410-109202.html
 * @http://www.7mobile.de/handy-news/das-herz-der-smartphones-prozessoren-der-uebersicht.htm
 * @http://www.startmobile.net/handy-technik/prozessoren-bei-handys-und-smartphones/
 * @http://www.lte-anbieter.info/ratgeber/smartphone/prozessoren-ueberblick.php
 * @http://www.connect.de/ratgeber/hintergrund-smartphone-prozessoren-1545164.html
 * @http://www.connect.de/ratgeber/smartphone-prozessoren-1118361.html
 * @http://www.heise.de/ct/heft/2014-11-AMDs-naechste-Prozessoren-fuer-Tablets-und-Billig-Notebooks-2179576.html
 * @http://www.welt.de/wirtschaft/webwelt/article115888754/So-funktionieren-die-winzigen-Smartphone-Chips.html


 * 1) Wie lauten die Bezeichnungen der aktuellen Smartphone-Prozessoren?
 * 2) Wie vergleicht man deren Leistung miteinander? Was meinen Sie? Vielleicht ...
 * 32/64Bit?
 * Taktrate?
 * Befehlssatz?
 * Energiebedarf?
 * 1) Was unterscheidet überhaupt Smartphone Prozessoren von den üblichen PC-Prozessoren von Intel und AMD?
 * 2) Auf welcher Architektur (Bauplan) basieren die besten Smartphone-Prozessoren?
 * 3) Was ist ein SoC?
 * 4) Sind Prozessoren mit mehr Kernen automatisch ein entsprechendes Vielfaches schneller? z.B. 4Kerne = doppelt so schnell wie 2Kerne?
 * 5) Benötigen 4 Kerne die doppelte Energie von 2 Kernen?
 * 6) Wer stellt Smartphone-Prozessoren her?
 * 7) Welches sind die aktuell beliebtesten Prozessoren für Smartphones (Leistung, Energiebedarf, ...)
 * 8) Welches sind die besonderen Leistungsmerkmale der genannten Prozessoren?
 * 9) Zu welchen Nutzer-Anforderungen passen die genannten Prozessoren? Was kann man mit den genannten Porzessoren tun? Für welche Zwecke ist der Einsatz dieser Prozessoren sinnvoll?
 * 1) Zu welchen Nutzer-Anforderungen passen die genannten Prozessoren? Was kann man mit den genannten Porzessoren tun? Für welche Zwecke ist der Einsatz dieser Prozessoren sinnvoll?

Weitere Entwicklungen

 * @http://www.tomshardware.de/bga-broadwell-sockel,news-248470.html

Verständnisfragen
> Preise siehe: >>
 * 1) Was tut ein Prozessor eigentlich genau? Wie funktioniert er?
 * Was ist ein Befehlssatz?
 * Was bedeutet Speicheradressierung?
 * Was verbirgt sich hinter dem Begriff X86-Architektur? Wie lange gibt es sie schon?
 * 1) Welche Vorteile bzw. Nachteile bringt ein Einsatz von 64Bit-Prozessoren gegenüber 32Bit-Prozessoren?
 * 2) Wie lauten die Bezeichnungen der aktuellen Prozessoren von Intel und AMD?
 * 3) Was kosten aktuelle Prozessoren?
 * 4) Was bedeutet "boxed" bzw. "tray"?
 * 5) Was bedeuten Dualcore bzw. Quadcore?
 * 6) Laufen Programme schneller auf Mehrkernprozessoren? Falls ja, unter welchen Bedingungen?
 * 7) Wozu benötigt ein Prozessor den Arbeitsspeicher (RAM)?
 * 8) Wieviel Arbeitsspeicher kann ein 32Bit-Prozessor adressieren? Rechnen Sie vor!
 * 9) Hat ein Prozessor selbst auch Speicher? Falls ja, ...
 * Mit welcher Geschwindigkeit arbeitet der Speicher des Prozessors im Vergleich mit dem RAM?
 * Wie groß ist der Speicher des Prozessors? Unterschiedlich? Beispiele?
 * Was bedeutet Level 1,2,3 Cache?
 * 1) Welcher Intel-Prozessor bringt etwa die gleiche Leistung wie ein AMD FX8350?
 * 2) Welchen Sockel benötigt ein AMD FX8350 Prozessor?
 * 3) Welchen Sockel benötigt ein Intel Core i7 Prozessor?
 * 4) Wieviel günstiger ist ein AMD FX-8350 Prozessor gegenüber einem Intel Prozessor in einer vergleichbaren Leistungskategorie?
 * @http://www.idealo.de/preisvergleich/OffersOfProduct/3604059_-fx-8350-amd.html,
 * @http://www.idealo.de/preisvergleich/ProductCategory/3019F1260516.html,
 * @http://www.idealo.de/preisvergleich/ProductCategory/3019F342941.html
 * 1) Welchen Einfluss hat ein schnellerer Prozessor auf die erzielbare Datenrate für den reinen Datentransport von A nach B?

Informative Links
Hardware Infos: Aktuelle CPUs im Vergleich: Fachbegriffe: 32Bit vs. 64Bit Bus: Nutzen von Mehrkernprozessoren: Auswirkung von Hitze: Geschwindigkeit mehrerer Kerne: Cache:
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 * [|http://de.wikipedia.org/wiki/Prozessor_(Hardware)]
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 * @http://www.cpubenchmark.net/high_end_cpus.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/cb-Tests-PC-Hardware-Die-schnellsten-Prozessoren-CPU-5879447.html
 * @http://www.pcgameshardware.de/aid,675663/CPUs-und-Prozessoren-Test-Bestenliste-AMD-und-Intel/CPU/Test/
 * @http://www.chip.de/artikel/CPUs-bis-200-Euro-Preiswerte-Prozessoren-im-Test_60003548.html
 * @http://www.onlinekosten.de/computer/prozessoren-im-vergleich
 * @http://www.chip.de/Test-PC-Hardware_24215565.html?tid1=39751&tid2=0
 * @http://www.chip.de/bestenlisten/Bestenliste-Desktop-Prozessoren--index/index/id/693/
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Intel-Core-i-Serie
 * @http://www.gamestar.de/hardware/prozessoren/amd-fx-8350/amd_centurion,577,3011211.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Hyper-Threading
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Mehrkernprozessor
 * @http://www.heise.de/ct/artikel/Umsteigen-auf-64-Bit-291510.html
 * @http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/archive/index.php/t-489336.html
 * @http://forum.golem.de/kommentare/applikationen/windows-7-fast-die-haelfte-der-nutzer-verwendet-die-64-bit-installation/warum-eigentlich-64bit/43137,2329172,2329172,read.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/64-Bit
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/64-Bit-Architektur
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/AMD64
 * @https://de.wikipedia.org/wiki/Bus_(Datenverarbeitung)
 * @http://www.spotlight-wissen.de/archiv/message/22178.html
 * @http://www.heise.de/ct/artikel/Quad-Core-Fragen-291394.html
 * @http://futurezone.at/future/1074-multicore-cpus-bremsen-programme-aus.php
 * @http://forum.chip.de/cpu-board-speicher/intel-core-i5-2430m-extreme-einbrueche-1653709.html
 * @http://www.pcwelt.de/produkte/Dual-und-Quad-Core-Test-Das-bringt-ein-schneller-Prozessor-6699326.html