Die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) ist die Computerkomponente, die für die Interpretation und Ausführung der meisten Befehle der anderen Hardware und Software des Computers verantwortlich ist.
Alle Arten von Geräten verwenden eine CPU, einschließlich Desktop-, Laptop- und Tablet-Computer, Smartphones … sogar Ihr Flachbildfernseher.
Intel und AMD sind die beiden beliebtesten CPU-Hersteller für Desktops, Laptops und Server, während Apple, NVIDIA und Qualcomm große CPU- und Smartphone-Hersteller sind.
Möglicherweise sehen Sie viele verschiedene Namen, die zur Beschreibung der CPU verwendet werden, einschließlich Prozessor, Computerprozessor, Mikroprozessor, Zentralprozessor und "Gehirn des Computers".
Computermonitore oder Festplatten sind manchmal sehr falsch bezeichnet als CPU, aber diese Hardwareteile dienen völlig anderen Zwecken und sind in keiner Weise mit der CPU identisch.
Wie eine CPU aussieht und wo sie sich befindet
Eine moderne CPU ist in der Regel klein und eckig, an ihrer Unterseite befinden sich viele kurze, abgerundete metallische Anschlüsse. Einige ältere CPUs verfügen über Stifte anstelle von Metallsteckern.
Die CPU ist direkt mit einem CPU-Sockel (oder manchmal einem Steckplatz) auf der Hauptplatine verbunden. Die CPU ist in den Sockel gesteckt, und der kleine Hebel hilft, den Prozessor zu sichern.
Moderne CPUs können schon nach kurzer Zeit sehr heiß werden. Um diese Wärme abzuführen, ist es fast immer erforderlich, einen Kühlkörper und einen Lüfter direkt auf der CPU anzubringen. Normalerweise werden diese mit einem CPU-Kauf geliefert.
Weitere erweiterte Kühloptionen sind verfügbar, einschließlich Wasserkühlsätze und Phasenwechseleinheiten.
Wie oben erwähnt, haben nicht alle CPUs Stifte an ihrer Unterseite, aber bei denen, die dies tun, werden die Stifte leicht gebogen. Seien Sie vorsichtig beim Umgang, insbesondere bei der Montage auf dem Motherboard.
CPU-Taktrate
Die Taktrate eines Prozessors ist die Anzahl der Befehle, die er in Sekunden verarbeiten kann, gemessen in Gigahertz (GHz).
Zum Beispiel hat eine CPU eine Taktfrequenz von 1 Hz, wenn sie pro Sekunde einen Befehl verarbeiten kann. Dies auf ein realistischeres Beispiel übertragen: Eine CPU mit einer Taktfrequenz von 3,0 GHz kann pro Sekunde 3 Milliarden Befehle verarbeiten.
CPU-Kerne
Einige Geräte verfügen über einen Single-Core-Prozessor, andere über einen Dual-Core-Prozessor (oder Quad-Core-Prozessor usw.). Wenn zwei Prozessoren nebeneinander arbeiten, bedeutet dies, dass die CPU gleichzeitig zweimal pro Sekunde die Anweisungen verwalten kann, was die Leistung drastisch verbessert.
Einige CPUs können zwei Kerne für jeden verfügbaren physischen Kern, bekannt als Hyper-Threading, virtualisieren. Virtualisierung bedeutet, dass eine CPU mit nur vier Kernen so funktionieren kann, als hätte sie acht, wobei die zusätzlichen virtuellen CPU-Kerne als separate bezeichnet werden Fäden . Physisch Kerne schneiden jedoch besser ab als virtuell Einsen.
Wenn es die CPU zulässt, können einige Anwendungen das verwenden, was sie nennen Multithreading . Wenn ein Thread als ein einzelner Teil eines Computerprozesses verstanden wird, bedeutet die Verwendung mehrerer Threads in einem einzelnen CPU-Kern, dass mehr Anweisungen auf einmal verstanden und verarbeitet werden können. Einige Software kann diese Funktion auf mehr als einem CPU-Kern nutzen, sodass noch mehr Befehle gleichzeitig verarbeitet werden können.
Beispiel: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7
Für ein spezifischeres Beispiel, wie manche CPUs schneller sind als andere, schauen wir uns an, wie Intel seine Prozessoren entwickelt hat.
Genau wie Sie es wahrscheinlich bei der Namensgebung vermuten würden, sind Intel Core i7-Chips besser als i5-Chips, die besser als i3-Chips sind. Warum man besser oder schlechter abschneidet als andere, ist etwas komplexer, aber immer noch ziemlich leicht zu verstehen.
Intel Core i3-Prozessoren sind Dual-Core-Prozessoren, während i5- und i7-Chips Quad-Core-Prozessoren sind.
Turbo Boost ist eine Funktion in i5- und i7-Chips, mit der der Prozessor die Taktfrequenz über die Basisgeschwindigkeit hinaus von 3,0 GHz auf 3,5 GHz erhöhen kann, wann immer dies erforderlich ist. Intel Core i3-Chips verfügen nicht über diese Fähigkeit. Prozessormodelle, die auf "K" enden, können übertaktet werden, was bedeutet, dass diese zusätzliche Taktrate erzwungen und ständig verwendet werden kann.
Wie bereits erwähnt, ermöglicht Hyper-Threading, dass die zwei Threads pro CPU-Kern verarbeitet werden können. Dies bedeutet, dass i3-Prozessoren mit Hyper-Threading nur vier gleichzeitige Threads unterstützen (da sie Dual-Core-Prozessoren sind). Intel Core i5-Prozessoren unterstützen kein Hyper-Threading. Dies bedeutet, dass auch sie mit vier Threads gleichzeitig arbeiten können. i7-Prozessoren unterstützen jedoch diese Technologie und können daher (als Quad-Core) 8 Threads gleichzeitig verarbeiten.
Aufgrund der Einschränkungen bei der Stromversorgung von Geräten, die nicht ständig mit Strom versorgt werden (batteriebetriebene Produkte wie Smartphones, Tablets usw.), unterscheiden sich ihre Prozessoren - unabhängig davon, ob sie i3, i5 oder i7 sind - vom Desktop CPUs müssen insofern ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Stromverbrauch finden.
Weitere Informationen zu CPUs
Weder die Taktfrequenz noch die Anzahl der CPU-Kerne ist der einzige Faktor, der bestimmt, ob eine CPU "besser" ist als eine andere. Dies hängt häufig am meisten von der Art der Software ab, die auf dem Computer ausgeführt wird, dh den Anwendungen, die die CPU verwenden.
Eine CPU hat möglicherweise eine niedrige Taktrate, ist jedoch ein Quad-Core-Prozessor, während eine andere eine hohe Taktrate aufweist, jedoch nur ein Dual-Core-Prozessor. Die Entscheidung, welche CPU die andere übertrifft, hängt wiederum vollständig davon ab, wofür die CPU verwendet wird.
Beispielsweise wird ein CPU-forderndes Videobearbeitungsprogramm, das auf mehreren CPU-Kernen am besten funktioniert, auf einem Multicore-Prozessor mit niedrigen Taktraten besser funktionieren als auf einer Single-Core-CPU mit hohen Taktraten. Nicht alle Softwareprodukte, Spiele usw. können sogar mehr als nur einen oder zwei Kerne nutzen, wodurch mehr verfügbare CPU-Kerne ziemlich nutzlos werden.
Eine weitere Komponente einer CPU ist der Cache. Der CPU-Cache ist wie ein temporärer Speicherplatz für häufig verwendete Daten. Anstatt den RAM (Random Access Memory) für diese Elemente anzufordern, bestimmt die CPU, welche Daten Sie scheinbar weiterhin verwenden behalten verwendet und speichert es im Cache. Der Cache ist schneller als die Verwendung von RAM, da er ein physischer Teil des Prozessors ist. Mehr Cache bedeutet mehr Platz zum Speichern solcher Informationen.
Ob Ihr Computer ein 32-Bit- oder 64-Bit-Betriebssystem ausführen kann, hängt von der Größe der Dateneinheiten ab, die die CPU verarbeiten kann. Mit einem 64-Bit-Prozessor kann sofort und in größerem Umfang auf mehr Speicher zugegriffen werden als auf einen 32-Bit-Prozessor. Aus diesem Grund können Betriebssysteme und Anwendungen, die 64-Bit-spezifisch sind, nicht auf einem 32-Bit-Prozessor ausgeführt werden.
Mit den meisten kostenlosen Systeminformationstools können Sie die CPU-Details eines Computers sowie andere Hardwareinformationen anzeigen.
Jedes Motherboard unterstützt nur einen bestimmten Bereich von CPU-Typen. Erkundigen Sie sich daher vor dem Kauf beim Hersteller Ihres Motherboards. CPUs sind übrigens nicht immer perfekt. Dieser Artikel untersucht, was mit ihnen schief gehen kann.
