Wie "funktioniert" eine CPU ??

Diskutiere und helfe bei Wie "funktioniert" eine CPU ?? im Bereich Prozessoren im SysProfile Forum bei einer Lösung; Hallo, Ich hätte da mal einen Fragenkatalog an Leute die vielleicht etwas Ahnung bezgl. dieser Dinge haben... Ich möchte auf etwas komplexeres hinaus... Dieses Thema im Forum "Prozessoren" wurde erstellt von woodstock, 5. Februar 2008.

  1. woodstock
    woodstock Profi-Schrauber
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    Hallo,
    Ich hätte da mal einen Fragenkatalog an Leute die vielleicht etwas Ahnung bezgl. dieser Dinge haben...

    Ich möchte auf etwas komplexeres hinaus als es der Titel des Threads vielleicht angibt, da mich folgende Fragen bis in den Schlaf verfolgen (ehrlich jetzt^^)

    1. Wie "funktioniert" eine CPU überhaupt ?! Soweit ich weiß übersetzt ein Compiler der Software die Befehle für den Prozessor in den Maschinencode. So führt dann die CPU den Befehl des Prgramms aus...Allerdings WIE geht das ? ein Prozessor ist doch nur ein Chip aus einem bestimmten Material auf den leicht Spannung (Strom) gegeben wird...

    2. Wieso ist ein Intel Pentium 4 mit 3 GHz genau so schnell wie ein AMD Athlon 64 3000+, der nur mit 1,8GHz Taktet...
    Die Frequenz mit der der P4 arbeitet ist doch viel effektiver (sind 3 Mrd Sinus-Kurven pro Sekunde^^) Das gleiche betrifft Dual Core (natürlich mit einer Software gemessen die nur mit EINEM KERN arbeitet!) Prozessoren die ja viel niedriger Takten...

    3. Was macht der Cache (L1 und L2) eines Prozessors

    4. Was ist für Spiele an einem Prozessor so wichtig. Der P4 hat ja gezeigt das die frequenz nicht das ausschlaggebende ist (Da AMD schneller bei Games)


    Wäre dankbar wenn mir jemand diese Fragen beantworten könnte :)
     
    #1 woodstock, 5. Februar 2008
  2. °Spitfire
    °Spitfire BIOS-Schreiber
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    Hallo, ohne viel schreiben zu wollen lege ich dir ans Herz dies hier zu lesen.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Hauptprozessor


    Einige Dinge sage ich dir aber schnell.
    -Es gibt immer einige Wege um Prozesse zu beschleunigen.
    * Taktfrequenz erhöhen
    * Pipelining
    * Fetching
    * und dann noch mehrere Rechenkerne vernetzen

    -Cache
    Daten welche häufig berechnet oder genutzt werden landen im Cache, aber wieso ist das so.
    Naja, wenn Daten benötigt werden, dann werden die von der langsamen Festplatte auf den etwas schnellen Hauptspeicher geladen und von dort in den sehr schnellen Cache. Die Daten welche im Cache liegen, auf diese kann die CPU sehr schnell zugreifen und verliert dadurch kaum Zeit, befinden sich die benötigten Daten nun aber nicht im Cache "cache miss" so muss auf den langsameren Hauptspeicher zugegriffen werden, das System ist dadurch etwas langsam.

    Nun würde jeder behaupten ja dann lasst uns die CPU nur mit Cache vollstopfen damit geht alles viel schneller, nur gibt es hier das Problem dass Cache sehr viel Platz auf der CPU benötigt und auch sehr Heiß wird. Es ist vor allem drauf zu achten dass der Cache effektive ist, sprich die "hit ratio" treffervorhersage sehr hoch ist, damit ist gemeint, Daten welche voraussichtlich bald von der CPU benötigt werden schnell aus dem Hauptspeicher vorladen damit diese bei der Verarbeitung nicht warten muss.

    -Eine CPU arbeitet nicht mit Sinussignalen sondern mit Rechtecksignalen "Flanken" und "Pegeln".



    Gruss °Spitfire
     
    #2 °Spitfire, 5. Februar 2008
    Zuletzt bearbeitet: 5. Februar 2008
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  3. woodstock
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    Danke vorerstmal...

    Ich denk mal das dann die AMDs deshalb so schnell waren/sind, weil sie einen größeren Cache haben als die P4^^ - genau so die Dual-Core...

    - Ja sorry hab die Kurven verwechselt...CPU rechnet nicht mit Sinussignalen :o

    Hätte da noch ne Frage
    Was macht der FSB in Verbindung zum RAM ?
     
    #3 woodstock, 5. Februar 2008
  4. D!abloSV
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    Mir erscheint das ein wenig nach einer Facharbeit/einem Referat. Vor allem wegen dem Zusammenhang zwischen FSB und RAM.

    Wenn ich mich täuschen sollte tut's mir leid, ich will hier nix unterstellen, es wirkt auf mich nur so, musste schonmal sowas ähnliches machen ;)
     
    #4 D!abloSV, 5. Februar 2008
  5. woodstock
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    Auf was für Ideen die Leute immer kommen :o

    Aber ich bin mal ehrlich:
    Ich will kein Referat halten und hab auch nie vor das über das Thema zu tun...wobei das eigentlich schon möglich sein kann....
    Aber auch wenn schon...wäre es falsch hier zu fragen wenn man ein referat halten möchte ?! Ich denk mal nicht - irgendwo muss man sich informieren und ich würde mal sagen Foren sind auch tlw. dazu da um Fragen zu stellen und sich zu informieren - ansonsten kann man hier gleich alles zu machen mit der simplen Begründung "kuck doch bei google oder so da findest Du auch alles was Du wissen willst"...

    Warum ich die Fragen stelle ?
    Ganz einfach: Ich mache noch die nächsten 2 Jahre eine Ausbildung zum Fachinformatiker (Systemintegration) und allein schon aus diesem Grunde interessierts mich zumal wir gerade in der Schule die Zahlensysteme (Dezimal, Binär, Oktal...) und die Art wie ein Prozessor rechnet (Gleitkommazahlen,...) und die ganzen Programmiercodes durchkauen...:)

    Und die CPU ist nunmal enorm wichtig für solche Dinge - deshalb frag ich weil ich dachte das die Leute hier in solchen Dingen bescheid wissen...

    Aber mit einem Referat hat das Überhaupt nichts zu tun...

    So zurück zum Thema:
    Inwiefern hängen RAM-Takt und Prozessor FSB zusammen ?! (Ich hoff ich hab mit der Frage nix verbrochen^^)
     
    #5 woodstock, 5. Februar 2008
  6. D!abloSV
    D!abloSV Alter Hase
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    Nö, hat mich nur interessiert xD Weil wir das schon mal hatten dass wir für jemanden das Referat machen sollten ;);) Deswegen. Keine blsen Hintergedanken, wir helfen gern :):)

    Das was mir gerade dazu einfällt:

    Nehmen wir als Beispiel einmal sog. "Quadpumped" FSB. Dieser bedeutet, dass, bei effektiv zB 200MHz der FSB bei 800 liegt. (Quadpumped -> 200x4). Es werden also 4 Datenpakete pro Taktsignal übertragen.
    Bei "Doublepumped" wären dies dann halt zB 200MHzx2 -> FSB 400.

    daraus dürften dann auch die Bezeichnungen DoubleDataRate (DDR) und DoubleDataRate2 (DDR2) resultieren, also 2*x bzw. 2*2*x (also 4*x). Wobei x zB 200MHz sein kann.

    Hoffe das war einigermaßen korrekt und verständlich geschrieben. ^^
     
    #6 D!abloSV, 5. Februar 2008
    Zuletzt bearbeitet: 6. Februar 2008
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  7. Schalla
    Schalla Profi-Schrauber
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    In der Tat ein intressantes Thema ;)

    Bekommt beide nen Dankeschön ;)

    Wenn ich es richtig seh arbeitet die Grafikkarte im Prinzip genauso nur das sie andere Daten verarbeitet,richtig?
     
    #7 Schalla, 5. Februar 2008
  8. Börni
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    ehehe

    DDR heißt Double Data Rate, nicht Rambus, Rambus ist eine eigene Spezifikation
     
    #8 Börni, 5. Februar 2008
  9. D!abloSV
    D!abloSV Alter Hase
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    meinte ich eigtl auch -.- tschuldige für diesen Fehler, man sollte nich an zu viele Dinge gleichzeitig denken...
     
    #9 D!abloSV, 6. Februar 2008
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