[PLUS] Hintergrundwissen: So funktioniert ein Prozessor
PCGH Plus: Mehr Kerne, größere Caches und neue Funktionen - darauf konzentriert sich die Berichterstattung über Prozessoren meistens. Doch hinter den CPUs steckt weit mehr Technik und sehr viel Logik. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 12/2018.
Auf dieser Seite
Prozessoren werden Jahr für Jahr immer komplexer und leistungsfähiger - aus den einfachen Schaltkreisen, die zu Beginn der PC-Ära Standard waren, sind inzwischen kleine Rechenmonster geworden, die Hunderte Millionen Transistoren enthalten. Ihre drastische Entwicklung ist eng mit dem gesamten technischen Fortschritt in allen Bereichen unseres Lebens verknüpft. Sei es nun bei Fernsehern, Konsolen, Smartphones und vielen weiteren Geräten. Doch wie funktioniert ein Prozessor eigentlich und was kann er?
Ein Überblick
Eines vorab: Wir wollen auf den folgenden Seiten lediglich einen grundlegenden Überblick über die Funktionsweise eines Prozessors sowie dessen Vernetzung mit dem Rest des Systems geben. Für einen ausführlichen Einblick verweisen wir auf Fachliteratur wie "CPU-Design: Entwurf eines RISC-Prozessors in VHDL" von Kai-Uwe Mrkor oder "Rechnerarchitekturen: CPUs, Systeme, Software-Schnittstellen" von Christian Märtin. Beide Bücher sind zwar ein paar Jahre alt, aber grundsätzlich noch aktuell. Sie sind im Online-Handel oder beim örtlichen Buchhändler des Vertrauens zu finden. Natürlich funktioniert auch ein Blick ins Internet und seine unzähligen Wikis. Diese werden regelmäßig auf den aktuellen Stand der Entwicklung gebracht.
Prozessoraufbau
Ein aktueller Prozessor besteht aus mehreren Baugruppen, die unterschiedlich viel Platz auf einem Chip einnehmen. Die eigentlichen Rechenwerke belegen dabei nur einen Bruchteil der Chipfläche. Der restliche Platz wird für verschiedene Funktionen und Erweiterungen benötigt. Der Großteil des Transistorbudgets geht für Cache-Speicher drauf, der eine wichtige Rolle spielt.
PC Games Hardware PLUSJetzt für 0,69 € kaufen
oder Werbefreiheit und Zugriff auf alle PLUS-Artikel (Monatsabo)
Für 4,80 EUR PLUS-Abo abschließen Bitte loggen Sie sich in Ihren PCGH-Community-Account ein, um diesen Artikel kaufen zu können. Alle Angebote für PLUS (Monatsabo, Jahresabo, Upgrades für Werbefrei) finden Sie auf unserer Supporter-Seite
Das sind die Themen im Artikel
- Prozessoraufbau
- CPU intern
- Befehlsverarbeitung
- Arbeitsschritte im Detail
- Rechenwerke
- Cache-Hierarchie
- Pipelining und OoO
- Kommunikationswege
- Stromversorgung und Leistungsaufnahme
- Der Weg der Daten durch den Prozessor
- Prozessoren im Wandel der Zeit
Als PCGH-Digital-Abonnent erhalten Sie kostenfrei Zugriff auf alle PLUS-Artikel.
