Was bedeutet Risc?
Risc steht für ,,Reduced instruction set computer,, Die Cpu kann
>einfache einzelne Befehle ausführe
>arbeitet schneller
>weniger Energieverbrauch
Was ist Cisc
steht für ,,Complex instruction set computer,,
>kann mehrere Befehle aufeinmal durchführen
>langsamer
>höherer Energieverbrauch
Was ist MIPS?
steht für ,,Million Instructions per Second,,
>Sagt aus wie viele Millionen Befehle eine CPU pro Sekunde verarbeiten kann
>Geschwindigkeitsmaß der CPU
was ist FLOPS
steht für ,,Floating Point Operatins per Second
>Misst wie viele Rechnngen mit Kommazahl eine CPU pro Sekunde schafft
>Wie viel Rechenpower mit kommazahlen
ALU
steht für (Arithmetic Logic Unit)
Was sind die 5 Schritte der Befehlsausführung?
Fetch
Decode 1
Decode 2
Execute
Writeback
Was macht Fetch?
Die CPU holt den Befehl aus dem Speicher.
Was macht Decode 1?
Das Steuerwerk liest, welcher Befehl ausgeführt werden soll.
Was macht Decode 2?
>die richtigen Zahlen/Daten bereitstellen, damit gerechnet werden kann
Was macht Execute?
>rechnet
>Alu
Was macht Writeback?
>Ergebnis ausgeben
Was ist die ,,Von Neumann Architektur,,?
>klassische CPU Struktur
>CPU kann immer nur nacheinander auf ein Teil zugreifen.
Nachteil:
>CPU wartet oft, bis Daten/Programm durch den Bus kommen
Was ist die ,,Superskulare Architektur,,?
>Moderne CPUs
>CPU hat mehrere Ausführungseinheiten / Pipelines
>Kann mehrere Befehle gleichzeitig bearbeiten → schneller
Unterschied ,,Von-Neumann Struktur,, und ,,Superskulare Architektur,,?
Von-Neumann = Einspurstraße für Befehle (langsamer)
Superskular = Mehrspurstraße für Befehle (schneller)
Warum war der Computer kalt?
Das Windows wurde offen gelassen! :)
Was ist das Pipeline Verfahren
>CPU teilt die Befehlsausführung in einzelne Stufen
>Jede Stufe arbeitet parallel an verschiedenen Befehlen → höhere Auslastung, schnellerer Durchsatz
>Arbeitet wie Ein Fließband in einer Fabrik
Vorteil:
>CPU arbeitet effizienter, da nicht auf einen Befehl gewartet wird
Was ist Multithreading?
>CPU kann mehrere Threads gleichzeitig ausführen (kleinere Teile eines Programms)
>Vorteil: Programme laufen flüssiger, bessere CPU-Auslastung
>Bei Intel: „Hyper-Threading“
Was ist ein Multiprozesor?
>Mehrere physische CPU-Kerne arbeiten parallel
>Vorteil: echte parallele Verarbeitung → besonders bei Servern, Rendern, Simulationen
Was ist der CPU Cache und wofür ist er da?
>Schneller Zwischenspeicher direkt auf der CPU
>Speichert häufig benutzte Daten/Befehle, damit CPU nicht ständig den RAM nutzen muss
Typen:
L1 → klein, extrem schnell
L2 → größer, schnell
L3 → noch größer, etwas langsamer
IRL Vergleich:
Cache = Kühlschrank direkt neben dem Koch (CPU), schneller Zugriff auf oft genutzte Zutaten (Daten)
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