Sich in der Welt der Computerteile zurechtzufinden, kann für den Uneingeweihten entmutigend sein. Es gibt viele verschiedene Komponenten wie die Festplatte, die Hauptplatine, den Arbeitsspeicher und die GPU, jede mit einzigartigen Funktionen und vielen Variationen. Aber die wohl wichtigste Komponente von allen ist die CPU.
Was ist eine CPU (in Kurzform)?
Der Begriff CPU steht für Central Processing Unit. Kurz gesagt, ist die CPU eine elektronische Maschine, die Anweisungen von Programmen ausführt, damit Sie Ihre Freunde anrufen, Ihren Webbrowser öffnen oder E-Mails schreiben können. Viele Leute fragen sich: "Was ist eine CPU in einem Laptop oder einem Desktop-Computer?", ohne zu wissen, dass CPUs auch in anderen modernen Geräten wie Tablets, Smartphones, DVD-Playern oder intelligenten Waschmaschinen zu finden sind! Unabhängig davon, wo Sie sie finden, führt die CPU Berechnungen durch, indem sie ihre Milliarden von Transistoren nutzt. Diese Berechnungen führen die Software aus, die es einem Gerät ermöglicht, seine Aufgaben zu erfüllen. Die CPU in einem intelligenten Thermostat hilft beispielsweise der Software, die Heiz- und Kühltemperaturen durch die Ausführung von Anweisungen anzupassen.
Welche Aufgaben hat eine CPU in einem Computer?
Nur zur Klarstellung: Jede programmierbare Maschine, die automatisch logische Operationen oder arithmetische Abfolgen ausführt, ist ein Computer. Mit anderen Worten: Ihre Laptops, Desktops, Tablets, Spielkonsolen und Smartphones sind alle Computer. Was macht also eine CPU in einem Computer? Nun, sie interpretiert binäre Signale, um Aktionen und Berechnungen durchzuführen und Anwendungen in einem dreistufigen Prozess auszuführen:
- Abrufen: Die CPU holt Anweisungen aus dem Speicher des Computers und speichert sie in einem Teil ihrer Steuereinheit, dem so genannten Befehlsregister (IR).
- Dekodieren: Die CPU sendet den Befehl vom IR an ihren Befehlsdecoder. Dieser kombinatorische Schaltkreis dekodiert den Befehl in Signale.
- Ausführen: Die dekodierten Signale werden für die Ausführungsphase an die entsprechenden Ziele in der CPU weitergeleitet.
Eine CPU arbeitet auch mit anderen Komponenten zusammen. So kann sie zum Beispiel relevante Daten, die von einem Videospiel gesendet werden, an eine Grafikkarte weiterleiten. Die Grafikkarte verarbeitet dann die Informationen, um sie auf einem Monitor anzuzeigen. Ebenso hilft eine CPU dabei, Daten von der Festplatte eines Computers in den Speicher zu übertragen, um den Zugriff zu beschleunigen.
Ist die CPU das Gehirn des Computers?
Experten bezeichnen die CPU oft als das Gehirn, wenn sie Computerkomponenten in Laiensprache beschreiben, und das stimmt auch, aber es steckt mehr dahinter. Dieser analoge Vergleich mit dem menschlichen Körper zeigt zwar genau, wie wichtig die Rolle der CPU ist, aber er sagt nicht alles aus. Eine CPU gibt keine Befehle, das macht die Software. In Wahrheit sind die Software und die CPU eines Computers, die in Harmonie zusammenarbeiten, das Gehirn des Betriebs.
Was macht eine CPU gut?
Taktgeschwindigkeit
Die Taktfrequenz gibt an, wie viele Befehle eine CPU in einer Sekunde ausführen kann, und gibt im Allgemeinen an, wie schnell sie ist. Von den 90er bis zu den frühen 2000er Jahren wurden die CPU-Taktfrequenzen mit jeder neuen Generation erheblich verbessert. Aufgrund der zusätzlichen Wärmeentwicklung und des höheren Stromverbrauchs stagnierte die Entwicklung der Taktraten jedoch allmählich. Hier fanden die Hersteller es kosteneffizienter, die CPUs auf andere Weise zu verbessern, so dass ein moderner Prozessor in der Regel einen zehn Jahre alten Prozessor mit einer höheren Taktrate übertreffen kann.
Kerne
Die Revolution der Multicore-Prozessoren begann mit Dual- und Quad-Cores. Anstatt sich auf die Erhöhung der Taktfrequenz zu konzentrieren, haben die Hersteller mehrere CPUs in einen Chip eingebaut. Heutzutage gibt es Premium-CPUs mit 32 Kernen, 64 Kernen und mehr. Solche CPUs sind eine ausgezeichnete Wahl für Video-Editoren, Game-Streamer und Nutzer anspruchsvoller Anwendungen, auch wenn sie für den Durchschnittsnutzer vielleicht etwas zu viel des Guten sind.
Hyperthreading
Hyper-Threading ist eine technologische Innovation von Intel, die es einem einzelnen Prozessorkern ermöglicht, wie zwei zu arbeiten, indem er Arbeitslasten zur gleichzeitigen Verarbeitung aufteilt. Um es grob auszudrücken: Stellen Sie sich vor, Sie teilen einen Hotdog in zwei Hälften und essen beide Stücke zusammen, um sie schneller zu verzehren, anstatt an einem Ende anzufangen und sich zum anderen vorzuarbeiten. Natürlich hat der Intel-Konkurrent AMD seine eigene Version von Hyper-Threading.
Taktgeschwindigkeit vs. Kerne
Es ist hilfreich, sich eine CPU mit höherer Taktfrequenz wie einen Sportwagen und einen Computer mit mehr Kernen wie einen Lastwagen vorzustellen. Während der Sportwagen sein Ziel schneller erreicht, kann ein Lastwagen mehr Last tragen. Ob Sie einen schnellen Prozessor oder einen Prozessor mit mehreren Kernen wählen sollten, hängt von Ihrer Arbeitslast ab. Während einige Anwendungen von mehreren Kernen profitieren, sind andere auf eine höhere Taktrate angewiesen und benötigen nicht unbedingt mehrere Kerne.
Welche Aufgabe hat die CPU beim Spielen?
Der Grafikprozessor auf einer Grafikkarte oder Hauptplatine rendert Grafiken für ein Spiel wie Landschaften und Animationen, während eine CPU die Berechnungen für die Spielmechanik, die künstliche Intelligenz (KI) und die Eingaben von Maus und Tastatur übernimmt. Vor nicht allzu langer Zeit nutzten Spiele noch nicht die Vorteile mehrerer Kerne, aber moderne Titel können mehr als vier Kerne effizient nutzen. Wenn Sie also jemand nach der besten CPU für Spiele fragt, können Sie ihm einen schnellen Multi-Threading-Prozessor mit mindestens vier, wenn nicht sogar sechs Kernen empfehlen, der in sein Budget passt.
Warum ist meine CPU langsam?
CPUs können aufgrund von Alterung, Überhitzung, unzureichender Stromversorgung oder schlechter Belüftung langsamer werden. Einige Arten von Malware können auch Systemressourcen entführen. Lesen Sie unseren Artikel über den Schutz Ihres Computers vor bösartigem Kryptomining, um zu verhindern, dass böswillige Akteure Ihren Computer für ihren finanziellen Gewinn nutzen.
Wie man eine CPU wartet
Um Ihre CPU in guter Verfassung zu halten, sollten Sie sicherstellen, dass die Lüfter Ihres Computers sauber sind, und Ihren Rechner an einem gut belüfteten Ort aufstellen. Zum Schutz vor einer Überbeanspruchung der CPU durch Malware sollten Sie eine zuverlässige Antiviren-/Antimalware-Software verwenden, um sich vor Ressourcenklauern wie Cryptojackern zu schützen. Möglicherweise möchten Sie auch einige vorinstallierte Software entfernen, die unnötig Ressourcen beansprucht. Wenn Sie Ihren Computer selbst gebaut haben und wissen, wie man mit Hardware umgeht, sollten Sie laut Intel auch die Wärmeleitpaste alle paar Jahre austauschen. Schließlich ist es auch hilfreich, Hardware-Probleme zu erkennen , die wie Malware-Probleme aussehen, um Probleme gründlicher zu beheben, wenn sie auftreten.