Die Welt der Computerteile zu erkunden kann für Neulinge abschreckend sein. Es gibt viele verschiedene Komponenten wie die Festplatte, das Mainboard, RAM und GPU, jede mit einzigartigen Funktionen und vielen Variationen. Aber wohl die 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 Programm-Anweisungen ausführt, damit du deine Freunde anrufen, deinen Webbrowser öffnen oder E-Mails schreiben kannst. Viele Leute fragen sich: "Was ist eine CPU in einem Laptop oder einem Desktop-Computer?", ohne zu wissen, dass CPUs auch Teil anderer moderner Geräte wie Tablets, Smartphones, DVD-Player oder smarter Waschmaschinen sind! Egal, wo du sie findest, die CPU führt Berechnungen durch, indem sie ihre Milliarden Transistoren nutzt. Diese Berechnungen betreiben die Software, die einem Gerät ermöglicht, seine Aufgaben zu erfüllen. Zum Beispiel hilft eine CPU in einem smarten Thermostat dabei, die Software die Heiz- und Kühltemperaturen anzupassen, indem sie Anweisungen ausführt.
Welche Aufgaben hat eine CPU in einem Computer?
Um es klarzustellen: Jede programmierbare Maschine, die automatisch logische Operationen oder Rechenabläufe durchführt, ist ein Computer. Mit anderen Worten, Ihre Laptops, Desktops, Tablets, Spielekonsolen und Smartphones sind alle Computer. Also, was macht eine CPU in einem Computer? Nun, sie interpretiert binäre Signale, um Aktionen auszuführen, Berechnungen zu machen und Anwendungen zu betreiben, in einem dreistufigen Prozess:
- Abruf: Die CPU holt Anweisungen aus dem Speicher des Computers und speichert sie in einem Teil ihrer Steuereinheit, dem Instruction Register (IR).
- Dekodieren: Die CPU sendet die Anweisung aus dem IR an ihren Instruktionsdecoder. Dieser Komparator dekodiert die Anweisung in Signale.
- Ausführen: Die dekodierten Signale reisen zu relevanten Zielen in der CPU für die Ausführungsphase.
Eine CPU arbeitet auch mit anderen Komponenten zusammen. Zum Beispiel kann sie relevante Daten von einem Videospiel an eine Grafikkarte senden. Die Grafikkarte verarbeitet dann die Informationen, um sie auf einem Monitor anzuzeigen. Ebenso hilft eine CPU, Daten von der Festplatte eines Computers in den Speicher zu verschieben, um einen schnelleren Zugriff zu ermöglichen.
Ist die CPU das Gehirn des Computers?
Experten bezeichnen die CPU oft als das Gehirn, wenn es darum geht, Computerkomponenten in einfachen Worten zu erklären, und das stimmt, aber es gibt mehr als das. Während dieser vergleichende Ansatz zur Darstellung eines menschlichen Körpers die entscheidende Rolle einer CPU genau beschreibt, erzählt er nicht die ganze Geschichte. Eine CPU gibt keine Anweisungen; das tut die Software. Tatsächlich arbeiten die Software und die CPU eines Computers harmonisch zusammen als das Gehirn der Operation.
Was macht eine CPU gut?
Taktfrequenz
Die Taktfrequenz gibt an, wie viele Anweisungen eine CPU in einer Sekunde verarbeiten kann und zeigt generell an, wie schnell sie ist. Von den 90er Jahren bis Anfang der 2000er verbesserten sich die Taktfrequenzen der CPUs bei jeder neuen Generation signifikant. Allerdings begannen die Fortschritte bei den Taktfrequenzen wegen der zusätzlichen Hitzeentwicklung und des höheren Stromverbrauchs zu stagnieren. In dieser Hinsicht fanden es Hersteller kosteneffektiver, CPUs auf andere Weise zu verbessern, so sehr, dass ein moderner Prozessor normalerweise einen älteren Prozessor mit höherer Taktfrequenz übertreffen kann.
Kerne
Die Revolution der Mehrkernprozessoren begann mit Dual-Kernen und Quad-Kernen. Anstatt den Fokus auf die Weiterentwicklung der Taktfrequenz zu legen, setzten die Hersteller mehrere CPUs auf einen Chip. Heutzutage erreichen Premium-CPUs 32 Kerne, 64 Kerne und mehr. Diese CPUs sind eine hervorragende Wahl für Videoeditoren, Spiele-Streamer und Nutzer anspruchsvoller Anwendungen, auch wenn sie für den durchschnittlichen Nutzer etwas overkill sein könnten.
Hyper-Threading
Hyper-Threading ist eine technologische Innovation von Intel, die es einem einzelnen Prozessorkern ermöglicht, wie zwei zu funktionieren, indem Arbeitslasten für gleichzeitige Verarbeitung aufgeteilt werden. Grob gesagt, stell dir vor, du teilst einen Hotdog in zwei Teile und isst beide Stücke zusammen für einen schnelleren Verzehr, anstatt an einem Ende zu beginnen und dich bis zum anderen vorzuarbeiten. Natürlich hat auch AMD als Konkurrenz zu Intel seine eigene Version von Hyper-Threading.
Taktfrequenz vs. Kerne
Man kann sich eine CPU mit höherer Taktfrequenz wie einen Sportwagen und einen Computer mit mehr Kernen wie einen Lastwagen vorstellen. Während der Sportwagen sein Ziel schneller erreicht, kann der Lastwagen mehr Ladung transportieren. Ob man sich für einen schnellen Prozessor oder einen mit mehreren Kernen entscheiden sollte, hängt vom Arbeitsaufwand ab. Einige Apps profitieren von mehreren Kernen, während andere auf höhere Taktfrequenzen angewiesen sind und möglicherweise mehrere Kerne nicht nutzen.
Was leistet die CPU beim Gaming?
Die GPU auf einer Grafikkarte oder einem Mainboard rendert die Grafiken für ein Spiel wie Landschaften und Animationen, während die CPU Berechnungen für Spielemechaniken, künstliche Intelligenz (KI) und Eingaben von Maus und Tastatur übernimmt. Vor nicht allzu langer Zeit nutzten Spiele keine Mehrkernprozessoren, aber moderne Titel können effizient mehr als vier Kerne nutzen. Wenn dich also jemand fragt, was die beste CPU fürs Gaming ist, könntest du sagen, dass du einen schnellen Multi-Threading-Prozessor mit mindestens vier, wenn nicht sechs Kernen empfehlen würdest, der ins Budget passt.
Warum ist meine CPU langsam?
CPUs können langsamer werden, weil sie altern, überhitzen, unzureichend mit Strom versorgt oder schlecht belüftet sind. Einige Arten von Malware können auch Systemressourcen kapern. Schau dir unseren Artikel darüber an, wie du deinen Computer vor bösartigem Kryptomining schützen kannst, um zu verhindern, dass böse Akteure deine Maschine für ihren finanziellen Gewinn nutzen.
Wie pflege ich eine CPU?
Um deine CPU in gutem Zustand zu halten, stelle sicher, dass die Lüfter deines Computers sauber sind und halte dein Gerät an einem gut belüfteten Ort. Zum Schutz vor CPU-Überlastung durch Malware solltest du zuverlässige Antivirus-/Anti-Malware-Software verwenden, um gegen Ressourcen-Diebe wie Krypto-Hacker zu schützen. Möglicherweise möchtest du auch einige vorinstallierte Software entfernen, die unnötigerweise Ressourcen beanspruchen könnte. Wenn du deinen Computer selbst gebaut hast und mit Hardware umgehen kannst, solltest du laut Intel auch alle paar Jahre deine Wärmeleitpaste ersetzen. Schließlich hilft es auch, Hardwareprobleme zu erkennen, die wie Malwareprobleme aussehen, um Problemen gründlicher auf den Grund zu gehen, wenn sie auftreten.