PC-Technik Grundlagen. Karsten Bratvogel. 7. Ausgabe, September 2016 ISBN PCT

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1 PC-Technik Grundlagen Karsten Bratvogel 7. Ausgabe, September 2016 ISBN PCT

2 3 Prozessor (CPU) In diesem Kapitel erfahren Sie wie ein Prozessor funktioniert aus welchen Komponenten ein Prozessor aufgebaut ist welche Prozessoren Intel und AMD vertreiben Voraussetzungen Physikalische Grundlagen Technisches Verständnis 3.1 Funktion des Prozessors Von Neumann Architektur Die meisten Computer arbeiten nach dem EVA Pinzip, das heißt, sie besitzen Geräte zur Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Daten. Ein populäres Konzept für den Aufbau des Verarbeitungsgerätes ist die Von Neumann Architektur, die bereits 1949 vom Mathematiker John von Neumann entwickelt wurde. Sie besteht im Wesentlichen aus vier Funktionseinheiten: Rechenwerk Steuerwerk Speicher Ein und Ausgabeeinheit Hauptkomponenten des Verarbeitungsgerätes Eine weitere wichtige Komponente, das Bussystem, bietet die Schnittstellen für die Kommunikation der einzelnen Komponenten untereinander und mit der Außenwelt. Im PC sind wesentliche Teile dieser Architektur in einem zentralen Baustein zusammengefasst, der Central Processing Unit (CPU). Die CPU kontrolliert den kontinuierlichen Datenfluss zwischen den einzelnen Funktionseinheiten. Die Daten entstammen dem Arbeitsspeicher oder den angeschlossenen Geräten (Tastatur, Laufwerke etc.). Nach der Verarbeitung wird das Ergebnis der Operation an den Arbeitsspeicher oder an ein Gerät geschickt. Die CPU lädt eigenständig den nächsten auszuführenden Befehl zur Datenverarbeitung. Die eigentliche Arbeit der CPU ist das Berechnen und Verschieben von Daten. Der Von Neumann Rechner arbeitet sequenziell: Befehle und Daten werden aus dem Speicher nacheinander abgearbeitet. Das Bussystem ist dabei oft der Flaschenhals, weil vor und nach jedem Verarbeitungsschritt dieselben Leitungen verwendet werden müssen. Eine Verbesserung gelang mit der Entwicklung einer hierarchisch gegliederten Speicherstruktur, bestehend aus Registern und verschiedenen Speicherebenen (Cache Ebenen). Häufig genutzte Daten und Befehle können dabei in schnellen separaten Cache Speichern abgelegt werden. Darüber hinaus erreichen neue CPU Generationen durch eine feinere Aufteilung der Funktionseinheiten und eine Erweiterung der Befehlssätze bereits eine teilweise parallele Arbeitsweise. So können pro Ausführungsschritt mehr Daten verarbeitet werden. Durch die Entwicklung von Systemen mit mehr als einem Prozessor oder mehreren Prozessorkernen wurde diese Parallelisierung in den letzten Jahren immer weiter vorangetrieben. HERDT Verlag 23

3 3 PC Technik Grundlagen Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Funktionseinheiten einer CPU: Überschrift IDU Instruction Decode Unit EXU Execution Unit COL Control Logic BIL Bus Interface Logic ALU Arithmetic Logic Unit FPU Floating Point Unit DC Data Cache CC Code Cache Überschrift Befehlsdecoder: Alle eingehenden Befehle, die den Prozessor als Programm erreichen, werden in einen Mikrocode übersetzt und an die ausführende Einheit übergeben. Ausführungseinheit: Alle Befehle, die nun im Mikrocode vorliegen, werden ausgeführt. Kontrolleinheit: Sie sorgt für eine Kontrolle im Ablauf der Mikrocodes. Bussteuereinheit: Sie überwacht und steuert den Bus. Arithmetisch logische Einheit: Sie ist zuständig für die Ausführung arithmetischer (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division) und logischer Rechenoperationen (UND, ODER, NICHT). Fließkomma Rechner: Von ihm werden Berechnungen mit Fließkommazahlen durchgeführt. Daten Cache Speicher: Er dient als schneller Datenzwischenspeicher. Befehls Cache Speicher: Er dient als schneller Befehlszwischenspeicher. Steuerwerk oder Leitwerk Das Steuerwerk ist die mitunter umfangreichste Zusammenfassung unterschiedlicher Funktionsblöcke. Es besteht aus den verschiedenen Kontrolleinheiten, in denen sämtliche Vorgänge im Computer kontrolliert und gesteuert werden. Befehlsdecoder Der Befehlsdecoder (IDU Instruction Decode Unit) ist auf dem Prozessor oft mehrmals in einer parallelen Anordnung vorhanden. Dies erlaubt eine kürzere Zeitspanne für die Befehlsdurchführung. Auch die Ausführungseinheit (EXU Execution Unit) ist bei vielen Prozessoren mehrmals vorhanden. Rechenwerk Zum Rechenwerk gehören neben der ALU (Arithmetic Logic Unit) und der FPU (Floating Point Unit) auch Register, in denen Daten zwischengespeichert werden können. Nur mithilfe der arithmetisch logischen Einheit (ALU) kann der Prozessor Gleichheits und Ungleichheitsprüfungen sowie Größenbestimmungen durchführen. Nur dann können alle Anweisungen eines Programms abgearbeitet werden. Fertigungstechniken Die CPU basiert auf der Mikrochiptechnologie. Dabei werden derzeit bis zu 7,2 Milliarden Transistoren (Intel Xeon Broadwell E5 18 Core Prozessor) als elektronische Schalter auf einem nur wenige Quadratzentimeter großen Träger aus Halbleitermaterial (meist Silizium) implantiert, dem Mikrochip. Von diesem leitet sich auch die Bezeichnung Mikroprozessor ab. Funktion und Aufgabengebiet des Prozessors werden durch Anzahl und logische Verknüpfung der Transistorfunktionen festgelegt. Der nackte Mikrochip wird auch als Die (engl. Plättchen) bezeichnet. 24 HERDT Verlag

4 Zum Schutz vor mechanischen Belastungen werden die Mikrochips in einem Gehäuse aus Kunststoff oder Keramik untergebracht. Leistungsfähige moderne Prozessoren besitzen meist eine Abdeckung aus Metall (Heatspreader), welche die entstehende Wärme auf eine größere Fläche abführt und das empfindliche Prozessor Die schützt. Von außen zugängliche Kontakte sorgen für den elektrischen Anschluss. Im Rhythmus von ein bis zwei Jahren wird die Fertigungstechnik verbessert und erlaubt die Herstellung von immer kleineren Strukturen. Ein Pentium 4 (Northwood) von 2002 wurde noch im 130 nm Prozess gefertigt, beim i7 Prozessor (Sandy Bridge) waren es nur noch 32 nm. Aktuelle Intel Prozessoren werden im 14 nm Prozess gefertigt (Skylake). Die Verkleinerung erlaubt eine Reduzierung der Spannung sowie eine Erhöhung des Taktes und der Transistorzahl. Dadurch kann eine neue Prozessorgeneration entweder deutlich weniger Energie bei gleicher Leistung verbrauchen oder bei gleichem Energieverbrauch deutlich mehr leisten. Da die Erhöhung des Takts ab einer Grenze von etwa 4 GHz zunehmend schwieriger wurde und die Kühlung extrem hoch getakteter Prozessoren kaum noch zu bewerkstelligen war, sind 2005 die Hersteller Intel und AMD dazu übergegangen, mehrere (niedriger getaktete) Prozessorkerne in einem Prozessorgehäuse zusammenzufassen (Multi Core). Mittlerweile sind Taktraten von mehr als 4 GHz trotz Multi Core Technologie schon wieder erreicht. Inzwischen gibt es keine aktuellen Desktop Prozessoren mehr, die nur über einen Kern (Single Core) verfügen. Die Anzahl der Kerne eines Prozessors im Serverbereich liegt inzwischen bei etwa 32. Desktopcomputer bringen es schon auf vier bis acht Kerne pro CPU, Tendenz steigend. 3.2 Leistungsmerkmale moderner Prozessoren Um die Eigenschaften moderner Prozessoren zu beschreiben, gibt es zahlreiche Kenngrößen und Technologien: Taktfrequenz (intern und extern) Art des Befehlssatzes oder Möglichkeiten zur parallelen Abarbeitung von Befehlen (Multi Threading) Anzahl der CPU Kerne im Prozessorgehäuse (Multi Core Prozessoren) Größe der Caches, Vorhandensein von Level 3 Cache Geschwindigkeit der Speicheranbindung Kommunikationsbus zum Chipsatz Prozessorarchitektur Busbreite (64 Bit) Vorhandensein von Befehlssatzerweiterungen zur Beschleunigung bestimmter Berechnungen (SSE, früher MMX und 3DNow!) Das Zusammenwirken aller dieser Faktoren bestimmt die Leistungsfähigkeit eines Prozessors. Dabei kann ein Flaschenhals oder Schwachpunkt an einer Stelle dafür sorgen, dass die Leistung sofort stark einbricht. Da das tatsächliche Zusammenspiel der Komponenten nicht zuverlässig vorausgesagt werden kann, ist die tatsächliche Leistung kaum abzuschätzen. Jedoch lassen mehr Prozessorkerne, ein höherer Takt und viel Cache eine höhere Leistung erwarten. Taktfrequenz/CPU Geschwindigkeit Die CPU verarbeitet Daten und Befehle in einem festgelegten Rhythmus, der durch einen Taktgeber (clock) festgelegt wird. Die Anzahl der Taktimpulse pro Sekunde, die der Taktgeber abgibt, ist im physikalischen Sinne eine Frequenz und wird deshalb in Hertz angegeben. Bei modernen Prozessoren liegt diese Frequenz im Gigahertz Bereich. 1 GHz = 1 Milliarde Taktimpulse pro Sekunde = MHz 1 MHz = 1 Million Taktimpulse pro Sekunde HERDT Verlag 25

5 Schon wegen der hohen Leistungsfähigkeit liegen die Werte der TDP zwischen 115 W bis 165 W. Mit vier Speicherkanälen wird ein Datendurchsatz von 102 GB/s erreicht. Alle Server Prozessoren unterstützen die Benutzung von ECC Speicher. Neben dieser Typenreihe sind auch Prozessoren aus den Vorserien verfügbar. Die verfügbaren Modellreihen von Intel Prozessoren und anderer Hardware sind äußerst umfangreich, sodass hier nur ein Ausschnitt des Gesamtsortiments dargestellt werden kann. Allerdings unterstützt Intel mit einer im Internet verfügbaren Datenbank ( ) die Abfrage umfangreicher Detailinformationen. 3.7 AMD Prozessoren AMD Prozessoren für den Desktop PC Von der Firma AMD werden (Stand 05/2016) nachfolgende Mikroprozessoren als aktuell bezeichnet, jedoch umfasst das Vertriebsprogramm auch weiterhin viele schon bekannte Prozessortypen: Bezeichnung Sockeltyp Typ PIN AMD FX AM3+ PGA ZIF 942 AMD Athlon X4 FM2+ PGA ZIF 906 AMD A Serie APU FM2+ PGA ZIF 906 AMD Athlon 5000 APU AM1 PGA ZIF 722 AMD Sempron 3000 APU AM1 PGA ZIF 722 Alle Modelle mit dem Zusatz APU beinhalten weiterhin einen internen Grafikadapter. Die Athlon X4 und FX Prozessoren werden ohne interne Grafikkarte ausgeliefert, da der Hersteller in diesem Segment vom Vorhandensein einer dedizierten Grafikkarte ausgeht. Ergänzende Lerninhalte: Aeltere_AMD Prozessoren.pdf Hier erhalten Sie Informationen zu älteren AMD Prozessoren. FX Serie Die leistungsstärksten Prozessoren für Desktop Rechner der Firma AMD werden unter der Bezeichnung FX Serie vertrieben. Sie bieten innerhalb ihrer Serie eine unterschiedliche Anzahl von echten Prozessorkernen an. Hauptkonkurrent Intel versieht hingegen jeden physischen Kern mit einem virtuellen Prozessorkern, was als Hyper Threading bezeichnet wird. Serie Kerne Taktfrequenz übertaktet TDP (Thermal Design Power) ,4 4,7 GHz 4,7 5,0 GHz 220 W ,2 4,0 GHz 4,0 4,3 GHz 95 W / 125 W ,3 3,9 GHz 3,9 4,2 GHz 95 W / 125 W ,6 4,2 GHz 3,8 4,3 GHz 95 W / 125 W Die 9000er Serie benötigt für einen störungsfreien Betrieb neben einem von AMD freigegebenes Motherboard ein leistungsstarkes Netzteile mit min. 600 W und geeignete Maßnahmen, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten. AMD empfiehlt zu diesem Zweck den Einbau einer Flüssigkühlung für den Mikroprozessor und einen separaten Gehäuselüfter, der die elektrischen Bauteile der Spannungsregelung kühlt. Weitere Hinweise finden Sie unter der Internetadresse: us/search/faq/295 HERDT Verlag 35

6 3 PC Technik Grundlagen Serie L1 Cache je Kern L2 Cache je Kern L3 Cache KB + 64 KB 8 MB 8 MB KB + 64 KB 8 MB 8 MB KB + 64 KB 6 MB 8 MB KB + 64 KB 4 MB 4 MB / 8MB Die Größe des L1 Cache beträgt insgesamt 128 KB. Dabei werden 64 KB für Daten und 64 KB für Instruktionen verwendet. Gemeinsamkeiten aller FX Prozessoren Alle FX Prozessoren haben folgende Merkmale gemeinsam: AMD64 Technologie Gleichzeitiges 32 und 64 Bit Computing HyperTransport Technologie bis zu 4000 MT/s Integrierter DDR3 Speichercontroller Vollduplex bzw. bis zu 16,0 GB/s E/A Bandbreite (128 bit bis zu DDR3 1866) bis zu 21 GB/s Zweikanal Speicherbandbreite 32 Nanometer SOI Technologie (Silicon on insulator) Prozessor System Bandbreite insgesamt bis zu 37 GB/s Athlon X4 Serie Kerne Taktfrequenz übertaktet TDP 880K 4 4,0 GHz 4,2 GHz 95 W 870K 4 3,9 GHz 4,1 GHz 95 W 860K 4 3,7 GHz 4,0 GHz 95 W ,5 GHZ 3,8 GHz 65 W Serie L1 Cache L2 Cache L3 Cache 880K 256 KB 4 MB 870K 256 KB 4 MB 860K 256 KB 4 MB KB 2 MB Alle Modelle der Athlon X4 Serie verwenden DDR3 Arbeitsspeicher. Der Speichercontroller bietet zwei Kanäle (Dual Chanel) und unterstützt Speicher bis zu einer Geschwindigkeit von 2133 MHz. A Serie APU (Accelerated Processing Unit) Wie schon in der Vergangenheit stellt die A Serie einen Kompromiss zwischen hoher Arbeitsgeschwindigkeit und leistungsfähiger Grafikkarte für Desktop Computer dar. Innerhalb der neuen A Serie haben Sie nur noch die Wahl zwischen den Modellen A8 und A10. Beide verfügen jeweils über 4 Kerne (Quad Core) und verwenden im Normalbetrieb zwischen 3,3 4,1 GHz. A8 und A10 unterscheiden sich zusätzlich in der Anzahl der Prozessorkerne für die interne Radeon R7 Grafikkarte und deren GPU Taktrate (Graphics Processing Unit). Bezeichnung GPU Kerne GPU Takt A oder 866 MHz A oder 757 MHz 36 HERDT Verlag

7 Serie Kerne Taktfrequenz übertaktet TDP A K 4+8 4,1 GHz 4,3 GHz 95 W A K 4+8 3,9 GHz 4,1 GHz 95 W A K 4+8 3,6 GHz 4,0 GHz 45 bis 65 W A8 7670K 4+6 3,6 GHz 3,9 GHz 95 W A8 7650K 4+6 3,3 GHz 3,8 GHz 95 W Alle Modelle weisen die gleichen Werte für L1 und L2 Cache auf: Serie L1 Cache L2 Cache L3 Cache A K 256 KB 4 MB A K 256 KB 4 MB A K 256 KB 4 MB A8 7670K 256 KB 4 MB A8 7650K 256 KB 4 MB Ebenso wie die neuen Modelle der Athlon X4 Serie verwendet die A Serie DDR3 Arbeitsspeicher. Auch die Leistungsmerkmale des Speichercontrollers (Dual Chanel) und unterstützter Speicher (bis 2133 MHz) gleichen sich. Athlon 5000 und Sempron 3000 APU Mit den neuen Athlon 5000 und Sempron 3000 APUs bietet AMD eine Reihe unterschiedlich leistungsstarker Prozessoren an, die auch wegen ihrer geringen Leistungsaufnahme von 25 W gut für den Bau einfacher Desktopsysteme und MiniPCs geeignet sind. Beide Serien bringen eine interne Grafikkarte der Serie Radeon R3 mit. Die drei Modelle der Athlon Reihe sind als Quad Core Prozessoren hergestellt. Bei den Sempron Modellen haben Sie die Wahl zwischen einem Quad Core und einem Dual Core. Serie Kerne Taktfrequenz GPU Frequenz Athlon ,2 GHz 600 MHz Athlon ,0 GHz 600 MHz Athlon ,6 GHz 600 MHz Sempron ,3 GHz 450 MHz Sempron ,45 GHz 400 MHz Serie L1 Cache L2 Cache L3 Cache Athlon 5370, Athlon 5350, Athlon 5150, Sempron KB 2 MB Sempron KB 1 MB Ebenso wie die leistungsstärkeren Prozessoren der FX, Athlon x4 und A Serie verwenden Athlon 5000 und Sempron 3000 Prozessoren DDR3 Arbeitsspeicher. Dieser ist beim Sempron 2650 mit 1333 MHz getaktet. Alle anderen Athlon und Sempron Modelle verwenden einen maximalen Takt von 1600 MHz. Weitere Informationen zur Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Prozessor und Grafikkartenkernen finden Sie auf der AMD Seite: de/innovations/software technologies/processors for business/compute cores HERDT Verlag 37

8 3 PC Technik Grundlagen Weitere Einzelheiten zu den einzelnen Prozessortypen finden Sie auf den AMD Webseiten: de/products/processors/desktop/fx# de/products/processors/desktop/athlon cpu# de/products/processors/desktop/a series apu# de/products/processors/desktop/athlon# de/products/processors/desktop/sempron# Wraith Cooler und verbesserte Boxed Cooler Neu ist auch die Verfügbarkeit eines verbesserten Kühlsystems, welches mit einigen der Processor In a Box Produkten (CPU und passender Lüfter werden gemeinsam geliefert) angeboten werden. Vorteil des neuen Lüftertyps ist der besonders leise Lauf und die deutlich verbesserte Kühlleistung. Wraith Cooler Verfügbarkeit: FX 8370 FX 8350 FX 6350 A K APU Ein Produktvideo zum neuen AMD Wraith Cooler und weitere Informationen können unter der nachfolgenden URL abgerufen werden: us/innovations/software technologies/cpu cooler solution Die Produktmerkmale der ebenfalls verbesserten Standardlüfter, die nicht mit dem Wraith Cooler geliefert werden, sind unter der gleichnamigen URL verfügbar. Ein Leistungsvergleich des Wraith Cooler mit dem alten Boxed Lüfter und einem Konkurrenzprodukt findet man auf der Webseite von tom shardware: wraith cpu kuhler cooler vergleichsmessung macho rev.b,testberichte html AMD Prozessoren für Mobilgeräte Auch im Bereich der mobilen Prozessoren setzt AMD auf die aus dem Desktop Segment bekannten Modellbezeichnungen. Allerdings sind diese im Vergleich leistungsschwächer, benötigen aber auch deutlich weniger Energie und bringen stets einen internen Grafikadapter mit. Bezeichnung Grafik Leistung Kerne Taktfrequenz FX 9830P R W 4 3,7 / 3,0 GHz FX 9800P R W 4 3,6 / 2,7 GHz A P R W 4 3,5 / 2,8 GHz A P R W 4 3,4 / 2,5 GHz A P R W 4 3,3 / 2,6 GHz A P R W 4 3,3 / 2,4 GHz A R W 2 3,5 / 2,9 GHz A R W 2 2,8 / 2,4 GHz E R W 2 2,2 / 2,0 GHz 38 HERDT Verlag

9 AMD Prozessoren für Server Auch im Bereich Server CPU bleibt es bei AMD bei der bewährten Bezeichnung Opteron. Allerdings bietet AMD unterschiedliche Modellreihen innerhalb der Opteron Serie an: AMD Opteron 3000 / 4000 / 6000 AMD Opteron X Series Bezeichnung Kerne Geschwindigkeit (Turbo) L3 Cache TDP 6300er Reihe ,8 3,5 (2,8 3,5) GHz 16 MB W 4300er Reihe 4 8 2,2 3,5 (3,0 3,8) GHz 8 MB W 3300er Reihe 4 8 1,9 2,8 (2,5 3,8) GHz 8 MB W Detailseite Opteron 6000er Serie: de/products/server/opteron/6000/6300# Detailseite Opteron 4000er Serie: de/products/server/opteron/4000/4300# Detailseite Opteron 3000er Serie: de/products/server/opteron/3000/3300# Die Opteron X Serie verbindet Servertechnologie mit einer integrierten Grafiklösung: Bezeichnung Kerne Geschwindigkeit L3 Cache TDP X ,1 1,9 GHz W Detailseite Opteron X Serie: de/products/server/opteron x/x Prozessorkühlung Abwärme bei Prozessoren Der etwa fingernagelgroße Siliziumchip (Die) wird auf einer keramischen (CPGA), organischen (OPGA) oder kunststoffbasierten Trägerplatte (PPGA) befestigt, an deren Unterseite sich eine Anzahl von Kontakten für Daten, Steuer und Versorgungsleitungen befindet. Diese Kontakte können in Form von herausstehenden Beinchen (Pin Grid Array, PGA), als Kugelgitter (Ball Grid Array, BGA) oder als Kontaktflächen Feld (Land Grid Array, LGA) ausgeführt sein. Durch die enorme Abwärme, die die modernen hochgetakteten Prozessoren erzeugen, und als Schutz vor mechanischen Beschädigungen wird das Die häufig mit einer Aluminium oder Kupferplatte (Heatspreader) abgedeckt. CPUs dürfen eine bestimmte Betriebstemperatur ( C) nicht überschreiten, da es sonst zu Fehlfunktionen (Abstürzen) und in extremen Fällen (ab C) zur Zerstörung des Chips kommt. Häufige Überhitzung des Chips führt auch zu einer drastischen Verkürzung der Lebensdauer der CPU. Thermal Design Power (TDP) Die TDP wird vom Hersteller bestimmt und legt damit fest, welche Menge an Abwärme die Kühlung bewältigen muss. Dabei wendet jeder Hersteller seine eigenen Methoden an. Die TDP deckt normalerweise zahlreiche Szenarien mit hoher Dauerbelastung ab. HERDT Verlag 39

10 Lüfterlose Kühlung Der Wunsch nach leisen oder sogar absolut lautlosen PCs führte zur Entwicklung von lüfterlosen Kühlsystemen. CPUs mit einer TDP von bis zu 120 Watt lassen sich passiv kühlen, es muss jedoch eine stetige Wärmeableitung erfolgen. Dies erreicht man durch einen permanenten Luftstrom durch das Gehäuse oder den Einsatz aufwendiger Heatpipe Systeme, die die Wärme zu großflächigen Kühlkörpern transportieren. Wasserkühlung des Prozessors Als Alternative zur Luftkühlung werden Wasserkühlungen angeboten. Diese finden bei extrem leistungsstarken Computern Verwendung (z. B. AMD FX Prozessor, vgl. Abschnitt 3.2) oder wenn das System übertaktet werden soll (Overclocking). Dabei wird die Taktfrequenz der CPU oder der Grafikkarte z.t. erheblich angehoben. Dies führt zwar zu Leistungssteigerungen, erhöht aber auch überproportional die Wärmeentwicklung. Ab einer gewissen Grenze kann Luftkühlung die Überhitzung der CPU nicht mehr verhindern. Bei der Wasserkühlung führt ein Wasserkreislauf die Abwärme aus Prozessor, Chipsatz und Grafikprozessor ab. Das erwärmte Wasser durchläuft einen Radiator und wird dort mithilfe eines Lüfters wieder abgekühlt. Der große Vorteil ist die überlegene Wärmeleitfähigkeit von Wasser im Vergleich zu Luft. So kann theoretisch mehr Abwärme effektiv aus dem Gehäuse abgeführt werden. Trotz Wasserkühlung ist der PC weiterhin auf einen konstanten Luftstrom im Gehäuse angewiesen, weil sonst andere Bauteile (Festplatte, Speicher) zu heiß werden können. Eine Wasserkühlung ist zwar aufwendiger zu warten und teurer, kann aber leistungsfähiger oder leiser sein als Luftkühlung. Sie ist nicht zuletzt wegen der auffälligen Optik bei Case Modding Fans sehr beliebt. 3.9 Übung Fragen zu Prozessoren Übungsdatei: Ergebnisdatei: Uebung03 E.pdf 1. Welche Komponenten umfasst der Von Neumann Rechner? 2. Welche Aufgaben erledigt die ALU? 3. Wie wird die Geschwindigkeit einer CPU angegeben? 4. Wie kann die Leistungsfähigkeit eines Mikroprozessors beurteilt werden? 5. Worin besteht der Unterschied zwischen einem RISC und einem CISC Prozessor? 6. Was versteht man unter Hyper Threading? HERDT Verlag 41

11 Impressum Matchcode: PCT Autor: Karsten Bratvogel Redaktion: Andrea Weikert Produziert im HERDT-Digitaldruck 7. Ausgabe, September 2016 HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH Am Kümmerling Bodenheim Internet: HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH, Bodenheim Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlags reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Dieses Buch wurde mit großer Sorgfalt erstellt und geprüft. Trotzdem können Fehler nicht vollkommen ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Wenn nicht explizit an anderer Stelle des Werkes aufgeführt, liegen die Copyrights an allen Screenshots beim HERDT- Verlag. Sollte es trotz intensiver Recherche nicht gelungen sein, alle weiteren Rechteinhaber der verwendeten Quellen und Abbildungen zu finden, bitten wir um kurze Nachricht an die Redaktion. Die in diesem Buch und in den abgebildeten bzw. zum Download angebotenen Dateien genannten Personen und Organisationen, Adress- und Telekommunikationsangaben, Bankverbindungen etc. sind frei erfunden. Eventuelle Übereinstimmungen oder Ähnlichkeiten sind unbeabsichtigt und rein zufällig. Die Bildungsmedien des HERDT-Verlags enthalten Verweise auf Webseiten Dritter. Diese Webseiten unterliegen der Haftung der jeweiligen Betreiber, wir haben keinerlei Einfluss auf die Gestaltung und die Inhalte dieser Webseiten. Bei der Bucherstellung haben wir die fremden Inhalte daraufhin überprüft, ob etwaige Rechtsverstöße bestehen. Zu diesem Zeitpunkt waren keine Rechtsverstöße ersichtlich. Wir werden bei Kenntnis von Rechtsverstößen jedoch umgehend die entsprechenden Internetadressen aus dem Buch entfernen. Die in den Bildungsmedien des HERDT-Verlags vorhandenen Internetadressen, Screenshots, Bezeichnungen bzw. Beschreibungen und Funktionen waren zum Zeitpunkt der Erstellung der jeweiligen Produkte aktuell und gültig. Sollten Sie die Webseiten nicht mehr unter den angegebenen Adressen finden, sind diese eventuell inzwischen komplett aus dem Internet genommen worden oder unter einer neuen Adresse zu finden. Sollten im vorliegenden Produkt vorhandene Screenshots, Bezeichnungen bzw. Beschreibungen und Funktionen nicht mehr der beschriebenen Software entsprechen, hat der Hersteller der jeweiligen Software nach Drucklegung Änderungen vorgenommen oder vorhandene Funktionen geändert oder entfernt.