Was ist CPU?

Was ist CPU? — einfach erklärt

CPU steht für „Central Processing Unit“ (dt.: zentrale Verarbeitungseinheit). Im deutschen Sprachgebrauch wird sie häufig auch als Prozessor bezeichnet.

Wie das Gehirn in deinem Kopf steuert die CPU fast alles, was in deinem Computer passiert. Sie ist das Kernstück, das Befehle ausführt, Daten verarbeitet und dafür sorgt, dass alle anderen Teile deines Computers harmonisch zusammenarbeiten.

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Übrigens: Jede CPU hat einen eigenen Kühler. Denn die CPU erzeugt Wärme, wenn sie arbeitet. Wird diese Wärme nicht abgeführt, kann die CPU beschädigt oder sogar zerstört werden. 

Was macht die CPU?

Die CPU ist für eine Vielzahl von Aufgaben verantwortlich. Ihre primären Funktionen kannst du in drei Hauptbereiche unterteilen:

• Verarbeitung von Anweisungen 
  Die CPU nimmt Befehle entgegen, verarbeitet sie und gibt Ergebnisse zurück. Dieser Prozess wird in vier Schritten durchgeführt:

1. Die CPU liest den Befehl aus dem Speicher. Diese Befehle kommen in Form von Binärcode — einer Sprache, die aus Nullen und Einsen besteht. Der Schritt wird als Fetch (Abrufen) bezeichnet.
2. Nun entschlüsselt die CPU den Befehl und ermittelt, welche Operation ausgeführt werden soll. Deshalb heißt dieser Schritt auch Decode (Dekodieren).
3. Anschließend nimmt die CPU die Werte, die sie für die Ausführung der Operation benötigt, aus dem Speicher. Diesen Schritt bezeichnest du auch als Fetch operands (Operanden abrufen).
4. Im letzten Schritt führt die CPU die Operation aus. Du sprichst daher auch von Execute (Ausführen).

Gibst du der CPU eine Anweisung, wie zum Beispiel das Öffnen einer Datei oder das Abspielen eines Videos, wird diese in eine Aktion umgewandelt und schließlich auf deinem Bildschirm angezeigt​​.

• Kommunikation mit Ein- und Ausgabegeräten
  Neben der Verarbeitung von Anweisungen ist die CPU auch für die Kommunikation mit anderen Teilen deines Computers verantwortlich. Dabei stellt sie sicher, dass alles reibungslos läuft. Das ermöglicht dir eine effiziente Nutzung deines Computers​​.

• Datenaustausch
  Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Datenaustausch. Dein PC besteht aus vielen Komponenten wie Speicher, Grafikkarte und anderen Hardware-Elementen. Die CPU nutzt ein Bus System, um sicherzustellen, dass Daten effizient zwischen diesen Komponenten hin- und hergeschickt werden können. 

CPU Funktionsweise

Die Gesamtleistung einer CPU wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Dazu gehören die Anzahl ihrer Kerne, ihre Geschwindigkeit (Taktfrequenz) und Effizienz bei der Ausführung von Anweisungen:

• Kerne:
  Die Kerne sind der zentrale Teil einer CPU. Jeder Kern funktioniert wie ein eigenständiger Prozessor und erledigt Aufgaben unabhängig von den anderen. Moderne CPUs besitzen deshalb mehrere Kerne. Somit können viele Aufgaben gleichzeitig ausgeführt werden und der PC ist schneller.
   
• Taktfrequenz:
  Die Leistung einer CPU wird auch durch ihre Taktfrequenz bestimmt. Die Taktfrequenz, gemessen in Gigahertz (GHz), gibt die Geschwindigkeit an, mit der die CPU Anweisungen verarbeiten kann. Eine höhere Taktfrequenz bedeutet, dass die CPU schneller arbeiten kann.
   
• Register:
  Für die unmittelbare Verarbeitung von Daten nutzt die CPU Register. Das sind kleine Speicherbereiche, die den schnellen Zugriff auf wichtige Informationen ermöglichen. Diese Register sind essenziell für die effiziente Ausführung von Berechnungen und Anweisungen.

Was ist CPU? — häufigste Fragen

• Was versteht man unter einer CPU?
  Eine CPU, oder Central Processing Unit, ist das Hauptverarbeitungselement eines Computers. Sie führt Programmanweisungen aus, verarbeitet Daten und koordiniert die Aktivitäten aller anderen Hardware-Komponenten.
   
• Was ist CPU und GPU?
  CPU und GPU bezeichnen zwei unterschiedliche Prozessoren in einem Computer. Die CPU ist für allgemeine Aufgaben und die Ausführung von Programmen zuständig. Hingegen ist die GPU, Graphics Processing Unit, speziell für grafikintensive Aufgaben wie Spiele und Videoverarbeitung optimiert.

Bus System

Damit die CPU mit anderen Komponenten deines Computers kommunizieren kann, braucht es ein Bus System. Was genau das ist, erklären wir dir in unserem Beitrag.