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Der Prozessor steuert alle anderen Komponenten, f Berechnungen durch, schreibt und liest Daten aus dem Arbeitsspeicher und f Spr in einem Programm aus. Dies sind die zentralen Aufgaben eines Prozessors und ein moderner Prozessor, der all diese Funktionen beinhaltet, wird als Mikroprozessor bezeichnet.

Der Name Prozessor stammt aus dem Lateinischen und steht f „voranschreiten“ (lat. procedere: voranschreiten; processor = „Vorw Der englische Begriff „to process“ (= verarbeiten) beschreibt das Aufgabengebiet eines Prozessors besser, denn der Prozessor verarbeitet Aufgaben (input) und liefert ein Ergebnis (output).

Die einfache Bezeichnung Prozessor ist eigentlich nicht richtig, denn in einem PC gibt es heutzutage viele Prozessoren, welche bestimmte Teilaufgaben und somit den Hauptprozessor (CPU = Central Processing Unit) entlasten. Da dieser Prozessor lediglich f das Berechnen komplexer 3D Szenen entwickelt wurde, ist dieser nat um L schneller als der Hauptprozessor. In einem Test aus dem Jahre 1999, bei dem ein zu dieser Zeit aktuelles High End System bestehend aus einem Intel Pentium III 500 Mhz und einer Nvidia TNT 2 eine 3D Szene berechnet werden musste, zeigte sich der Unterschied zwischen Haupt und Grafikprozessor: die Grafikkarte die Berechnungen, so wurden fl 25 Frames pro Sekunde dargestellt. Die gleiche Szene allein durch den Hauptprozessor gerendert ergaben knapp ein Frame! Moderne Grafikchips d noch mehr Potential im Vergleich zu aktuellen CPU’s haben.

Neben dem Grafikprozessor gibt es aber noch viele weitere Prozessoren in einem PC: da w zum Beispiel der Sound , Chipsatz und Controllerprozessor. Es gibt einen Front Side Bus, welcher der allgemeine Taktgeber im System ist, und es existiert ein Multiplikator, mit dessen Hilfe der Takt des Prozessors eingestellt werden kann. Daraus ergibt sich beispielsweise f den Intel Pentium 4 640 (3200 Mhz) folgende Rechnung:

200 Mhz FSB mal Multiplikator 16 ergibt eine Taktrate von 3200 Mhz

Anmerkung: bei Pentium 4 Prozessoren wird in der Regel ein theoretischer Systemtakt angegeben, da gleich vier Datenpakte pro Takt verarbeitet werden k Daraus erfolgt ein theoretischer Wert von 4200 Mhz FSB = 800 Mhz, welcher bei der Produktbeschreibung angegeben wird.

Eine kleine Unterscheidung muss man jedoch machen, denn es gibt einen so genannten externen und internen Takt. Als extern wird die Taktrate verstanden, die der Prozessor sowie der so genannte First Level Cache von dem Motherboard bekommt. Wir sprachen hier bereits vom Front Side Bus, dem allgemeinen Taktgeber. Die interne Taktfrequenz ist der Arbeitstakt des Prozessors, welcher durch Multiplizieren des externen Takts zustande kommt. Im Prinzip nichts anderes wie kurz zuvor beschrieben,
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nur die Begrifflichkeiten sind anders.

Soweit zu gut zu den Grundlagen des Prozessortakts, aber was bedeutet eigentlich Takt? Im Grunde genommen basiert ein Prozessor auf einer total simplen Logik, n dem Bin Das Bin besteht bekanntlich aus Nullen und Einsen bzw. Wahr oder Falsch. Jeder wird bestimmt schon einmal einen so genannten Maschinencode wie „0110101101101.“ gesehen haben. Auf diesem einfachen Wahr/Falsch Prinzip basiert die Technik eines Prozessors.

Um diese Zust zu erreichen, m bestimmte Spannungspegel erzeugt werden, welche das System entweder als 0 oder 1 interpretiert. Ein Prozessortakt ist demzufolge eine Schwingung und je mehr Schwingungen pro Sekunde durchgef werden, desto schneller bzw. h getaktet ist der Prozessor.

Ein Prozessor mit der unglaublichen Taktrate von genau einem Hertz ist in der Lage, genau eine Operation pro Sekunde zu verarbeiten. Das bedeutet, dass die Periode der Schwingung genau eine Sekunde dauert. W man den Prozessor nun auf zwei Hertz so w dieser schon in der Lage, zwei Operationen pro Sekunde zu bew da die Periode der Schwingung nur noch die H der Zeit in Anspruch nimmt. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass je h der Prozessor getaktet ist, desto enger werden die „Kurven“ in der oben gezeigten Abbildung und desto mehr W enststeht.

1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde

1 KHz = 1.000 Schwingungen pro Sekunde

1 MHz = 1.000.000 Schwingungen pro Sekunde

1 GHz = 1.000.000.000 Schwingungen pro Sekunde

Um dieses Prinzip etwas zu verdeutlichen, soll folgende Beispielrechung Abhilfe schaffen: Gesucht ist die theoretische Bandbreite des PCI Busses. Da der PCI Bus mit 33 Mhz getaktet ist und ein 32 Bit Interface hat, wissen wir dass man den PCI Bus maximal 32 Bits pro Takt k Jetzt m wir nur wissen, wie viele Schwingungen bzw. Operationen pro Sekunde durchgef werden, wenn der Takt 33 Mhz betr Da 33 Mhz 33 Millionen Schwingungen in der Sekunde entsprechen, ist diese Frage schnell beantwortet und wir kommen zu folgendem Ergebnis:

Berechnen der Bandbreite des PCI Busses

PCI Takt = 33 Mhz, Bandbreite = 32 Bit > 33.000.000 32 Bit/Sekunde > 132.000.000 Byte/Sekunde

> 128906,25 KB/Sekunde

> 125,89 MB/Sekunde

Mit dieser einfachen Rechnung kann man den theoretischen Datendurchsatz des PCI Busses berechnen. Die Besonderheit ist, dass pro Takt gleich 32 Bit werden, also parallel zum PCI Takt 32 weitere Operationen vollzogen werden. Hier sieht man auch schon, dass es noch weitere M gibt, beispielsweise einer CPU mehr Leistung zu verpassen, als lediglich den Prozessortakt anzuheben. Auch die Komplexit der Prozessorarchitektur spielt eine entscheidende Rolle.
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