Lexikon | Prozessor (CPU)

Prozessor (CPU)

Der Prozessor ist die zentrale Rechen- und Bearbeitungseinheit (und somit das "Gehirn") eines Computers oder Smartphones. Über elektrische Impulse werden Befehle an die verbauten Komponenten im Gerät gesand. Der Impuls wird in Hz angegeben. Je höher der Wert ist, desto schneller kann der Prozessor Befehle oder Bestandteile von Befehlen senden und verarbeiten.

Beispiel: Ein 200 Mhz Prozessor kann 200 000 000 Impulse pro Sekunde verarbeiten. Ein 600 Mhz Prozessor 600 000 000 Impulse. Das heißt: Je höher die Taktfrequenz ist, desto stärker ist die Rechenleistung.

Single-/Dual-Core

Der Prozessor-Kern ist die eigentliche Steuereinheit des Prozessors. Der CPU kann aus mehreren solcher Kerne bestehen, welche alle für sich genommen eine eigene Taktfrequenz besitzen und die Leistung zum Beispiel verdoppeln (Dual-Core) oder vervierfachen (Quad-Core) können. Das Design (Aufbau) wird als Architektur bezeichnet. Die bekannteste ist die ARM-Architektur.

ARM - Advanced Risc Machine

Das Design wurde 1982 vom Computerhersteller Acron entwickelt. Daher hieß die Architektur ehemals "Acron Risc Machine" und war die Konkurrenz zu den Prozessoren von Intel und Motorola. Nach den großen Erfolgen des ARM2 und des ARM3, gründete 1990 Acron mit Apple und VLSI Technology das Unternehmen Advanced Risc Machine Ltd, welche heute ebenfalls für das Kern-Design steht.

Modelle/Prozessorfamilien

1987: ARM2
1989: ARM3
1991: ARM6
1993: ARM7
1995: ARM8
1997: ARM9
1998: ARM10
2002: ARM11
2005: ARM Cortex

Einige große Chiphersteller setzen für mobile Geräte auf eine ARM-Architektur. Die derzeit leistungsstärkten sind:

Single-Core

Snapdragon (Löwenmaul): Der von der Firma Qualcomm entwickelte "Snapdragon"-Prozessor basiert auf der ARM-Architektur und wurde speziell für Smartphones und mobile Endgeräte entwickelt. Der Kern des Snapdragon heißt "Scorpion" und ist vergleichbar mit dem ARM Cortex-A8-Kern. Die Snapdragon-Prozessoren zeichnen sich einen niedrigen Stromverbrauch aus und können dank einer speziellen Recheneinheit HDTV-Videos mit zu bis zu 720p dekodieren. Die beiden ersten Snapdragon waren QSD8650 und der QSD8250 mit einer Taktfrequenz von bis zu 1Ghz. Beide basieren auf einen Kern (Single-Core), einer Mobilfunk-Komponente und einem GPS-Empfänger. Der neuste QSD8672-Chip basieren auf 2 Kernen (Dual-Core) und können bis zu 1,5 Ghz getaktet werden.
Hummingbird (Kolibri): Der von Samsung entwickelte SoC Hummingbird-Prozessor basiert ebenfalls auf den ARM Cortex-A8-Kern. Der S5PC110 arbeitet mit einer Taktfrequenz von 1 Ghz und zeichnet sich neben einem geringen Stromverbrauch auch durch eine sehr gute Grafikleistung aus. Dies erreicht der Hummingbird durch die Kombination des ARM-Kerns und einem extra Grafikprozessor SGX540 von PowerVR, welche zusammen die 3-fache Grafikleistung eines Snapdragon-Prozessors bieten sollen.
Apple A4: Das von Apple entwickelte SoC, arbeitet mit einem ARM Cortex-A8-Kern und dem Grafikprozessor SGX535 von PowerVR. Der stromsparende Chip leistet bis zu 1 Ghz. Der Prozessor besteht aus 3 Schichten und vereint den Prozessor und den Arbeitsspeicher, um Strom zu sparen.
Tegra: Der von Nvidea entwickelte "Tegra"-Prozessor richtet sich für die Verwendung in Handys, Smartphones und mobilen Endgeräten. Der APX 2500 ist der aktuellste Prozessor der Tegra-Familie und ist mit 750 Mhz getaktet. Der SoC Prozessor basiert auf einem ARM-11MP-Kern. Danke der integrierten Grafikeinheit, lassen HD-Videos mit bis zu 720p wiedergeben.

Dual-Core

Exynos (clever, grün): Samsungs erster Dual-Core-Prozessor basiert auf dem Cortex A9-Kern. Beide Kerne sind mit jeweils 1 Ghz getaktet. Exynos eignet sich zur Aufnahme und Wiedergabe von FullHD-Filmen (1080p), 3D-Reendering und unterstützt die Ausgabe über HDMI.
Apple A5: Der A5 ist die Weiterentwicklung des A4 und basiert wie auch der Samsung auf der Cortex A9 Architektur. Der Dual-Core-Prozessor liefert 2 x 1 Ghz und soll bei gleichem Stromverbrauch bis zu 9 mal schneller sein, als der A4. Gebaut wird der Prozessor, wie auch schon der A4, von Samsung.
Tegra 2: Nvidias Dual-Core-Prozessor, taktet mit bis zu 1 Ghz pro Kern. Der CPU kommt seite Ende 2010 in mobilen Geräten wie Smartphones, Netbooks und Tablet-PC zum Einsatz. In Verbindung mit dem GeForce ULP (Ultra Low Power)-Grafikchip soll er sich durch eine sehr gute §D-Grafikberechnung auszeichnen.