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Fragen und Antworten zum Thema Prozessor.

1.194 Wörter / ~4½ Seiten sternsternsternsternstern Autor Moritz S. im Nov. 2018
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Prüfungstipps
Ingenieurwissenschaft

Universität, Schule

Hans-Sachs Berufskolleg Oberhausen

Note, Lehrer, Jahr

1 , Rechnerarchitektur: Von der digitalen Logik zum Parallelrechner,2017

Autor / Copyright
Moritz S. ©
Metadaten
Preis 2.00
Format: pdf
Größe: 0.19 Mb
Ohne Kopierschutz
Bewertung
sternsternsternsternstern
ID# 78088







Fragen und Antworten zum Thema Prozessor.

Inhaltsverzeichnis


  • Aufgabe und Funktion eines Co-Prozessors?

    Wann und Wo kamen/kommen Co-Prozessoren zum Einsatz?

  • Erklären Sie die Begriffe MIPS und MOPS

  • Was ist der Unterschied zwischen I/O - und Core-Spannung?

  • Welche Aufgaben/Funktionen haben Level 1 - und Level 2-Cache?

  • Warum ist der Level 1-Cache meistens zweigeteilt?

  • Erläutern Sie die Aufgaben/Funktionen einer Pipeline in einer CPU

  • Was sind RISC- bzw. CICS- Prozessoren und wo werden sie eingesetzt?

  • Erläutern Sie den Begriff „Superskalare Prozessoren“

  • Skizzieren Sie den Aufbau eines Ein- bzw. eines Mehrkernprozessor

  • Beschreiben Sie die Anwendung und Funktionsweise von Multi-Threading

  • Was ist der Unterschied zwischen symmetrischen und asymmertrischen Mehrkernprozessoren?

  • Was ist „Numbercruncher“?Wo wird er eingesetzt?Welche Leistung erreichen „Numbercruncher“?

  • Was ist der Unterschied zwischen einer GPU und einer CPU

  • Welche Aufgabe hat eine GPU im Vergleich zu einer CPU?

  • Warum ist die CPU ein Allrounder und warum ist die GPU ein Spezialist?

  • Erläutere die Bergriffe 3D-Beschleunigung,Texture Mapping, Antialiasing

  • Was sind die Aufgabe und Funktionsweise einer Streamprozessors?

  • Warum steht das S in USB für seriell?

  • Was sind die Unterschiede der USB-Versionen

  • Woher kommt der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den USB-Sticks


Aufgabe und Funktion eines Co-Prozessors?

Aufgaben eines Co - Prozessors sind :

  • Fließkomma – Berechnungen

  • Grafik-Funktionen

  • Crypto- Beschleuniger

  • Physik- Engine


Wann und Wo kamen/kommen Co-Prozessoren zum Einsatz?

Der Co-Prozessor ist in jedem Prozessor vorhanden und unterstützt den Hauptprozessor.


Erklären Sie die Begriffe MIPS und MOPS

MIPS= Million Instruction Per Second,dies ist ein Maß für die Leistungsfähigkeit der Zentraleinheit eines Computers.

MOPS= Million Operations Per Second,dies ist eine Maßeinheit für die Bewertung der Rechenleistung von CPUs und Computern.

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Was ist der Unterschied zwischen I/O - und Core-Spannung?

Die Core-Spannung dient nur für den Prozessor und die I/O- Spannung dient für die restlichen Komponenten.


Welche Aufgaben/Funktionen haben Level 1 - und Level 2-Cache?

Im Level 1-Cache werden die am häufigsten benötigten Befehle und Daten zwischengespeichert, damit möglichst wenige Zugriffe auf den langsamen Arbeitsspeicher erforderlich sind.Dieser Cache vermeidet Verzögerungen in der Datenübermittlung und hilft dabei die CPU optimal auszulasten.

Im Level 2-Cache werden die Daten des Arbeitsspeicher zwischengespeichert.


Warum ist der Level 1-Cache meistens zweigeteilt?

Der Level 1-Cache von modernen Mikroprozessoren ist zweigeteilt in einem Daten-Cache und einem Befehls-Cache.Der Vorteil liegt darin,dass das irgendein Programm nicht Daten aus dem Cache entfernt,die noch benötigt werden.


Erläutern Sie die Aufgaben/Funktionen einer Pipeline in einer CPU

Die Befehlsausführung in einem Prozessor erfolgt wie an einem Fließband(Pipeline).Eine Pipeline ist eine Verarbeitungseinheit,die einen Befehl ausführt.Wenn ein Befehl von Phase 1 seiner Bearbeitung in Phase 2 tritt,betritt der nächste Befehl Phase 1 .Die Bearbeitung in jeder Phase dauert im Optimalfall einen Taktzyklus.





Was sind RISC- bzw. CICS- Prozessoren

CISC und RISC sind unterschiedliche Konzepte für Computer oder Prozessoren,der einen umfangreichen Befehlssatz hat.Dem gegenüber steht RISC für einen Prozessor,der einen reduzierten Befehlssatz hat.Der RISC Prozessor ist zwar schneller ,dennoch kann dieser einige Befehle nicht ausführen.

Wo werden sie eingesetzt?

Moderne Prozessoren von Intel und AMD sind meist CISC -prozessoren.

RISC -prozessoren werden in Smartphones und Tabletts eingesetzt.


Erläutern Sie den Begriff „Superskalare Prozessoren“

Superskalare Prozessoren sind Prozessoren die die Eigenschaft haben mehrere Befehle aus einem Befehlsstrom gleichzeitig mit mehreren parallel arbeitenden Funktionseinheiten zu verarbeiten.



Skizzieren Sie den Aufbau eines Ein- bzw. eines Mehrkernprozessor




Multithreading(auch Nebenläufigkeit genannt) bezeichnet in der Informatik das gleichzeitigen abarbeiten mehrere Threads innerhalb eines einzelnen Prozessen oder eines Tasks. Multithreading ist eine anwendungsorientiertes Verfahren,bei dem Programme in Programmteile und Prozesse gegliedert werden,die unabhängig voneinander in parallel Programmpfaden ablaufen.


Was ist der Unterschied zwischen symmetrischen und asymmetrischen Mehrkernprozessoren?

In symmetrischen Mehrkernprozessoren sind die einzelnen Kerne gleich.Ein für diesen Prozessor übersetztes Programm kann auf jedem beliebigen seiner Kerne ausgeführt werden.Bei asymmetrischen Mehrkernprozessoren gibt es verschiedene Kerne,die unterschiedlich gesteuert werden und eine unterschiedliche Maschinensprache verstehen.Ein Programm kann nur auf einem seiner Übersetzung entsprechenden Kern ausgeführt werden.


Numbercruncher ist ein Computer oder Programm, das schnelle Berechnungen mit großen Datenmengen durchführen kann. Numbercruncher wird nur bei Hochleistungsrechnern eingesetzt um dort Aufgaben des Hochleistungsrechnen zu bearbeiten. Numbercruncher können ungefähr eine Leistung von 40 Megaflops erreichen(Millionen Fließkomma Operationen pro Sekunde).


Was ist der Unterschied zwischen einer GPU und einer CPU

Unterschied zwischen GPU und CPU: Wenn ein Texel gelesen wurde, liest man einige Takte später das Nachbartexel, genau wie nach der Erstellung eines Pixels einige Takte später ein Nachbarpixel erstellt wird. Durch eine intelligente Speicherorganisation kommt die Leistung nah an die theoretisch mögliche Bandbreite heran.

Im Gegensatz zu einer CPU benötigt eine GPU also keinen allzu großen Cache. Ihre Aufgabe besteht vielmehr darin, die Verarbeitung von Texturen zu beschleunigen: Einige Kilobyte reichen für das Speichern der Texel in den bilinearen bzw. trilinearen Filtern aus.



Wie vorher schon gesagt besteht die Aufgabe von der GPU darin die Verarbeitung von Texturen zu beschleunigen,die CPU ist darauf ausgelegt, möglichst serielle Aufgaben mit komplexen Instruktionen und vielen Verzweigungen im Code so schnell wie möglich aus zu führen, daher verfügt die CPU über eine Vielzahl verschiedener Rechenwerke und in der Regel wenige Kerne mit einer Taktfrequenz im Gigaherz-Bereich.

Da zudem die Aufgaben nicht unbedingt optimal auf die jeweilige CPU optimiert sind, verfügt die CPU über weitere Mechanismen um den Code noch zur Laufzeit zu "analysieren" und dementsprechend um zu sortieren um eine perfekte Auslastung möglichst vieler verschiedener Rechenwerke gleichzeitig zu erreichen.


Warum ist die CPU ein Allrounder und warum ist die GPU ein Spezialist?


Erläutere die Bergriffe 3D-Beschleunigung,Texture Mapping, Antialiasing

3D-Beschleunigung:Dies ist eine Erweiterung der Grafikkarte,die auf die Berechnung und Darstellung dreidimensionaler Objekte spezialisiert ist.

Texture Mapping:Der Begriff Texture Mapping bezeichnet ein Verfahren der 3D-Computergrafik.Es dient dazu,die Flächen dreidimensionaler Oberflächenmodelle mit zweidimensionalen Bildern sogenannten Texturen und Oberflächeneigenschaften auszustatten.Texturen lassen computergenerierte Bilder detailreicher und realistischer erscheinen, ohne dass das zugrundeliegende Modell selbst verfeinert werden muss.

Antialiasing:Antialiasing auch Kantenglättung genannt ist die Verminderung von unerwünschten Effekten.


Was sind die Aufgabe und Funktionsweise einer Streamprozessors?

Skalare Recheneinheiten, die einzelne skalare Rechenoperationen an einem Datenstrom durchführen können, nennt man Streamprozessoren oder auch Streamverarbeitungseinheiten. Einen Zusammenschluss solcher kleiner Streamprozessoren bzw. skalarer Recheneinheiten findet man in den Grafikprozessoren/Streamprozessoren die auf der Unified-Shader-Architektur aufbauen.

Durch den Zusammenschluss von skalaren Recheneinheiten ist nicht nur Verarbeitung von skalaren Operationen, sondern auch Vektorverarbeitung möglich.


Warum steht das S in USB für seriell?

Mit „seriell“ ist im diesen Fall die serielle Schnittstelle gemeint,die dazu dient dem Datenaustausch zwischen Computer und anderen Geräten zu ermöglichen.


Was sind die Unterschiede der USB-Versionen?

Der Unterschied bei allen Versionen sind die Mbits/s,da neue Technologien erfunden worden sind sind die neueren Versionen wie USB 3.1 und USB 3.0 schneller als USB 1.1,USB 1.0,USB 2.1 und USB2.0.Und die Ampere Werte sind bei neueren Versionen gestiegen.




Es kommt auf die USB Version an wie schnell der USB-Stick ist.Da die Übertragungsrate bei neueren Versionen viel schneller ist als bei alten.



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