Der Von-Neumann-Rechner
Fast jeder Computer – vom Smartphone bis zum Supercomputer – folgt einem Bauplan, den der MathematikerJohn von Neumann 1945 beschrieben hat. Klicke dich durch die Bauteile und finde heraus, wie sie zusammenarbeiten.
Komponente
CPU (Prozessor)
VerarbeitungseinheitSteuerwerk und Rechenwerk bilden zusammen den Prozessor – die wichtigste Komponente für die Datenverarbeitung. Moderne CPUs führen mehrere Milliarden Befehle pro Sekunde aus.
Mehr dazu →Tippe auf ein Bauteil im Bild.
Die Kapitel
- 1Überblick – EVAS und Von Neumann✓Aus welchen Teilen besteht ein Computer und wie arbeiten sie zusammen?Aus welchen Teilen besteht ein Computer – und wie arbeiten sie zusammen?
- 2Das Eingabewerk✓Tastatur, Maus und Co. – vom Tastendruck zum Zeichen im Speicher.Wie gelangen Informationen aus der realen Welt in den Computer?
- 3Das Ausgabewerk✓Pixel, Subpixel und Bildspeicher – wie Zahlen zu Bildern werden.Wie macht der Computer seine Ergebnisse für uns sichtbar?
- 4Das Speicherwerk✓Adressen, Arbeitsspeicher und die Speicherhierarchie.Wo und wie merkt sich ein Computer Programme und Daten?
- 5Speichertechnik✓Elektronisch, magnetisch, optisch – drei Arten, ein Bit festzuhalten.Wie kann man ein Bit physikalisch speichern – mit Strom, Magnetismus oder Licht?
- 6Cache und Register✓Warum der Prozessor wartet – und wie ein Zwischenspeicher hilft.Warum wartet ein schneller Prozessor so oft – und wie hilft ein Cache?
- 7Der Systembus✓Datenbus, Adressbus, Steuerbus – und der Von-Neumann-Flaschenhals.Wie kommen Daten von einem Bauteil zum anderen?
- 8Die CPU✓Steuerwerk, Rechenwerk, Register – und die Datenverarbeitung in zwei Phasen.Wie ist der Prozessor aufgebaut und wie verarbeitet er einen Befehl?
- 9Stärken und Schwächen✓Was die Von-Neumann-Architektur so erfolgreich macht – und wo ihre Grenzen liegen.Was macht die Von-Neumann-Architektur so erfolgreich – und wo liegen ihre Grenzen?
- 10Brücke zu Johnny✓Vom realen Prozessor zum Modellrechner – was Johnny vereinfacht und was bleibt.Wie hilft uns ein vereinfachtes Modell, den Prozessor Schritt für Schritt zu verstehen?