Grundlagen der Mikroprozessoren und Speichersysteme

Mikroprozessoren

Der Mikroprozessor ist das Gerät, das für die Bearbeitung oder Verarbeitung der erhaltenen Daten zuständig ist. Er ist in der Lage, arithmetische Operationen durchzuführen und Informationen in Blöcken zu übertragen. Die Steigerung der Rechenleistung ermöglicht immer schnellere PCs, was vor allem auf Verbesserungen in der Architektur, dem Microcode und den Arbeitsgeschwindigkeiten zurückzuführen ist.

Overclocking

Overclocking ist eine Methode, um eine schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeit durch die Erhöhung des internen Multiplikatorwerts des Mikroprozessors zu erreichen. Es ist jedoch nicht ratsam, da es zu einer Überhitzung des Prozessors führen kann. Neben der Erhöhung der Frequenz können Timing-Fehler auftreten, die zu falschen Ergebnissen oder Systemabstürzen führen.

Zudem kann das Übertakten der Systemtaktfrequenz den gesamten Systembus beeinflussen. Dies kann dazu führen, dass Laufwerke, CD-ROMs oder Grafikkarten nicht mehr korrekt funktionieren und sogar der Arbeitsspeicher beeinträchtigt wird. Aus all diesen Gründen ist es nicht ratsam, die Leistungswerte der Geräte wahllos zu ändern. Wenn Sie eine sicherere und bessere Leistung wünschen, sollten Sie die richtigen Komponenten kaufen, die für die entsprechende Geschwindigkeit ausgelegt sind.

Arbeitsspeicher (RAM)

Der Arbeitsspeicher wird vom Mikroprozessor verwendet, um Programme zu laden und Daten zu verarbeiten. Er speichert zudem das Betriebssystem beim Starten der Maschine und behält diese Informationen bei, bis der Computer heruntergefahren wird.

Cache-Speicher

Der Cache-Speicher dient als Vermittler zwischen dem Mikroprozessor und dem Hauptspeicher. Er erhöht die Systemleistung aufgrund seiner hohen Zugriffsgeschwindigkeit erheblich.

Arten von nicht-flüchtigen Speichern

Es gibt Unterschiede zwischen temporärer und permanenter Speicherung. Bei der Implementierung unterscheidet man zwischen konventionellem Speicher, erweitertem Speicher (Extended Memory) und UMB (Upper Memory Blocks).

ROM (Read Only Memory)

Dieser Speicher ist ein reiner „Nur-Lese-Speicher“. Das Programm wird bereits bei der Herstellung aufgezeichnet und in der Regel für das PC-BIOS verwendet.

PROM (Programmable Read Only Memory)

Dieser Speicher ermöglicht eine einmalige Programmierung, meist mit einem speziellen Gerät, dem sogenannten PROM/EPROM-Brenner. Nach der Aufnahme verhält er sich wie ein ROM und erlaubt keine nachträglichen Änderungen.

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

Dieser Speicher ermöglicht die Programmierung über einen „PROM/EPROM-Brenner“, mit der Besonderheit, dass er durch UV-Licht gelöscht werden kann. Er wird häufig für BIOS-Anwendungen in verschiedenen Geräten (Drucker, PC, Scanner) eingesetzt.

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

Dieser Speicher kann durch elektrische Signale beschrieben werden. Dies ermöglicht es, das Programm zu aktualisieren, ohne das Bauteil aus dem Computer ausbauen zu müssen. Er wird in PCs für das BIOS, Modems, Drucker und alle Arten von Peripheriegeräten verwendet, die ein BIOS-Update erfordern. Typische Anwendungen sind BIOS-Flash-Speicher und Geräteeinstellungen.