Funktionsweise CPU

[Ineedabetterpc]

Hi Leute,

ich habe schon viel im Internet gesucht, aber noch nicht das Gelbe von Ei gefunden. Hat jemand ne gute Seite, bzw. Pdf oder so, wo man die CPU genau erklärt. Ich würde gerne ein wenig von den Änderungen bei Haswell verstehen.

Würde mich freuen, wenn ihr mir ein paar Seiten oder einen Artikel nennen könnt.

MfG Ineedabetterpc

edit: Oder ein gutes Buch, was ganz am Anfang beginnt, so mit Halbleitern und co.

 

[Simon]

Das wird sich nicht auf ein paar Seiten PDF erklären lassen.

Für den Einstieg solltest du mal nach den Begriffen "Von-Neumann-Architektur", "Arithmetik Logical Unit (ALU), "Floating Point Unit (FPU)" suchen.

Insbesondere die Von-Neumann-Architektur Lektüre bildet die Grundlage für alles weitere. (wenn man von allgemeinen logischen Gattern mal absieht)

 

[DunklerRabe]

http://de.wikipedia.org/wiki/Prozessor reicht nicht?

Und für die spannendste Änderung beim Haswell: http://de.wikipedia.org/wiki/Transaktionaler_Speicher

 

[Ineedabetterpc]

Hmmmn gibt es gute Fachbücher? Danke bis jetzt, hatte ich natürlich schon gesehen.

 

[kasir]

So funktioniert das nicht, wenn du eine CPU verstehen willst, musst du den kompletten Entwurf nachvollziehen. Das Standardwerk für Ingenieure ist das Buch von Patterson und Henessy: "Rechnerorganisation und Rechnerentwurf". Ein Prozessor wird nach dem Top-Down-Prinzip entworfen, als erstes kommt der Befehlssatz, dann die Hardware + Steuerung dazu. Du musst also zu erst den Befehlssatz einer CPU verstehen, danach die Architektur (Eintakt-, Mehrzyklendatenpfad, Pipelining). Das oben genannte Buch ist sehr einfach zu verstehen und zur Veranschaulichung werden Beispiele aus dem Alltag gebracht, ich kann es nur empfehlen.

Edit: Anbei, ich bin Student der Elektrotechnik an einer Technischen Universität.

Edit2: Zum Buch: Es dreht sich hauptsächlich um den 32Bit MIPS Prozessor, der ist recht einfach zu verstehen, da es nur drei Befehlsformate gibt und alle 32Bit lang sind (eine Hürde bei der x86 Architektur ist, dass die Befehle unterschiedlich lang sind). Du wirst den Assemblersprache zu verstehen lernen und wie der Datenpfad diese Befehle interpretiert. In der aktuellen Auflage von 2011 wird sehr viel zu Multicore erzählt, es gibt eine ganze Reihe von Absätzen zur AMD Barcelona und Intels Nehalem Architektur, auf der CD befinden sich noch Beiträge von NVidia Entwicklern zum Thema GPUs usw.. Das Buch ist sehr umfangreich, es lohnt sich definitiv, für Softwareentwickler als auch für Hardwareentwickler.

Edit3: Ich hab schon einen drin, deswegen kommen die Informationen alle stückweise
Schaltnetz-/Schaltwerksentwurf wird weniger in dem Buch behandelt, auf der CD (komplett auf Englisch) wird gezeigt, wie ALU entworfen wird, aber für mehr Informationen musst du wohl auf Hochschul-Unterlagen zum Thema "Schaltnetz-/Schaltwerksentwurf" zurückgreifen. Das ganze fängt bei einem Zustandsdiagramm (Moore oder Mealy Automat) an, daraus wird eine Übergangstabelle aufgestellt und aus der Übergangstabelle werden minimale boolsche Funktionen aufgestellt. Diese booleschen Funktionen kann man sofort in Gatter (NAND,NOR, whatever) umsetzen und diese Gatter bestehen aus Transistoren. Aber Transistoren sind schon wieder ein Thema eines anderen Fachgebiets: Halbleitertechnologie

 

[Simon]

Wenn es jetzt auch speziell um Haswell geht:

http://www.realworldtech.com/haswell-cpu/

 

[Ineedabetterpc]

@kasir danke dir mir war schon klar, dass das ein sehr komplexes Thema ist. Ich glaub ich werd mir das Buch mal besorgen