Kernkomponenten CPU GPU

[UntiBunti]

Hallo liebe Community,
ich habe eine Frage bezüglich meinem Spezialgebiet für die Matura (Abitur). Ich bin grade dabei etwas über die Kernkomponenten eines Rechners zu schreiben wobei sich das nur auf der RAM und die CPU bezieht. Jetzt meine frage...

Was GENAU Speichert eine RAM von einem Programm?


Kernkomponenten CPU RAM

 

[Quanar]

Er Speicher Daten, bestehend aus 0 und 1... Ich verstehe deine Frage jedenfalls so.
DER RAM und DIE CPU, ich möchte ja nicht kleinlich sein, aber die Orthografie sollte eigentlich im Abitur stimmen.

 

[HisN]

Das ganze Programm und alle Daten mit denen das Programm hantiert werden im RAM abgelegt.
Wir haben übrigens im Abitur Rechtschreibung und Orthographie bewertet bekommen (ich war da auch immer ne Niete^^)

Und Du siehst an den Antworten, dass Deine Frage praktisch nicht "richtig" zu beantworten ist, weil man sie fast nicht lesen kann.

 

[HominiLupus]

Eine RAM (sic) speichert elektrische Ladungen oder Flip-Flop Zustände, je nach Typ.

 

[Nai]

Deine Arbeit bezieht sich wahrscheinlich auf die Standard von Neumann Architektur (http://de.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_Architektur). Da speichert der RAM nicht nur die Daten, auf denen das Programm arbeitet, sondern auch die Befehle, welche das Programm ausführt. Wenn du willst kannst du die Daten die der RAM speichert noch etwas aufteilen:
-Einen Heap für dynamische Allozierung
-Einen Stack für jeden Thread für Rekursion, Register Spilling, statische Allozierung von automatischen Variablen, indexierter Zugriff auf automatische Variablen etc
-Statische Variablen

Vielleicht noch ein kurzer Nachtrag dazu: RAM ist die Technologie die verwendet wird um einen Arbeitsspeicher bzw. Hauptspeicher zu implementieren, welcher eben die Daten oder die Befehle speichert. RAM wird in einem Rechner noch für vieles weiteres verwendet; z.B. für Caches. Allerdings meint man in der Umgangssprache meist, wenn man RAM meint, den Arbeitsspeicher eines Rechners.

 

[UntiBunti]

Noch mal eine Frage....
Anzahl der Transistoren = höhe der Frequenz ~ Leistung (So ungefähr ist schon klar das der Rest des Computers auch wichitg ist und der Pufferspecher L1,L2,L3)

Warum sind dann in einer GPU mehr Transisoren als in einem Prozessor?
zB hat der i7 Quad 731,000,000 Transistoren und der GK110 Kepler 7,080,000,000. Warum baut man dann nicht einen i7 mit 7,080,000,000 Transistoren der dann mehr leistung hat?

Sry bin heute schon den ganzen tag an dem Spezailgebiet dran deswegen schreibe ich so als wüsstet ihr alles was ich denke

 

[Nai]

Formulier das doch mal so, so dass man deine Aussagen bzw. Fragestellung auch versteht . . .

 

[UntiBunti]

Anzahl der Transistoren = höhe der Frequenz ~ Leistung (So ungefähr ist schon klar das der Rest des Computers auch wichitg ist und der Pufferspecher L1,L2,L3)

Warum sind dann in einer GPU mehr Transisoren als in einem Prozessor?
zB hat der i7 Quad 731,000,000 Transistoren und der GK110 Kepler 7,080,000,000. Warum baut man dann nicht einen i7 mit 7,080,000,000 Transistoren der dann mehr leistung hat?

Sry bin heute schon den ganzen tag an dem Spezailgebiet dran deswegen schreibe ich so als wüsstet ihr alles was ich denke

 

[Nai]

Warum sind dann in einer GPU mehr Transisoren als in einem Prozessor?
zB hat der i7 Quad 731,000,000 Transistoren und der GK110 Kepler 7,080,000,000. Warum baut man dann nicht einen i7 mit 7,080,000,000 Transistoren der dann mehr leistung hat?

Es gibt CPUs welche wesentlich größere DIE-Flächen haben als die standard Desktop-CPUs. So verkauft Intel Ivy Bridge Server CPUs mit 15 Kernen (+1 deaktivierter?) oder IBM Power 7+ CPUs. Diese sind aber afaik dennoch kleiner als die größten GPUs. Mögliche Ursachen hierfür sind:
-Höhere Leistungsdichte wegen höheren Takt und dementsprechend wäre dann auch eine höhere Kühlleistung nötig
-Wegen weniger parallelen Aufbau ist es problematischer defekte Teile auf der CPU zu deaktivieren. Dadurch hat man einen höheren Ausschuss bei gleicher Chipfläche als bei GPUs
-CPUs sind im Design komplexer als GPUs. So kann es billiger sein zwei mal die selbe CPU parallel zu schalten als einmal eine größere CPU zu entwerfen.
-Andere wirtschaftliche Gründe.

Ich will dir nicht zu nahe treten, aber du solltest aufpassen, dass du dich in deiner Facharbeit auf das wichtigste konzentrierst und dich nicht verzettelst. Die Diskussion CPU-Größe vs GPU-Größe hat bereits kaum eine wissenschaftliche Relevanz und in einer Facharbeit eher weniger zu suchen.

 

[Cardhu]

wie ist denn der titel deiner facharbeit? bzw hast du schon eine einleitung verfasst? damit könnte man dann was anfangen ;D

 

[UntiBunti]

... Kernkomponenten [CPU und RAM] ...

Ich habe eine Frage bezüglich der RAM .. habe jetzt in einigen Foren gelesen das eine RAM die Daten auf Flashspeicher speicher ... soweit so gut... aber dann kommt das was meiner meinung nach falsch ist "...diese Flashspeicher speichern diese mit hilfe von Halbleitertechnologie also Transisitoren"...??? Stimmt das... ich meine würde ja sinnergeben aber klingt komisch... ich will nichts falschen in meine Arbeit schreiben deswegen wollte ich wissen ob das so stimmt.
und bitte nicht mit einem link auf wikipedia das sind dann noch mehr fachbegriffe und die ich dann in der arbeit erklären muss :S

 

[HisN]

eine RAM die Daten auf Flashspeicher speicher

Eine RAM? Was ist Deiner Meinung nach eine RAM?
Solange Du in Deiner Arbeit ständig eine RAM schreibst machste schon gehörig was falsch.
So wie Du es schreibst scheint "die RAM" eine Stufe vor "Flashspeicher speicher" und dieser ist eine Vorstufe von "Transistoren" zu sein.

Normalerweise ist RAM nicht die "Vorstufe" von Flash sondern im schlimmsten Fall ein und das selbe. Genau so wie Transistoren keine Untergruppe von Flash ist, sondern deren Hauptbestandteil.

Mach Deinen Rechner auf, und nimm einen Ramriegel in die Hand.

Das ist (der/das) RAM. (Übrigens aus Halbleitern/Transistoren aufgebaut, genau wie Flashspeicher)
Eine RAM ist keine Methode die etwas mit Halbleitern/Transistoren anstellt, sondern (der/das) RAM ist ein Stück Hardware. Ob nun DRAM oder Flash ist in diesem Fall (jedenfalls in meinen Augen) völlig Wumpe.

 

[UntiBunti]

sry falsch ausgedrückt
Die daten werden auf der RAM gespeicher die aus Flashspeichern besteht.

und der bericht von davor meinte .... flashspeicher bestehen aus Transistoren... ???

 

[Nai]

Ich habe eine Frage bezüglich der RAM .. habe jetzt in einigen Foren gelesen das eine RAM die Daten auf Flashspeicher speicher ... soweit so gut... aber dann kommt das was meiner meinung nach falsch ist "...diese Flashspeicher speichern diese mit hilfe von Halbleitertechnologie also Transisitoren"...???

Es gibt volatile (flüchtig , also Strom weg Daten weg) und nicht volatile (Strom weg Daten weiterhin da) RAMs. Während DRAM, also das was man für Arbeitsspeicher verwendet, volatile ist, ist Flash nicht volatile. Dafür ist Flash allerdings langsamer und hat nur eine beschränkte Anzahl von Write Cyclen. Deshalb wird Flash nicht als Arbeitsspeicher sondern zur persistenten Speicherung von Daten z.B. durch SSDs verwendet. Jeder moderne Halbleiterspeicher basiert auf Transistoren und eventuell Kondensatoren. Während DRAM die Ladung also den Zellenzustand allerdings in einem Kondensator speichert, so wird der Zustand bei einer Flash-Zelle im Transistor selbst gespeichert.

und bitte nicht mit einem link auf wikipedia das sind dann noch mehr fachbegriffe und die ich dann in der arbeit erklären muss :S

Es gehört zu einem "guten Stil" einer solchen Arbeit so weit wie möglich Fachbegriffe zu verwenden und diese je nach Zielpublikum zu erklären.


Des Weiteren wäre es gut, wenn du mal deinen Betreuer kontaktieren und den Entwurf schicken würdest, oder mir den Entwurf zukommen lassen würdest. Dann könnte ich sie mal grob Korrektur lesen (Hab Informatik Uni-Abschluss); würde dir dann meine Email-Addresse zukommen lassen. Denn was du bisher so von dir gegeben hast, lässt vermuten, dass an deiner Arbeit *so einiges* schief läuft.

 

[Cardhu]

... Kernkomponenten [CPU und RAM] ...

ernsthaft?
Habt ihr keine Regelung wie man eine anständige Facharbeit aufbaut? Und was in so nen Titel reinkommt?
Da lob ich mir unsere deutschen Normen

 

[UntiBunti]

Es gibt normen aber das läuft bei uns grade alles ein bisschen schief da wir der letzte Jahrgang sind der die "Normale Matura" hat teils teils ..ist kompliziert aber bei uns weis niemand welche normen verwendet werden und an dem Tietel muss ich noch Feilen

und bitte nicht mit einem link auf wikipedia das sind dann noch mehr fachbegriffe und die ich dann in der arbeit erklären muss :S

Das problem sind nicht wirklich die fachbegriffe zu erklären sondern es so unkompliziert wie möglich zu schreiben und zu erklären ... das kommt ja dann zu matura oder abitur wie man's nennt is ja egal XD
Ich will ja, dass man wenigstens etwas davon versteht ... ich kann ja nicht von der komission erwarten das die wissen was mit einer SRAM und DRAM gemeint ist ... ich vermute das die nciht mal wissen was eine RAM ist... :S

 

[Nai]

Wenn du dir den Titel frei auswählen kannst, würde ich als allererstes mal den RAM in Arbeitsspeicher umbenennen . . . . eventuell auf soetwas wie:
Die wichtigsten Bestandteile eines Computers: CPU und Arbeitsspeicher

 

[Cardhu]

@Nai:
Erklär den Titel vor der Prüfungskommission. Viel Spaß
Ein Mainboard ist eben so wichtig etc etc.

@UntiBunti:
Also du solltest grade so Dinge wie "Die RAM" etc. vermeiden.
Zu einer guten Arbeit gehört die richtige Verwendung von Fachausdrücken. Das sollte schon professionel gehalten sein, sonst überdeckt das den ganzen Inhalt und es ist für die Katze
Zudem solltest du schon in der Arbeit über die Fußzeile alle Fachbegriffe erklären, das spart dir ne Menge Arbeit!

Wieviel Seiten benötigst du denn?
Darfst du das Thema frei wählen etc?

 

[UntiBunti]

ich muss aber auf unter 20 seiten bleiben und da ist der ganze computer schon zu viel ^^

Ergänzung (26. Dezember 2013)

habe ich das jz richtig verstanden der Halbleiterspeicher speicher auf Binärer Ebene. (Transistoren 0 und 1 => Binärcode)

Ergänzung (26. Dezember 2013)

Es gibt volatile (flüchtig , also Strom weg Daten weg) und nicht volatile (Strom weg Daten weiterhin da) RAMs. Während DRAM, also das was man für Arbeitsspeicher verwendet, volatile ist, ist Flash nicht volatile. Dafür ist Flash allerdings langsamer und hat nur eine beschränkte Anzahl von Write Cyclen. Deshalb wird Flash nicht als Arbeitsspeicher sondern zur persistenten Speicherung von Daten z.B. durch SSDs verwendet. Jeder moderne Halbleiterspeicher basiert auf Transistoren und eventuell Kondensatoren. Während DRAM die Ladung also den Zellenzustand allerdings in einem Kondensator speichert, so wird der Zustand bei einer Flash-Zelle im Transistor selbst gespeichert.

Die erläuchtung danke habs verstanden aber auch erst beim 3 mal XD

 

[Nai]

@Nai:
Erklär den Titel vor der Prüfungskommission. Viel Spaß
Ein Mainboard ist eben so wichtig etc etc.

Ein Mainboard an sich ist kein fundamentales Konzept im Gegensatz zu Arbeitsspeicher und Prozessoren sondern eher eine eine Implementierung um Datenleitungen Spannungsversorgen etc für den Computer zu verwirklichen.
Man kann Problemlos einen Computer ohne Mainboard designen (indem man z.B. alles auf ein DIE quetscht, wie es heute schon möglich wäre); auch hatten die ersten Rechner kein Mainboard, sondern allein ein einziger Prozessor war auf mehreren PCBs aufgeteilt. Arbeitsspeicher und Prozessoren waren allerdings so ziemlich von Beginn an in einer ähnlichen Form wie wir sie heute kennen dabei, und haben sich seitdem her in ihren grundlegenden Ideen nicht verändert. So reicht zudem das Konzept eines Arbeitsspeichers und eines Prozessors aus um die fundamentale Funktionsweise eines Computers zu erklären, weshalb sie als die wichtigsten Komponenten zu betrachten sind. Denn das übrige wie I/O botten oder Interrupts etc oder ob der Arbeitspeicher nun SRAM DRAM oder Kernspeicher ist sind dafür nebensächlich. Wenn die Prüfungskommision (oder sein Betreuer) was anderes meint, kann man ihn immer noch in der Einleitung, in dem man das so ähnlich wie ich es geschrieben habe argumentativ dalegt, vom Gegenteil überzeugen.

Das problem sind nicht wirklich die fachbegriffe zu erklären sondern es so unkompliziert wie möglich zu schreiben und zu erklären ... das kommt ja dann zu matura oder abitur wie man's nennt is ja egal XD
Ich will ja, dass man wenigstens etwas davon versteht ... ich kann ja nicht von der komission erwarten das die wissen was mit einer SRAM und DRAM gemeint ist ... ich vermute das die nciht mal wissen was eine RAM ist... :S

Deine Korrektoren sind sicher nicht komplett ohne Plan von Informatik. Wenn sie Zweifel haben ob das so passt oder selbst wissen dass sie sich dort nicht so gut auskennen und etwas engagiert sind lesen sie sich z.B. den Wikipediaartikel zu Prozessoren oder Arbeitsspeicher durch. Wenn sie dann merken dass du Mist geschrieben hast oder wesentliche Teile fehlen, dann gibt es eben eine schlechte Note.