Die frühesten Computer verwendeten Vakuumröhren für die Verarbeitung. Maschinen wie ENIAC und UNIVAC waren groß und sperrig, verbrauchten viel Strom und erzeugten erhebliche Wärme. Die Erfindung der Transistoren in den späten 1940er Jahren revolutionierte die CPU-Technologie. Transistoren ersetzten Vakuumröhren und machten Computer kleiner, zuverlässiger und energieeffizienter. Mitte der 1960er Jahre wurden integrierte Schaltkreise (ICs) entwickelt, die mehrere Transistoren und andere Komponenten auf einem einzigen Computerchip kombinierten. CPUs wurden noch kleiner und schneller, was zur Entstehung von Mikroprozessoren führte.
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Mikroprozessoren
Mikroprozessoren kombinierten die gesamte CPU auf einem einzigen IC-Chip, was den Umgang mit Computern erleichterte und zur Entwicklung von Personalcomputern (PCs) führte. Anfänglich konnten CPUs 16 bis 32 Bit an Daten gleichzeitig verarbeiten. In den frühen 2000er Jahren kamen 64-Bit-CPUs auf den Markt, die eine größere Speicheradressierung ermöglichten und eine umfangreichere Datenverarbeitung unterstützten.
Mit zunehmender Transistordichte wurde es schwierig, die Leistung von Single-Core-CPUs weiter zu steigern. Stattdessen begannen CPU-Hersteller, Mehrkernprozessorarchitekturen zu verwenden, um mehrere Kerne auf einem einzigen Chip zu integrieren.
Moderne Prozessoren
Mit dem Aufkommen mobiler Geräte ist die Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung geworden. CPU-Hersteller entwickeln jetzt stromsparende und energieeffiziente CPUs für moderne tragbare Geräte wie Smartphones und Tablets.
Da künstliche Intelligenz (KI) und grafikintensive Aufgaben immer häufiger wurden, werden jetzt spezialisierte CPUs wie Grafikprozessoren (GPUs) und KI-Beschleuniger verwendet, um die Workloads zu bewältigen.
Kontinuierliche Forschung und Entwicklung in den Bereichen Nanotechnologie und Materialwissenschaft haben den Weg für mikroskopische Transistoren und leistungsstärkere CPUs geebnet. Quantencomputing und andere neue Technologien bergen das Potenzial, die Computerprozessortechnologie weiterzuentwickeln.