Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03203.jsonl.gz/1135

Einleitung
Das Funktionsprinzip einer CPU wurde im Jahr 1949 vom Mathematiker John von Neumann erdacht. Die so genannte Von - Neumann - Architektur besteht im Wesentlichen aus vier Funktionseinheiten:
Ø Rechenwerk
Ø Steuerwerk
Ø Speicher
Ø Ein - und Ausgabeeinheit
Eine weitere wichtige Komponente, das Bussystem, dient der Verbindung der einzelnen Funktionsblöcke. Die CPU kontrolliert den kontinuierlichen Datenfluss zwischen den einzelnen Funktionseinheiten.Die Daten entstammen dem Arbeitsspeicher oder den angeschlossenen Geräten (Tastatur, Laufwerk etc.). Nach der Verarbeitung wird das Ergebnis an den Arbeitsspeicher oder an ein Gerät geschickt.
Die CPU lädt eigenständig den nächsten auszuführenden Befehl zur Datenverarbeitung. Die eigentliche Arbeit der CPU ist dann das Berechnen und Verschieben von Daten. Der Von - Neumann - Rechner arbeitet sequenziell, d.h., Befehle und Daten aus dem Speicher werden Schritt für Schritt abgearbeitet.
Obwohl diese aus dem gemeinsamen Speicher stammen, existiert nur eine einzige Busverbindung zum Speicher.Die Busverbindung entpuppt sich bei dieser Architektur als Flaschenhals.
Im Zuge einer konsequenten Weiterentwicklung von verbesserter CPU - Modellen versuchten die Hersteller, deshalb den bekannten Flaschenhals zu erweitern. Dies gelang mit der Entwicklung einer hierarchischen gegliederten Speicherstruktur, bestehend aus Registern und verschiedenen Cache - Ebenen. Wurde die Befehlsausführung bisher sequenziell ausgeführt, so wird dies bei den neunen CPU - Generationen weitestgehend parallelerledigt.Hierzu bestehen mehrere Funktionseinheiten und Ausführungsebenen. Zudem sind weitere Befehle integriert worden, die pro Ausführungszyklus mehrere Datensätze verarbeiten können.