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Neue Anforderungen aus dem "Consumer Umfeld" steigern die Komplexität von eingebetteten Systemen immer weiter, hinzu kommt ein überhitzter Bauteilemarkt.

In diesem White Paper stellen wir Ihnen drei Wege vor, die zu einer erfolgreichen und robusten Embedded-Plattform führen.

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31.05.2016 | Fachthema

Des Prozessors Kern

Verwendete Tags:
Prozessor
Elektronik
Hardware

Des Prozessors Kern

Im Bericht "Von Prozessoren und Mikrocontroller" wurde oft über Prozessorkerne gesprochen. Was ist nun der Kern eines Prozessors? Einfach ausgedrückt: Es ist die zentrale Logik eines Prozessors, die das Programm abarbeitet.

Wie läuft das ab?

Im Programmspeicher steht ein Programm in Form einer Abfolge von Anweisungen. Das könnte in etwa so lauten: Hole dir einen Wert aus Speicherstelle y, dann subtrahiere vom Wert die Zahl 15, und wenn das Ergebnis kleiner als 0 ist, dann arbeite bei der Anweisung auf Zeile 4711 weiter. Das läuft auch heute noch so ab, wenn auch mit Gigahertz Geschwindigkeit. Abermillionen dieser hintereinander angeordneten Anweisungen bilden ein Programm und bestimmen das Verhalten eines (Embedded-) Computers – egal ob Sie über ein iPhone wischen oder Ihre Waschmaschine einschalten.

Der Prozessorkern ist dafür verantwortlich diese Liste an Anweisungen aus dem Programmspeicher zu lesen, stupid eine Anweisung nach der anderen abzuarbeiten und die relevanten Aktionen zu setzen. Wie das ein Prozessorkern möglichst schnell und effizient machen könnte, dafür gibt es unterschiedliche Geschmacksrichtungen und Millionen wissenschaftliche Abhandlungen. Das fängt schon damit an, wie die Anweisungen kodiert sind, ob in 8, 16, 32, 64 oder noch mehr Bits. Dann geht es weiter bei der Bedeutung der Bits und bei der Menge der Anweisungen (Instruction Set), die ein Prozessorkern versteht. RISC (Reduced Instruction Set Computers) bieten nur eine sehr eingeschränkte Menge an einfachen Anweisungen, arbeiten diese dafür immer in einem Takt ab. CISC (Complex Instruction Set Computers) bieten viele verschiedene unterschiedliche Anweisungen, sodass die eingangs erwähnte Abfolge möglicherweise sogar nur in einer Anweisung codiert sein könnte, diese aber viele Takte für die Erledigung benötigt.

Berühmte Vertreter von CISC Prozessorkernen sind die klassischen Intel x86 Prozessoren in den PCs. Der heute bekannteste RISC Prozessorkern ist der von ARM (Advanced Risc Machines). Prozessoren mit ARM-Kernen sind heute sehr weit verbreitet und in Smartphones, iPads, Autos oder Steuerungen zu finden. Interessant ist, dass die Firma ARM gar keine eigenen Prozessoren herstellt, sondern nur die Art und Weise wie ein ARM-Kern zu gestalten ist an viele tausende Firmen weltweit lizensiert. Die Prozessoren mit ARM Kern kauft man dann von Samsung, TI, Freescale oder Spezialisten wie Qualcomm.

 

 

Bild: © vladystock | Fotolia

 

 

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