Wat is een CPU?
Een CPU zou je als het hoofdonderdeel in een computer kunnen zien. Al is de CPU het hoofdonderdeel en is het altijd nodig in een computer, heeft het ook andere componenten nodig om te werken. De CPU zit op het moederbord. Een CPU bestaat ondertussen uit miljoenen (of meer) hele kleine transistors. Deze transistors zijn ervoor om de berekeningen te maken die de computer moet maken om een programma te draaien. Transistors zijn in feite hele kleine poortjes die nullen en enen overbrengen. Die berekeningen gebeuren in drie fases: data ophalen, decoderen en uitvoeren. De CPU haalt eerst de nodige data op van het RAM-geheugen (een ander onderdeel in een computer) en voert daarna deze stappen uit.
Verder heeft de processor nog onder andere onderdelen:
- Een aantal registers waarin gegevens tijdelijk kunnen worden opgeslagen (een soort RAM-geheugen maar dan met veel minder ruimte);
- Programmatellers (PC's) waarmee de processor weet bij welke regel hij moet rekenen;
- Statusregisters (ook wel accumulator register genoemd: AC) waarin diverse uitkomsten worden opgeslagen;
- Een arithmetic logic unit (alu) die de berekeningen uitvoert.
Een CPU heeft een aantal “cores” (in het Nederlands: “kernen”). Vroeger hadden CPU’s maar één kern, nu kunnen het tussen de 2 en 6 zitten, of voor hele dure CPU’s kan het zelfs 8 tot 64 zijn. Als een CPU meerdere kernen heeft betekent dat eigenlijk dat hij meerdere instructies of processen tegelijkertijd kan uitvoeren. Ook is er nu een optie om van een kern twee kernen te maken via software. Dit heet “multithreading” (letterlijk: “meerdraden”), maar het blijft fysiek maar één kern, en ze zijn dan dus ook niet zo krachtig als twee aparte kernen, omdat ze hiervoor de hardware niet hebben.
Naast het aantal kernen is er nog een belangrijke statistiek van CPU dat de efficiëntie ervan kan meten. Dit is de kloksnelheid. De eenheid van de kloksnelheid is hertz (Hz), of bij hogere getallen gigahertz (GHz). De kloksnelheid is hoeveel cycli de CPU per seconde kan doen en dus hoeveel hij per seconde kan berekenen.
De kleinste onderdelen op een CPU zijn transistors. Deze komen nog vaak voor op deze website, dus is het handig om te weten wat ze zijn. Eigenlijk is een CPU een grote plaat met ondertusssen miljarden kleine poortjes. Deze poortjes kunnen stroom, of ondertussen licht, doorlaten of niet doorlaten. Door de juiste poortjes op het juiste moment te openen, kan een computer opdrachten uitvoeren. Het is dus ook handiger om meer transistors te hebben, omdat je dan meer poortjes hebt om te openen, waardoor de CPU sneller kan rekenen
Bron: Wikipedia
Het binaire systeem
Van tevoren is het handig om te weten hoe data verwerkt en opgeslagen wordt op de computer. Een computer kan namelijk geen letters of nummers opslaan, maar doet dat met eentjes en nulletjes, het binaire systeem genaamd. Het binaire systeem is, net zoals ons telsysteem, gebaseerd op tekens. In ons systeem zijn dat er 10 (0 t/m 9), maar in het binaire systeem zijn het er maar twee, 1 en 0. Dit is omdat een computer met elektriciteit werkt en maar twee standen heeft op kabels, genaamd aan en uit. De laatste tijd wordt onderzocht of ze met meer standen tussen 0 en 1 kunnen werken, voor meer informatie bekijk dan deze tekst.
Voor de rest werkt het binaire systeem hetzelfde als ons nummersysteem, na het laatste getal komt er een nieuw getal achter: denk aan 10 na 9, waar een 0 is toegevoegd. Bij het binaire systeem gaat dit in plaats van als machten van 10, als machten van 2. Dus 1000 is bij ons 10^3 = 1000, in het binaire systeem is het 2^3 = 8. 1001 is dan 9, 1010 is 10, 1011 is 11, etc.
Met dit systeem is het mogelijk getallen, letters en zelfs afbeeldingen te maken en te verwerken. De letter A is bijvoorbeeld 01000001. Deze getallen kunnen dan weer opgeslagen worden in geheugens in de processor zelf of in het RAM-geheugen.
