Zentraleinheit (ZE)

ZE, auch CPU (Central Processing t/nit), ist die Bezeichnung für das Kernstück elektronischer Datenverarbeitungsanlagen (DVA), den eigentlichen Rechner. Hauptkomponenten einer ZE in konventioneller Bauweise sind das Leitwerk (auch Steuerwerk) und Rechenwerk (die zusammen auch als Processor bezeichnet werden) sowie Arbeitsspeicher und Ein-AAusgabekanäle. Zur Beschreibung und Beurteilung einer ZE dienen eine Reihe von Ka-pazitäts und Leistungsangaben, die von den ZE-Herstellern veröffentlicht werden. Wichtige Angaben sind z. B.:
a) für den Processor: Anzahl und Operationszeiten der Grund befehle (Maschinenbefehle), Anzahl und Art der Register (kleine zwischenspeicher für Teilfunktionen),
b) für den Arbeitsspeicher: Speicherkapazität und Speicherzykluszeit (Zeit zum Lesen einer Speicherstelle und zur Rekonstruktion der dabei ggf-zerstörten Daten),
c) für die Ein-/ Ausgabekanäle: Art und Anzahl der Kanäle, maximale Datendurchsatzra-ten, Art und Anzahl der anschließbaren Steuerungen und Geräte. Das Grund konzept der ZE mit einem Processor und einem Arbeitsspeicher war bis zum verstärkten Einsatz der hochintegrierten Schaltkreise zu Be“ ginn der siebziger Jahre bestimmend für die Architektur kommerzielle DVA. Mit den Möglichkeiten der Zentralverband des Deutschen Handwerks (ZDH)
verbesserten Halbleitertechnologie erwuchs dann eine Tendenz zur Auflösung dieser herkömmlichen, zentralisierten Rechnerstruktur. Beispiele für neue Konzepte sind Systeme mit parallelen Hauptprozessoren (Multiprozessoranlagen) und der Einsatz funktionaler Einzelprozessoren für Teilaufgaben innerhalb der ZE (z. B. Ein-/Ausgabeprozessor, Prozessor für Arbeitsspeicher-Adressierung, Bedienungs und Wartungsprozessor) sowie die Entwicklung funktional und leistungsmäßig abgestufter Speicherhierarchien.

wesentlicher Bestandteil der Hardware mit den drei Komponenten: · Leitwerk (Steuerwerk) · Rechenwerk · Hauptspeicher (interner Speicher). Leitwerk und Rechenwerk werden oft unter dem Begriff Prozessor zusammengefasst. In einem Teil der Veröffentlichungen werden die Begriffe Prozessor und CPU (Central Processing Unit), in anderen Zentraleinheit und CPU synonym gebraucht. Gelegentlich werden der CPU noch weitere Funktionseinheiten zugerechnet, z. B. besondere Einrichtungen zur Steuerung des Datenverkehrs von und zu den peripheren Einheiten (Peripherie). Der Prozessor einer Zentraleinheit kann die zur Bewältigung einer Aufgabe benötigten Daten und Befehle nur aus dem Hauptspeicher erhalten. Dieser zeichnet sich durch extrem niedrige Zugriffszeiten aus. Moderne Halbleitertechnologien erlauben die Auflösung dieses zentralen Konzepts, bei dem ein Prozessor alle Aufgaben übernimmt. Moderne, grosse EDV-Anlagen verfügen heute meist über mehrere Prozessoren und interne Speicher, sei es zur gleichzeitigen Bearbeitung von Programmen, sei es zur funktionalen Steuerung von einzelnen Einheiten. Die Koordination wird dabei immer durch einen Hauptprozessor bewerkstelligt.

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