3 CPUs

Die CPU (Central Processing Unit = Prozessor) ist die zentrale Recheneinheit deines Computers und damit auch zum größten Teil an der Geschwindigkeit beteiligt, ...sie ist bei fast allen Aufgaben entscheidend für die benötigte Zeit der diese ausgeführt werden. PC-CPUs sind so genannte x86-CPUs. Eine CPU zählt dann als x86, wenn sie zum Intel 8086 bzw. in den meisten Fällen auch zum 80386 kompatibel ist. Dazu gehören z.B. neben Intels Pentium und seinen Nachfolgern bis zum Pentium 4 auch die Prozessoren von AMD, wie etwa K6-2 und Athlon, sowie die von VIA bzw. Cyrix, Transmeta und einigen weiteren kleinen Unternehmen.

  3.1 Taktraten - wodurch bestimmt?

Diverse Taktraten eines Rechners leiten sich aus dem Front Side Bus ab. Der FSB ist der Datentakt zwischen Chipsatz und der CPU, der Speichertakt und der FSB müssen allerdings nicht gleich getaktet sein.

Heutzutage ist der FSB entweder mit 100 oder 133 MHz getaktet, 66 MHz sind bei neueren Computern nur noch selten vertreten (Celerons unter 800 MHz).

Aus dem FSB leitet sich der Takt des PCI Busses (heute 33 MHz), der AGP-Takt (66 MHz) und der CPU-Takt ab. Die genauere Beschreibung dieser Schnittstellen kannst du in Kapitel 5 nachlesen.

Neuere AMD-CPUs setzen auf eine weitere Beschleunigung des Datenverkehrs zwischen Chipsatz und CPU, erhöht wurde bei ihnen aber nicht die Taktrate. Bei ihnen werden bei jedem Takt doppelt so viele Daten übertragen, dieses Verfahren nennt man DDR (= Double Data Rate). Dieses Verfahren wird aus Marketing-Gründen oft als 200 MHz FSB bezeichnet. Trotzdem ist der FSB nur mit 100 MHz getaktet.

Der neue Pentium 4 von Intel überträgt pro Takt sogar viermal so viele Daten, diese Technik wird QDR genannt. Hierbei wird oft auch von 400 MHz FSB gesprochen. Trotzdem ist der FSB nur mit 100 MHz getaktet.

In früheren Systemen waren FSB und CPU-Takt identisch, das war aber ab bestimmten Taktraten nicht mehr möglich.

Als Konsequenz darauf wurde der Multiplikator eingeführt. Er bestimmt das Verhältnis von CPU-Takt zu FSB-Takt. Ein Celeron 800 z.B. setzt einen FSB von 100 MHz ein, der Multiplikator ist also 8. Der Celeron 733 läuft mit einem FSB von 66 MHz, d.h. er verwendet einen Multiplikator von 11.

Der Multiplikator ist heute normalerweise "gelocked", d.h. in der CPU festgelegt. Die Durons und Athlons von AMD lassen sich aber durch das Schließen der L1-Brücken (mit Graphit (ein Bleistift) oder Leitlack, näheres dazu in Kapitel 9.5) dazu "überreden" ihren normalen Multiplikator durch einen auf dem Motherboard eingestellten zu ersetzen.

  3.2 Historie der Sockel/Slots

OD = Overdrive
[1]: Der schnellste 486er für den Sockel 2 war der DX/2 mit 66 MHz; der Pentium Overdrive mit 63 (für Systeme mit 25 MHz Boardtakt) und 83 MHz (für solche mit 33 MHz Boardtakt) würde erst später vorgestellt.

Sockel 8

Dem Pentium Pro (Bauform: Sockel 8) war im Desktop-Markt kein großer Erfolg beschieden, da er nur 32-Bit-Code schnell ausführen konnte (das ging aufgrund der veränderten Architektur deutlich schneller als beim Pentium); 16-Bit-Code, wie er 1996 noch häufig vorkam, bremste den Prozessor dagegen aus, so dass er dort nicht einmal so schnell war wie ein Gleichgetakteter Pentium.
Dem im Pentium Pro verwendete P6-Kern war später dann doch Erfolg beschieden: Leicht verändert fand er sich im Pentium II wieder. Bis zum Pentium 4 (der komplett neu entwickelt wurde) basieren sämtliche Intel-Prozessoren auf dem Pentium Pro-Kern.

Sockel 370 PPGA, FC-PGA und FC-PGA2

Das PPGA, FC-PGA und FC-PGA2 alle den gleichen Sockel 370 nutzen, heißt leider nicht, das eine CPU in allen Boards mit dem Sockel370 funktioniert.
Grundsätzlich gelten diese Regeln:

• S370-PPGA-Boards unterstützen nur PPGA-CPUs.
• S370-FC-PGA-Boards unterstützen oft PPGA- und immer FC-PGA-CPUs. FC-PGA2-CPUs (solche mit Tualatin-Kern und Heatspreader) sind nur mit Spezialadaptern oder "dirty hacks" (Tualatin-Mod bei Boards mit Intel-Chipsatz) nutzbar, da sie eine geringfügig abweichende Pinbelegung aufweisen und die Spannung auf dem GTL+-Bus von 1.5 auf 1.25 V abgesenkt wurde (bei Überspannung startet die CPU nicht). Ähnliches gilt fr Slot1-Boards. Achtung: Auch einige Prozessoren mit Coppermine-Kern wurden mit Heatspreader ausgestattet, der Aufdruck ermöglicht jedoch die eindeutige Identifikation etwa über die Kernspannung.
• S370-FC-PGA2-Boards unterstützen selten PPGA- und immer FC-PGA(2)-CPUs. Genaue Informationen zu dieser Frage findet man zumeist beim Hersteller des Motherboards (Kapitel 7.4 und Kapitel 13.2 geben weiteren Aufschluß über Hersteller des Boards und seine Webseite).

Sockel 423

Der Sockel 423 wird und wurde ein Flop durch die Ankündigungen des nächsten Sockels vor dem Erscheinens des Pentium 4s. Der neue Sockel 478 hat im Herbst 2001 den Sockel 423 abgelöst, neue Pentium 4-CPUs erscheinen nur noch für diesen Sockel.

Sockel A

Durch einen Fehler im Design des weit verbreiteten VIA KT133 ist dieser Chipsatz nicht für einen FSB mit 133 MHz geeignet. Dies führt dazu, dass auf Boards, die diesen Chipsatz einsetzen, nur CPUs mit einem FSB von 100 MHz betrieben werden können. Dies sind der Athlon "B" (bis 1400 MHz) und der Duron (bis 1.3 GHz).
Ab dem VIA KT133A wird auch ein FSB von 133 MHz unterstützt, in solchen Motherboards können im besten Falle (mit BIOS-Update) alle Durons und Athlons (Athlon XP eingeschlossen) betrieben werden.

  3.3 CPUs im Detail

In diesem Kapitel sollen technische Daten aufgeführt werden, es ist aber auch ganz gut als "Historie der CPUs" zu gebrauchen.

  3.3.1 Allgemeine Daten

AMD

(...)* = L2-Cache auf der Platine
24* = Nur bei der AMD-K7-Familie anzutreffen; 3 pre-decoded Bits/Bytes führen zu weiteren 24 KB L2-Cache für Code.
3DNow! Pro enthält Intels SSE1-Befehle.

Centaur

Intel GmbH

(...)* = L2-Cache auf der Platine
L-TDP** = Low Thermal Design Power: "Intel Pentium 4 Processor with 512 KB L2 Cache on .13 Micron Process (intended for sub-45W TDP designs" [aus: intel Datasheet #298639-001, January 2002]

NexGen

Rise

Transmeta

VIA-Cyrix

Joshua** = Kam in Europa und den USA nie auf den Markt, in Asien möglicherweise in Komplett-Systemen.

  3.3.2 Elektrische Daten

Aufgelistet sind die zur Zeit am häufigsten verbauten Desktop-CPUs, dazu gehören:

• Intel Pentium 2, 3, 4
• Intel Celeron I, II, III (Covington, Mendocino, Coppermine, Tualatin)
• AMD K6-2, K6-III, K6-2+, K6-III+
• AMD Athlon (Argon, Pluto, Orion, Thunderbird, Spitfire, Palomino, Morgan, Thoroughbred)
• VIA Cyrix 3 (Samuel, Samuel2, Ezra)
  
  

Geordnet sind die CPUs nach Hersteller, dann nach CPU-Generationen, dann nach Taktrate, dann nach Spannung.
Der Verbrauch ist in Watt angegeben, die Maximal-Temperatur in Grad Celsius.

AMD

[Beim Athlon XP Thoroughbred wird zusätzlich die CPUID angegeben, um die erste und zweite Version voneinander zu unterscheiden.]

Intel

Pentium4 Williamette* = Diese Pentium 4s sind im Sockel 478, durch weitere Strom-/Masseleitungen ist der Stromverbrauch leicht gestiegen.

VIA-Cyrix

  3.3.3 Cacheable Area: Tabelle der Prozessoren

AMD

Intel

Anmerkungen:
(1) Pentium II "Deschutes" ab Stepping dA1 ab 350MHz und alle Modelle mit den folgenden S-Nummern:
266 MHz: SL33D, SL2W7
300 MHz: SL35V, SL2VY, SL2YK, SL2W8
333 MHz: SL2QH, SL2S5, SL2WY, SL2TV, SL2ZP
haben alle eine cacheable Area von 4 GB (Aus welchem Stepping ein Prozessor stammt, kann man unter http://developer.intel.com/design/pentiumII/qit nachsehen)

Transmeta

VIA-Cyrix

Quelle: Hersteller der CPUs (siehe Kap. 13.4) sowie http://users.erols.com/chare und http://www.sandpile.org

  3.4 Welche CPU habe ich?

Den verwendeten CPU-Typ kann man unter Windows am besten mit "WCPUID" feststellen.

Offizielle Homepage: http://www.h-oda.com/

Falls der Download dort zu langsam ist reicht das Suchen nach WCPUID bei jeder Suchmaschine um genügende Ergebnisse hervorzubringen.

Für DOS ist Dr. Hardware geeignet. Man kann es auf der offiziellen Seite http://www.drhardware.de/ erhalten.