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Hardwarearchitektur innerhalb eines Computers


Hardware - Software - ComputerSogenannte Innenarchitekten gibt es nicht nur für Wohnräume, sondern auch für den Computer.

Hardwarearchitektur wird in der heutigen Zeit immer wichtiger und nötiger. Da so ziemlich alle PC-Bauteile immer kleiner werden, müssen sich die Spezialisten so einiges einfallen lassen, um auch wirklich alle wichtigen Komponenten unterzubringen. Wenn man sich an frühere Zeiten erinnert, wie groß damals noch die Rechnerkisten waren, mag man es gar nicht glauben. Heute hat alles auf einer kleinen Speicherkarte Platz.

Im Jahre 1964 wurde ein angewandtes Prinzip auf den Namen "Von-Neumann-Architektur" getauft. Die Beschreibung selbst stammt von John von Neumann und trifft den Nagel auf den Kopf. Die vier Hauptkomponenten dieser Architektur sind: 1. Die Recheneinheit, 2. Die Steuereinheit, 3. der Speicher und 4. Die Eingabe- und Ausgabeeinheiten.

Jetzt viele Jahre später sind einige Komponente schon zusammengefasst worden. So zum Beispiel die Recheneinheit (ALU) und die Steuereinheit. Sie sind bereits zu einem einzigen Baustein verschmolzen. Heute sagt man dazu "CPU." Die Speicherleistungsfähigkeit hat sich natürlich auch drastisch verändert. Aber das System ist immer noch das Gleiche. Es handelt sich dabei um nummerierte Zellen. Jede davon kann Informationen aufnehmen und abspeichern.

Ein wesentlicher und auch wichtiger Teil der Von-Neumann Architektur ist, dass sich Programme und Dateien zwar einen Speicherbereich teilen können, aber trotzdem physikalisch voneinander getrennt sind. In der Praxis wäre dies nicht anders möglich. Sonst würde jede Schreiboperation bestehende Programme überschreiben oder ganz auslöschen. Es ist wichtig, dass alle Bauteile miteinander harmonieren. Deswegen arbeiten Software und Hardwareentwickler auch sehr eng miteinander zusammen. Hardwarearchitektur ist ein interessantes, aber auch sehr komplexes Thema. Dadurch erkennt man erst, wie "intelligent" ein PC wirklich ist. Die "ALU" zum Beispiel sorgt dafür, dass Speicherzellen Werte kombinieren. Sie verrechnet verschiedene Zahlen und gibt diese an die Steuereinheit zurück. Diese wiederum vergleicht den Wert oder verschiebt sie in eine dritte Speicherzelle. Ein Mensch kann sich das alles gar nicht vorstellen. Doch die Technologie schafft es immer und immer wieder, uns mit neuen Errungenschaften zu überraschen. Alles wird kleiner, kompakter und schneller. Die rasanten Entwicklungen der letzten Jahre lassen uns jedenfalls nur erahnen, welche Innovationen noch in Zukunft auf uns zukommen werden.

 
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