Informatik: RISC vs. CISC / Prozessorarchitekturen
Thorsten Butsch
https://www.youtube.com/watch?v=DhjCtpmXa5A

Transkript (automatisch erstellt)

0:01 ja der unterschied zwischen riss und cpu es eigentlich auch interessante schüler frage und zwar behindert grund des ganzen apple stellt sozusagen auf wird
0:18 die macbooks bzw die max also das was man eigentlich auch so als pc verstehen würde oder das laptop verstehen würde ja eigene prozessoren her und wirkt und
0:33 andere damit dass man jetzt eigentlich für das handy bestimmt sind auch auf diesen geräten ausführen kann was zu der frage führt warum kann man
0:45 offensichtlich eine handy app nicht einfach auf dem pc ausführen bzw einen ein programm das für den pc geschrieben ist nicht einfach auf dem handy benutzen
0:54 und genau das möchte ich hier in diesem video mal ein bisschen auf trösel dazu müssen wir sicherheit an den anfang gehen und zwar die von neumann
1:09 architektur von john von neumann war ein österreichisch ungarischer spielt auch in amerika tätiger mathematiker und seine architektur bildet die grundlage
1:21 für die arbeitsweise der meisten heutigen computer sie war sehr revolutionär man früher war so dass ein computer programm stand auf
1:30 einen lochstreifen das heißt wenn da ein fehler drauf war oder man was ändern wollte brauchte man einen neuen lochstreifen und er hatte die schlaue
1:40 idee sein das computer programm sozusagen in den speicher des computers zu legen so dass es jederzeit sehr einfach zu verändern war
1:53 schauen wir uns seine architektur mal ein bisschen aus der näher an und dadurch versteht man auch was so eine cpu eigentlich ist
2:05 wir haben einmal brück eingabe ausgabe das könnte man eingabe tastatur maus heute und ausgabe der bildschirm und was dazwischen es ist letztendlich ja das
2:18 interessante hier ist der speicher der verteilt zb genutzt und das programm abzulegen und hier gibt es die cpu die besteht aus
2:29 dem rechenberg und dem steuer werk das rechenberg wie der name schon sagt wird die atu steht für arithmetisch logische einheit also ariston tick logical unit
2:45 und das steuer werk wie gesagt koordiniert das ganze holt für das rechenwerk die entsprechenden befehle um die werte aus dem speicher damit halt
2:57 das rechenwerk damit was machen kann und die cpu ist wie gesagt hier diese beiden komponenten programme waren bis dahin eine folge von nullen und einsen
3:13 beziehungsweise dieser maschinencode der mann gebraucht hat mit der computer das programm ausführen konnte das waren ja wie gesagt eine folge von nullen und
3:22 einsen und man kann sich natürlich vorstellen so etwas zu programmieren war relativ aufwendig und hat natürlich jede menge zeit gekostet zwar kompliziert man
3:36 hat auch relativ leicht fehler machen können und naja das musste irgendwie verbessert werden und haben wir hier mails in grace führte sie von ihren
3:48 mitarbeitern genannt die kriegsopfer auf diesem foto ist wenn ich mich nicht verrechnet habe 78 jahre alt und zu diesem zeitpunkt war sie noch
3:59 im aktiven dienst sie wurde arbeitete wie man an der uniform erkennen kann für die us-marine und wurde im alter von 80 jahren erst in
4:14 den ruhestand versetzt und da hatte sie den dienstgrad eines general dauerhaft und sie war auf jeden fall sehr außergewöhnlich hat unter anderem über
4:29 90 auszeichnungen wurde mit über 90 auszeichnungen geehrt und unter anderem mit mehr als 40 d erwirken und das ist eine sehr beeindruckende
4:44 leistung aber das entscheidende ist sie hat etwas erfunden und zwar den compiler und zwar war diese frau unter anderem sehr hartnäckig und ihr ganz großer
4:57 wunsch war es für computer eine allgemeinverständliche sprache zu haben und praktisch damit computer programmieren zu können
5:09 und dieses beharren auf wie gesagt [Musik] allgemeinverständlich sprache sind dann erst diese compiler interpret und
5:21 letztendlich programmiersprachen entstanden was ist sozusagen deutlich vereinfacht ein programm zu schreiben und diese
5:31 komplett übersetzt das dann in den maschinencode was dann sozialen von der maschine ausgeführt wird und das war ein sehr bedeutender und entscheidender
5:45 schritt was diese ganze entwicklung angeht ja hier so ein kleiner fun fact das was hier mit klebeband in ihrem blog buch festgeklebt
5:58 ist das war ein mitarbeiter der daten hat sie an dem markt u gearbeitet und da ist eine relais ausgefallen und der grund für den ausfall war diese motto
6:14 hier den mann dort gefunden hat und hier steht noch der ball fast exakt auf butt been found und ja man sagt heute sehr gerne das
6:24 wäre sozusagen die die geburtsstunde des begriffs die backen gewesen aber wenn man das hier genau liest first exit case of being found kann man schon so
6:40 zwischen den zeilen während der begriff war eigentlich vorher schon bekannt für um- beziehungsweise es auch hier nicht letztendlich korrekt mal mit bank meint
6:52 man ja eigentlich ein fehler in einem computerprogramm und hier was halt tatsächlich die motte die hier dieses relais also spricht die hardware
7:03 lahmgelegt hat schauen wir uns mal den compiler etwas näher an was macht ein kompletter impfung sagt er übersetzt ein programm in maschinen
7:20 kommt und hier haben wir verschiedene maschinen guthaben eigentlich nur lizenzen verkauft es bei x86 x64 power pc das sind halt anders verschiedene cpu
7:35 architekturen das bedeutet die verstehen unterschiedliche befehle man kann die in zwei klassen einteilen einmal risk und ein assist und wenn ein
7:50 programm einmal so zu sagen übersetzt worden ist für einen risc prozessor kann ich den nicht auf einem prozessor laufen lassen beziehungsweise umgekehrt ist es
8:01 prozesse kompliziertes läuft das programm auf einem riff prozess aber das einfach unterschiedliche befehlssatz und der
8:10 compiler dann nimmt verschiedene programmiersprachen wie wird ihr eigentlich heute kennen und bessert debatte standen für diese architektouren
8:20 und das heißt wer nicht möchte dass die auf beiden architekten bauen wo sich auch das sozusagen zweimal kompilieren und zwar für jede architektur
8:34 jetzt schauen wir uns diese beiden architektouren mal sozusagen in der gegenüberstellung an da hätten wir einmal wie gesagt in risk
8:44 & risk steht für retweet instruction set computer das heißt es gibt eine feste schaltung für jeden befehl und jeder befehl muss
8:56 innerhalb eines paktes abgearbeitet worden sein hallo der vorteil man braucht relativ wenige transistoren und das führt dazu
9:08 dass das in sehr energieeffizient ist und ja nicht so dolle warm wird es ist im gegensatz dazu heißt komplex instruction set computers und das heißt
9:22 es gibt eine zusammenschaltung von schaltungen heißt der kann kompliziertere befehle ausführen und man hat compiler ist natürlich wesentlich
9:37 einfacher weil er wie gesagt sagen wir mal ich möchte plus rechnen muss ich mir beim rest prozessor gedanken machen wie ich meine
9:48 so mahnten da irgendwie in das rechenwerk bekomme das ist prozesse beispielsweise gibt es einfach einen einzigen befehl und dann macht er plus
9:58 das heißt er kann komplexere befehle ausführen allerdings kostet das takte dh diese komplexeren befehle sind nicht innerhalb
10:12 eines paktes abgearbeitet hat das heißt er braucht mehrere takte und das zu erreichen gut hat natürlich aber auch den vorteil
10:21 main maschinen brot ist natürlich wesentlich kürzer und kompakter wenn man das jetzt also nochmal gegenüberstellt ist der vorteil vom risc
10:34 prozessor dadurch dass er immer noch einen tag pro befehl hat kann dann natürlich so multi-tasking sehr gut beim sus prozessor würde natürlich ein
10:46 komplexerer befehl den prozessoren moment lang blockieren bis der befehl halt eben abgearbeitet ist harris prozessor wie gesagt ist sehr
10:55 energieeffizient muss nicht so tolle gekühlt werden und da ergeben sich auch dann verschiedene einsatzgebiete
11:05 schauen wir uns das mal an da haben wir 6 680 x64 das ist professor denkend mann aus laptops und computern hat wie gesagt und vorteil mit wenigen
11:22 befehlen maschinen befehlen aus zu kommen kann hat komplexe befehle und dem gegenüber steht zum beispiel beim handy die architektur die man zum beispiel auf
11:39 von tablets oder smartphones kennt da hat man auch diese architektur jetzt wird es spannend apple hat eigentlich mal angefangen mit
11:56 risc bei den mac und mac books und hat dann irgendwann auf x86 beziehungsweise x64 also aufs ist umgestellt und jetzt wird unter dem namen apple silikon
12:08 fangen die an auch wieder für mac und macbook air ist prozessoren zu verwenden und damit schließt sich jetzt der kreis wenn ich natürlich auf hätten frauen die
12:23 gleichen rechner architektur habe gleiche cpu architektur habe wie auf einem mac oder macbook dann läuft natürlich das programm was vorher was
12:33 auf dem handy oder auf dem tablet läuft natürlich auch auf dem mac bzw macbook also pc oder laptop wenn man so möchte und wie gesagt das ist schon was
12:49 besonderes das halten da wieder auf diese risc prozessoren geht bei es hat tatsächlich die frage wie man sich das abkommen das sind jetzt nur noch die
13:00 microsoft mit laptops und computern die taxis setzen wobei windows gibt soweit ich weiß inzwischen auch für risc prozessor gut ich hoffe das video kommt
13:21 das ganze so ein bisschen auflösen die risc prozessoren haben vor allen dingen bei den mobilen geräten sehr großen siegeszug hingelegt weil die hat
13:37 eben so energieeffizient sind das heißt diego hielt länger und dadurch dass man sie weniger kühlen muss kann man auch schlankere gehäuse designs machen und
13:47 kommt auch ohne kühler aus