Kennt ihr gute Bücher zum Thema Prozessoren?
Kennt ihr gute Bücher zum Thema Prozessoren? Wie die aufgebaut sind (auf Level der Logic Gates), warum jetzt der eine stärker ist als der andere etc..
1 Antwort
Das ist ein sehr schwieriges Thema. Da gibt es "unendlich" viele Bücher zu mit unendlich vielen Ansichten und unterschiedlicher Komplexität.
Wie die Logikebene funktioniert lernt man anhand von TTL Gattern. Wie man also bestimmte Dinge mit AND, NAND, OR, NOR und XOR abbilden kann.
Der Apollo Bordcomputer bestand übrigens komplett aus NOR Gattern. Das sind einfach zwei Dioden und ein Transistor. Also das zuverlässigste was man mit 1960er Jahre Technik bauen konnte. Klar braucht man dann einige Gatter mehr um einen Computer zu bauen, aber die NOR sind zigtausende male zuverlässiger als andere Gatter arten und damit war dann der ganze Bordcomputer so zuverlässig wie es die damalige Technik erlaubte.
Wie man mit sehr wenigen Befehlen eigentlich alles machen kann, das lernt man spielerisch im Spiel "Human Ressource Machine", erhältlich für Win/Linux/Mac/Android/iOS.
Da steuert man einen Büroangestellten mit sehr wenigen Befehlen um immer kompliziertere Dinge machen zu können.
Wie trifft man Entscheidungen wenn man nur auf "0" und "negativ" prüfen kann?
Hier lernt man dann, dass RISC Prozessoren alles haben was man braucht und durch optimierung des Codes (wird im Spiel bewertet) kann man dann auch komplexe Dinge machen ohne viele Befehle verbrauchen zu müssen.
Leider werden da nicht die Zusammenhänge zu einer CPU erklärt, aber eine minimalistische Ur-CPU funktioniert genau so wie der Büroangestellte im Spiel.
Und schau Dir die "Boolsche Algebra" an. Der Herr Bool hat die Mathematik für Binärtechnik lange bevor die Elektrizität entdeckt wurde "erfunden".
Interessanterweise kannte Konrad Zuse, also der Mann der den allerersten funktionierenden Binärcomputer gebaut hat die Lehren von Bool nicht.
Schaut man sich also die Z3 (gebaut kurz vor dem 2. Weltkrieg) vom Zuse an aber auch die späteren "Großcomputer" wie die Z25 (ende 1960er Jahre) an, findet man sehr viel XOR Logik die nicht in der Boolschen Algebra drin ist.
XOR kann bestimmte Logik die man zum rechnen braucht vereinfachen, lässt sich aber mit Binärlogik nicht richtig beschreiben und umformen.
Die Rechenwerke vom Zuse sind also was ganz besonderes, die funktionieren ganz anders als alle anderen die nach Bool geplant wurden.