Medien & Informatik · Klasse 5/6
Der Prozessor
Rechnet blitzschnell – aber kann er sich auch etwas merken?
Aus dem Alltag
Der warme Turm
Mitten auf der Hauptplatine sitzt ein Metallblock mit vielen dünnen Rippen und einem Lüfter obendrauf. Noah fasst vorsichtig an: noch lauwarm. „Das ist der Kühler“, erklärt Ela. „Darunter steckt der Prozessor – ein Chip, nicht größer als eine Briefmarke.“ Noah staunt: „So klein? Und warum braucht der eine Klimaanlage?“
Was tut so ein kleiner Chip, dass er gekühlt werden muss?
Deine Aufgabe: Überlegt zu zweit: Was muss ein Computer in einer einzigen Minute Spielzeit alles ausrechnen? Sammelt Beispiele.
Tipp: Denkt an Punkte, Figuren, die sich bewegen, die Uhr, Leben, Gegner …
Ausprobieren
Rechnen ohne Gedächtnis
So geht das Experiment
- Ihr braucht: eine Partnerin oder einen Partner, einen kleinen Zettel und einen Stift.
- Rollen: Person A liest vor. Person B ist der Prozessor und rechnet.
Runde 1: nur im Kopf
A liest langsam vor, B rechnet im Kopf mit und darf nichts aufschreiben: 7 plus 8 – das mal 2 – minus 6 – plus 12 – geteilt durch 4 – plus 17 – mal 3.
Die Störung
Nach „minus 6“ fragt A dazwischen: „Was hast du gestern zu Abend gegessen?“ B antwortet – und rechnet dann weiter.
Runde 2: mit Zettel
A denkt sich eine neue Kette mit sieben Schritten aus, wieder mit Störung. Jetzt darf B jedes Zwischenergebnis auf den Zettel schreiben – und den Zettel danach zerknüllen.
Vergleichen
In welcher Runde lag B richtig? Wozu war der Zettel da – und warum durfte er danach in den Müll?
Deine Aufgabe: Schreibt euer Ergebnis in einem Satz auf: „Mit Zettel war es …, weil …“
Was du gesehen hast
- Rechnen klappt im Kopf. Viele Zwischenergebnisse zu behalten, klappt schlecht – mit Störung erst recht.
- Der Zettel hat nicht gerechnet. Er hat nur aufbewahrt, was gerade gebraucht wurde.
- Genau so ist es im Computer – was das bedeutet, erklärt die nächste Station.
Lösung Runde 1
Erklärt
Der Chef, der rechnet
CPU – die zentrale Recheneinheit
Der Prozessor heißt auch CPU. Die Abkürzung kommt aus dem Englischen: Central Processing Unit, die Einheit in der Mitte, die alles verarbeitet. Er steckt in seinem quadratischen Sockel auf der Hauptplatine.
Er arbeitet Befehle ab
Jedes Programm ist eine lange Liste von Befehlen: „Rechne das aus“, „vergleiche das“, „mach dort weiter“. Der Prozessor arbeitet sie ab – Milliarden in jeder Sekunde.
Er verteilt Aufträge
Der Prozessor sagt den anderen Bauteilen, was sie tun sollen: „Festplatte, gib mir die Datei!“, „Grafikkarte, mal das Bild!“ Deshalb nennt man ihn oft das Gehirn oder den Chef des Computers.
Viel Arbeit macht heiß
Bei so viel Arbeit wird der Chip warm. Der Kühler mit Lüfter bläst die Wärme weg. Ist er verstaubt, bremst sich der Prozessor selbst, damit er nicht überhitzt – auch so kann ein Spiel ruckeln.
Aber: Merken kann er sich fast nichts
Für Zwischenergebnisse hat der Prozessor selbst nur winzig wenig Platz. Alles, woran er gerade arbeitet, muss irgendwo bereitliegen. Das hast du im Experiment gerade selbst gemerkt. Wo die Zwischenergebnisse liegen, erfährst du in Lektion 4.
Central Processing Unit – die zentrale Recheneinheit.
Rechenschritte in jeder Sekunde.
Ohne Kühlung würde der Chip zu heiß.
In der Computer-Schule
Der Prozessor ist der schnellste Kopfrechner der Schule, der außerdem allen sagt, was als Nächstes zu tun ist. Aber er hat kein Heft dabei – er braucht eine Tafel, auf der die Zwischenergebnisse stehen.
Sichern
Ins Heft und zwei Aufgaben
Der Prozessor (CPU) rechnet für den ganzen Computer. Er arbeitet die Befehle der Programme ab und gibt den anderen Bauteilen Aufträge.
Er rechnet blitzschnell, kann sich selbst aber fast nichts merken. Weil er dabei heiß wird, braucht er einen Kühler.
3. Der Prozessor
Der Prozessor heißt auch . Er ist die zentrale .
Er arbeitet die der Programme ab und gibt den anderen Bauteilen .
Weil er heiß wird, sitzt auf ihm ein .
Rechnen kann er schnell, kann er sich fast nichts.
Unser Experiment: Mit Zettel war es .
Deine Aufgabe
Kann der Prozessor das allein?
Zieh jede Karte in die passende Spalte.
Ich unterscheide, was der Prozessor selbst kann und wofür er andere Bauteile braucht.
Zieh jede Karte in die passende Spalte.
Kategorien: Kann er selbst · Braucht ein anderes Bauteil
- Zahlen zusammenrechnen
- Zwei Werte vergleichen
- Den nächsten Befehl abarbeiten
- Der Grafikkarte einen Auftrag geben
- Viele Zwischenergebnisse bereithalten
- Fotos jahrelang aufheben
- Strom aus der Steckdose holen
- Ein Bild auf dem Bildschirm anzeigen
Deine Aufgabe
Vier Fragen zum Prozessor
Wähle jeweils die richtige Antwort und tippe auf „Prüfen“.
Ich erkläre, was der Prozessor tut und warum er gekühlt wird.
Wähle jeweils die richtige Antwort und tippe auf „Prüfen“.
Wofür steht die Abkürzung CPU?
Warum sitzt auf dem Prozessor ein Kühler mit Lüfter?
Warum nennt man den Prozessor oft den Chef des Computers?
Was hat das Experiment „Rechnen ohne Gedächtnis“ gezeigt?