Die CPU (Central Processing Unit)

Jeder Computer, sei es eine Großrechenanlage oder ein Tablett PC, hat eine Central Processing Unit (CPU). Sie ist das Kernstück eines jeden Rechners und hat die Hauptarbeit bei der Datenverarbeitung zu leisten. Auch wenn man es angesichts der heutigen Gaming PC´s mit den tollen komplexen Spielverläufen nicht glauben mag, kennt die CPU nur zwei Zustände: Ein oder Aus, anders ausgedrückt 0 und 1. Dies ist das ganze Geheimnis der Computerei und leitet sich von den alten Lochkarten Stick- und Strickmaschinen aus dem 19. Jahrhundert ab.

Konrad Zuse, ein deutsche Mathematiker, entwickelte im 20. Jahrhundert mit dem Z 1 den ersten Computer. Seine CPU war so groß wie ein ganzes Wohnzimmer und da hier nur Relais und Schalter arbeiteten, auch sehr langsam. Jeder heutige Billigtaschenrechner leistet mehr. Aber dennoch hat sich der Aufbau der CPU des Z1 bis in die heutige Zeit als Grundlage der CPU Funktion erhalten.

Aber es wurden zunächst richtige Großrechner entwickelt. Deren CPU war in der Regel auch in Abmessungen, die man nach Kubikmetern berechnen kann. Die technische Entwicklung schritt weiter fort und die CPU wurde immer kleiner. Sie bestand aber immer noch aus vielen mechanischen Teilen und elektronischen Schaltungen.

Erst mit der Erfindung der Silizium Technik und deren Nutzung bei der Herstellung von CPU´s hat eine wahre Geschwindigkeitsrevolution ausgelöst. Eine moderne CPU besteht aus mindestens einer Siliziumplatte mit Abmessungen im Mikromillimeterbereich und ist sehr dünn und empfindlich. Was man von Außen sieht, sind lediglich die Datenleitungen in Form von kleinen Krampen und das Keramikgehäuse.

Der Herstellungsprozess einer CPU ist sehr kompliziert und erfolgt in speziellen staub- und feuchtigkeitslosen Produktionsräumen. Die Mitarbeiter tragen Atemschutz und Spezialkleidung, die staubfrei ist. Obwohl auch bei der CPU Produktion die Maschinen Einzug gehalten haben, ist immer noch viel Handarbeit erforderlich. Insbesondere bei der Überprüfung der Produktion. Bei der Produktion werden die Siliziumplättchen mit einer Art Bauplan der CPU ausgeäzt und die nach außen führenden Anschlüsse angebracht und das ganze wird dann in ein Keramikgehäuse verpackt. Andere Stoffe für die Hülle einer CPU haben sich wegen der zu geringen Wärmeleitfähigkeit als ungeeignet erwiesen.