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Definition - Was bedeutet Wartezustand?
Ein Wartezustand ist eine Situation, in der der Computerprozessor eine Verzögerung erfährt, hauptsächlich beim Zugriff auf externen Speicher oder ein Gerät, dessen Antwort langsam ist. Daher werden Wartezustände in Bezug auf die Prozessorleistung als verschwenderisch angesehen. Moderne Designs versuchen jedoch, Wartezustände entweder zu eliminieren oder zu minimieren. Dazu gehören Caches, Befehlsvorabruf und Pipelines, gleichzeitiges Multithreading und Verzweigungsvorhersage. Alle diese Techniken können Wartezustände nicht vollständig beseitigen, sie können jedoch das Problem bei der Zusammenarbeit erheblich verringern.
Wartezustände werden auch verwendet, um den Energieverbrauch zu senken. Dadurch kann der Prozessor langsamer werden und eine Pause einlegen, wenn für die CPU keine Arbeit anfällt.
Techopedia erklärt den Wartezustand
Wenn der Prozessor Zugriff auf den Hauptspeicher benötigt, beginnt er, indem er die Adresse der angeforderten Informationen in den Adressbus einfügt. Anschließend muss der Prozessor auf die Antwort warten, die möglicherweise einige Zyklen später zurückkommt. Jeder dieser Zyklen wird in einem Wartezustand verbracht. Mikroprozessoren, die moderne Computer mit Strom versorgen, arbeiten extrem schnell. Dies gilt jedoch nicht für die Speichertechnologie, die ähnliche Geschwindigkeiten noch nicht erreicht hat. Ein typischer AMD Athlon 64 X2 und der Intel Core laufen mit Geschwindigkeiten von mehreren GHz, was bedeutet, dass ein Taktzyklus in der Regel weniger als eine Nanosekunde (0, 3 bis 0, 5 ns) beträgt. Andererseits weist der Hauptspeicher eine Latenz im Bereich von 15 bis 30 ns auf. Diese Nichtübereinstimmung führt zu einem Wartezustand für den Mikroprozessor, wodurch die Gesamtbetriebsgeschwindigkeit verlangsamt wird.
