Definicja mikroprocesora

Historia

Mikroprocesor wyewoluował z układów scalonych, które zawierają maleńkie nadajniki, które przetwarzają impulsy elektryczne. Układy scalone zostały opracowane w latach 60. XX wieku i były dostępne na rynku w latach 70. W ciągu tego dziesięciolecia układy scalone przekształcono w chipy komputerowe, a miniaturowe komputery w plasterki krzemu. W 1973 roku Texas Instruments otrzymał pierwszy patent na mikroprocesory. Miały one zdolność do przesyłania układów scalonych i mocy układów komputerowych, a także do łączenia pamięci i zdolności do przetwarzania i wykonywania działań. Pod koniec lat siedemdziesiątych technologia mikroprocesorowa osiągnęła punkt, w którym można było produkować chipy w prosty i tani sposób, a także podwoiła swoją użyteczną moc RAM i ROM. W latach 80-tych mikroprocesory zaczęły pojawiać się w elektronice użytkowej, takiej jak kamery i telewizory. W latach 90. XX wieku wielkość mikroprocesorów spadła, a moc wzrosła do punktu, w którym produkcja komputerów osobistych stała się przystępna, a narodził się Internet. Obecnie moc mikroprocesorów wciąż rośnie, a koszty produkcji komponentów stale spadają. Można je znaleźć w milionach elektroniki użytkowej, gadżetów i zabawek, a także stanowią istotną część operacji rządowych i biznesowych.

Części mikroprocesora

Wszystkie mikroprocesory zawierają te same podstawowe komponenty: Jednostka sterująca: ta część mikroprocesorów lokalizuje i analizuje dane programów oraz problemy z wykonaniem instrukcji do innych komponentów Instrukcje pamięci podręcznej: ten komponent zawiera instrukcje wstępne opłata, która dyktuje, jak mikroprocesor zareaguje na dane wejściowe. Jednostka przechwytywania wstępnego: jest to portal danych. Informacje są wprowadzane do mikroprocesora za pośrednictwem jednostki przechwytywania wstępnego, która decyduje o przetwarzaniu i zapisywaniu nowych danych. Jednostka dekodująca: ta jednostka dekoduje informacje i tłumaczy je na kod binarny, aby inne komponenty je zrozumiały. Logical Arithmetic Unit (ALU): ta jednostka tłumaczy kod binarny na działanie. Przeczytaj kod i zdecyduj, jakie działania są konieczne, aby wykonać instrukcje. Rejestry pamięci RAM / ROM: jest to jednostka pamięci mikroprocesora. Pamięć RAM jest pamięcią dostępną dla komputera i użytkownika i może być dodana lub usunięta, w zależności od potrzeb. ROM jest pamięcią tylko do odczytu, która jest trwale zapisana w mikroprocesorze.

Proces

Użytkownik wprowadza dane, które są wysyłane do jednostki przetwarzania wstępnego mikroprocesora. Jednostka określa, jaki rodzaj akcji jest zamawiany i przypisuje go do ustalonego rodzaju działania. Dane i typ są przesyłane do jednostki dekodującej, która konwertuje instrukcje na kod binarny. Kod binarny jest wysyłany do jednostki ALU, która przekształca każdy bit danych w komendę. Polecenia są wysyłane do pamięci RAM lub ROM, w zależności od rodzaju funkcji. Jednostka sterująca uzyskuje dostęp do poleceń poprzez RAM / ROM i są one wykonywane. Urządzenie elektroniczne wykonuje to zadanie.

Rodzaje

Istnieją trzy główne typy mikroprocesorów i są one zróżnicowane według zestawu instrukcji, przepustowości i szybkości. Prędkość mikroprocesora, rozmiar i zdolność wykonywania poleceń znajduje się w rdzeniu układu scalonego lub rdzeni. Mikroprocesor jednordzeniowy to jednostka z pojedynczym centralnym procesorem. Do połowy 2000 roku był to jedyny dostępny na rynku typ mikroprocesora. W 2005 r. Na rynku pojawiły się procesory dwurdzeniowe, które można obecnie znaleźć na wielu komputerach domowych. Chip ma dwie centralne jednostki przetwarzania i jest dwa razy szybszy i potężniejszy niż zespół z pojedynczym rdzeniem. Mikroprocesory z wieloma rdzeniami zawierają kilka procesorów, co znacznie zwiększa wytrzymałość jednostki. Te mikroprocesory są używane głównie w serwerach i wysokiej klasy sprzęcie elektronicznym.

Rozmiary

Mikroprocesory występują w różnych rozmiarach. Rozmiar nie odnosi się do fizycznego rozmiaru chipa, ale do energii elementu i pamięci. Wielkość mikroprocesora mierzona jest w bitach, cyfrach binarnych. Im większe bity, tym mocniejszy będzie układ. Pierwsza generacja mikroprocesorów miała 4 bity, które szybko stały się 8 bitami. Jest to najmniejszy dostępny rozmiar chipa, wykorzystywany głównie w małych urządzeniach elektronicznych i zabawkach. 16-bitowe i 32-bitowe są najczęściej spotykane rozmiary mikroprocesorów i znajdują się na większości komputerów osobistych, laptopów i urządzeń przenośnych. 64-bitowy układ można również znaleźć na niektórych najpotężniejszych komputerach osobistych, ale są one bardziej powszechne w systemach stacji roboczych i konsolach do gier wideo. Są większe rozmiary bitów mikroprocesorowych, ale są one używane głównie w superkomputerach przez rząd i przemysł.