Podstawowe elementy dotyczące mikroprocesorów

Historia

Zapisz Kim Steele / Photodisc / Getty Images

Pierwsze komputery zostały opracowane podczas II wojny światowej i używane lampy próżniowe. Konrad Zuse opracował pierwszy komputer w 1938 roku dla nazistowskiego rządu. W 1943 roku Alan Turing opracował komputer interpretujący nazistowskie kody dla armii brytyjskiej. ENIAC został zbudowany w 1946 roku przez University of Pennsylvania w celu rozwiązania równań związanych z trajektoriami pocisków. W latach pięćdziesiątych opracowano tranzystory, które były znacznie mniejsze, mocniejsze i łatwiejsze do zmiany niż lampy próżniowe. W ciągu dekady lat 60. opracowano układy scalone, które zintegrowały wszystkie komponenty w jednym układzie scalonym. W 1971 roku Intel opracował pierwszy mikroprocesor, "Intel 4004".

Struktura

Zapisz Medioimages / Photodisc / Photodisc / Getty Images

Mikroprocesory wykonane są z krzemu, aluminium, miedzi, złota i innych metali. Podstawa mikroprocesora wykonana jest z krzemu. Obwody są rejestrowane na chipie ze światłem, w procesie zwanym fotolitografią. Zewnętrzne opakowanie jest nakładane na procesor po jego zakończeniu. To opakowanie ma etykietę i serię zębów lub innych łączników wykonanych z miedzi, aluminium lub innego metalu i zwykle wykonanych ze złota i srebra.

Funkcja

Mikroprocesor jest zasadniczo "mózgiem" komputera. Wykonuj obliczenia na danych w oparciu o instrukcje dotyczące pamięci. Na przykład, jeśli użytkownik komputera używa kalkulatora i wpisuje "36", "+" i "4", każda z tych wartości jest przechowywana w pamięci. Mikroprocesor uzyskuje wartość "36" pamięci, polecenie "dodaj" i wartość "4", a następnie wysyła produkt "40" do pamięci. Ta wartość jest wyświetlana na ekranie użytkownika.

Charakterystyka

Mikroprocesor zawiera arytmetyczną jednostkę logiczną (ALU), która służy do wykonywania obliczeń na danych. Dane i instrukcje dotyczące tego, co zrobić z danymi, są uzyskiwane z magistrali adresowej, która jest podłączona do pamięci komputera poza mikroprocesorem. Magistrala danych służy do przesyłania danych do i z pamięci komputera.

Rodzaje

Zapisz Ryana McVaya / Photodisc / Getty Images

Istnieją trzy główne typy mikroprocesorów: cyfrowe procesory sygnałowe (DSP), mikrokontrolery i mikroprocesory ogólnego przeznaczenia. Procesory DSP i mikrokontrolery są niewielkie, ale często są wykorzystywane do zintegrowanych urządzeń, takich jak telefony komórkowe lub samochody. Mikroprocesory ogólnego zastosowania mają dużą prędkość i są wykorzystywane w komputerach osobistych, stacjach roboczych i serwerach.

Opis

Mikroprocesory opisywane są zwykle przez nazwę producenta, datę produkcji, liczbę tranzystorów na każdym chipie, mikrony (najmniejszą szerokość kabla), prędkość zegara (szybkość przetwarzania informacji w hercach), szerokość danych (rozmiar danych, które można jednocześnie wysłać do procesora) i MIPS, miara liczby instrukcji na sekundę w milionach, które komputer może przetworzyć.

Aktualny komputer

Modele procesorów powszechnie stosowane w komputerach domowych obejmują procesory AMD i Intel oparte na architekturze x86, Intel IA-64 i PowerPC, które często można znaleźć na starszych komputerach Mac.