mikroprosessori
Selitämme, mikä on mikroprosessori, tämän integroidun piirin historia ja ominaisuudet. Lisäksi mitä varten se on ja sen toiminnot.
Mikä on mikroprosessori?
Tietokonejärjestelmän keskitettyä integroitua piiriä kutsutaan ` ` mikroprosessoriksi '' tai yksinkertaisesti `` prosessoriksi ', missä loogiset ja aritmeettiset operaatiot (laskelmat) suoritetaan sallia ohjelmien suorittamisen käyttöjärjestelmästä sovellusohjelmaan.
Mikroprosessori voi toimia yhden tai useamman CPU: n (Central Processing Units) kanssa, joista kukin koostuu rekistereistä, ohjausyksiköstä, aritmeettis-loogisesta yksiköstä ja digitaalisesta yksiköstä. Laskenta liukulukuina (tai matemaattinen kopioprosessori).
Samoin se on yleensä kytketty pistorasian avulla emolevyyn tai emolevyyn yhdessä jäähdytyselementtijärjestelmän kanssa, joka muodostaa tietyt lämpöä hajottavat materiaalit, ja tuulettimen. viileämpi (tuuletin) sisäinen.
Vaikka samalla mikroprosessorilla voi olla yksi tai useampi fysikaalinen fyysinen keskus, jossa kaikki laskutoimet suoritetaan, sama järjestelmä Sinulla voi olla useita prosessoreita, jotka toimivat samanaikaisesti.
Näiden prosessorien suorituskykyä ei ole helppo mitata, mutta kellotaajuutta (mitattu hertseinä) käytetään usein erottamaan toistensa teho.
Katso myös: Emolevy.
Mikroprosessorin historia
Mikroprosessorit syntyivät kahden spesifisen haaran teknologian kehityksen tuloksena: laskenta ja puolijohteet. Molemmat saivat alkunsa 2000-luvun puolivälissä toisen maailmansodan yhteydessä keksintöllä transistorista, jolla tyhjiöputket korvattiin.
Siitä lähtien piitä käytettiin yksinkertaisten elektronisten piirien luomiseen, mikä myöhemmin (1960-luvun alussa) aiheutti ensimmäisten digitaalisten piirien luomisen: L Transistori-vastus (RTL), loogisen diodin transistori (DTL), transistori-transistorin logiikka (TTL) ja täydentävä logiikan lähettäjä (ECL).
Seuraava askel kohti mikroprosessoreita olisi integroitujen piirien (SSI ja MSI) keksiminen, mikä mahdollistaisi komponenttien aggregoinnin ja pienentämisen aloittamisen. Ensimmäiset laskimet, jotka käyttivät tätä tekniikkaa, vaativat kuitenkin 75 - 100 integroitua virtapiiriä, mikä oli epäkäytännöllistä. Ja niin, seuraava askel laskennallisen arkkitehtuurin vähentämisessä oli ensimmäisten mikroprosessorien kehittäminen.
Ensimmäinen prosessori oli Intel 4004, joka valmistettiin vuonna 1971 . Se sisälsi 2300 transistoria, ja sillä oli tuskin 4 bittiä kapasiteettia, joka pystyi suorittamaan 60 000 loogista operaatiota sekunnissa, 700 Hz: n kellotaajuudella. Sittemmin tekninen ura on investoinut parempien ja tehokkaampien mikrosirujen kehittämiseen: 8 bittiä, 16 bittiä, 32 bittiä ja 64 bittiä, saavuttaen tällä hetkellä yli 3 GHz: n taajuudet.
Mikroprosessorin ominaisuudet
Mikroprosessorit muistuttavat pientä digitaalista miniatyyppistä tietokonetta, joten se esittelee oman arkkitehtuurinsa ja suorittaa operaatiot ohjausohjelman puitteissa. Tämä arkkitehtuuri koostuu:
- Kapseloitu. Keraaminen suoja, joka peittää piin ja suojaa sitä elementeiltä (kuten ilmasta tuleva happea).
- Välimuisti. Tyyppi erittäin nopeaa muistia, joka on prosessorin käytettävissä, joten se ei käytä RAM-muistia paitsi tarvittaessa, koska käytössä olevat välimuistitiedot tallennetaan eri tasoilla välitöntä palautusta varten.
- Matemaattinen kopioprosessori Kutsuttu liukulukuyksiköksi prosessorin osa on vastuussa loogisista ja muodollisista toimista.
- Records. Lyhyt työmuisti prosessorissa, joka on suunniteltu seuraamaan sen omaa toimintaa ja olosuhteita.
- Satamissa. Kanavat, joiden avulla prosessori voi kommunikoida informaation muiden järjestelmän komponenttien kanssa.
Mihin mikroprosessori on?
Mikroprosessorit ovat tietokoneen "aivot": sen looginen aritmeettisten ja loogisten toimintojen keskus, jossa kaikki järjestelmän ohjelmat, sekä käyttöjärjestelmän että käyttäjän suorittamat sovellukset, suoritetaan. Järjestelmässä on myös binaarilogiikkaa ja pääsy muistiin. Toisin sanoen prosessori on tietokoneen informatiivinen moottori.
Mikroprosessoritoiminto
Mikroprosessori toimii joukon perusohjeita, jotka on `ohjelmoitu 'ja tallennettu binaarikoodina. Nämä ohjeet järjestetään päämuistiin, ja ne annetaan useiden vaiheiden mukaan, jotka ovat:
- Esihaku . Tai ohjeen esiluku järjestelmän päämuistista.
- Nouta . Lähetä dekooderiin liittyvä erityinen ohje.
- Dekoodaus . Käskyn käännös suoritettavasta operaatiosarjasta ja siihen tarvittavien operandien lukeminen.
- Suoritus : Järjestelmän komponenttien suorittama ohje.
- Kirjoittaminen . Tulosten kaiverrus takaisin päämuistiin tai tietueisiin.
Nämä vaiheet suoritetaan useissa CPU-jaksoissa, ja niiden kesto riippuu mikroprosessorin toimintataajuudesta.
