- Co to jest mikroprocesor?
- Historia mikroprocesora
- Funkcje mikroprocesora
- Do czego służy mikroprocesor?
- Funkcja mikroprocesora
Wyjaśniamy czym jest mikroprocesor, historię i charakterystykę tego układu scalonego. A także do czego służy i jakie ma funkcje.
Co to jest mikroprocesor?
Nazywa się mikroprocesorem lub po prostu procesorem do centralnego układu scalonego system komputerowy, gdzie wykonywane są operacje logiczne i arytmetyczne (obliczenia) umożliwiające wykonanie programów, z System operacyjny dopóki oprogramowanie aplikacji.
Mikroprocesor może współpracować z jednym lub kilkoma procesor (Central Processing Units), z których każda składa się z rejestrów, jednostki sterującej, jednostki arytmetyczno-logicznej i jednostki obliczeniowej zmiennoprzecinkowej (lub koprocesora matematycznego).
Podobnie, generalnie jest on podłączony za pomocą gniazda do płyty głównej lub płyty głównej, wraz z systemem radiatora złożonym z pewnych materiałów rozpraszających ciepło i wentylatorchłodnica (wentylator wewnętrzny).
Podczas gdy ten sam mikroprocesor może mieć jeden lub więcej rdzeni fizycznych lub logicznych, w których wykonywane są wszystkie prace obliczeniowe, ten sam system komputerowy może mieć kilka przetwórcy pracują równolegle.
Wydajność tych procesorów nie jest łatwa do zmierzenia, ale częstotliwość zegara (mierzona w hercach) jest często używana do rozróżniania mocy jednego od drugiego.
Historia mikroprocesora
Mikroprocesory pojawiły się jako produkt ewolucji technologicznej dwóch specyficznych gałęzi: przetwarzanie danych i półprzewodniki. Obie miały swoje początki w połowie XX wieku, w kontekście II wojna światowa, z wynalezieniem tranzystor, którym wymieniono lampy próżniowe.
Od tego czasu krzem był używany do generowania prostych układów elektronicznych, prowadząc później (początek lat 60. XX wieku) do powstania pierwszych układów cyfrowych: Tranzystor-Rezystor (RTL), Tranzystor Dioda (DTL) , Tranzystor-Tranzystor Logic ( TTL) i logikę uzupełnioną emiterem (ECL).
Kolejnym krokiem w kierunku mikroprocesorów byłoby wynalezienie układów scalonych (SSI i MSI), co umożliwiłoby początek agregacji i miniaturyzacji komponentów. Pierwsze kalkulatory, które tego używają technologia Wymagały jednak od 75 do 100 układów scalonych, co było niepraktyczne. I tak kolejnym krokiem w zmniejszaniu architektury obliczeniowej był rozwój pierwszych mikroprocesorów.
Pierwszym procesorem był Intel 4004 wyprodukowany w 1971 roku. Zawierał 2300 tranzystorów i tylko 4 bity wydajność mogła wykonać 60 000 operacji logicznych na sekundę, przy częstotliwości zegara 700 Hz.Od tego czasu wyścig technologiczny zainwestował w rozwój lepszych i potężniejszych mikroukładów: 8-bitowych, 16-bitowych, 32-bitowych i 64-bitowych , osiągając obecnie częstotliwości powyżej 3 GHz.
Funkcje mikroprocesora
Buforowanie zapobiega niepotrzebnemu używaniu pamięci RAM.
Mikroprocesory przypominają małe komputer miniaturowy cyfrowy, dzięki czemu prezentuje własną architekturę i wykonuje operacje pod programem sterującym. Na tę architekturę składają się:
- Zamknięty Ceramiczna powłoka, która pokrywa krzem i chroni go przed elementami (takimi jak tlen w powietrze).
- Pamięć podręczna. Rodzaj ultraszybkiej pamięci dostępnej dla procesora, dzięki czemu nie jest używana Baran ale gdy jest to konieczne, ponieważ na różnych poziomach Pamięć podręczna dane będące w użyciu są zapisywane do natychmiastowego wyszukiwania.
- Koprocesor matematyczny. Nazywana jednostką zmiennoprzecinkową, jest to część procesora, która obsługuje operacje logiczne i formalne.
- Dokumentacja. Krótka pamięć robocza w procesorze, zaprojektowana do śledzenia własnej pracy i warunków.
- Porty Kanały, które umożliwiają procesorowi komunikowanie się Informacja z resztą komponentów systemu.
Do czego służy mikroprocesor?
Mikroprocesory to „mózg” komputera: jego logiczne centrum operacji arytmetycznych i logicznych, w którym będą wykonywane wszystkie programy systemowe, zarówno systemu operacyjnego, jak i aplikacji wykonywanych przez komputer. Nazwa użytkownika. Istnieje również logika binarna systemu i dostępu do pamięci. To znaczy: procesor jest silnikiem informacyjnym komputera.
Funkcja mikroprocesora
Mikroprocesor działa w oparciu o szereg elementarnych instrukcji, które są wstępnie zaprogramowane i przechowywane w postaci kodu binarnego. Instrukcje te zostaną zorganizowane w pamięci głównej i podzielone na kilka etapów, którymi są:
- Pobieranie wstępne. Lub wstępne odczytanie instrukcji z pamięci głównej systemu.
- Aportować. Wysłanie konkretnej instrukcji do dekodera.
- Rozszyfrowanie. Tłumaczenie instrukcji na serię operacji do wykonania i odczytanie niezbędnych do tego operandów.
- Wykonanie. Zakończenie szkolenia przez komponenty systemu.
- Pismo. Zapisywanie wyników z powrotem do pamięci głównej lub do rejestrów.
Fazy te realizowane są w kilku cyklach procesora, a ich czas trwania zależy od częstotliwości pracy mikroprocesora.