mikroprocessor

Vi forklarer, hvad en mikroprocessor er, dette integrerede kredsløbs historie og egenskaber. Derudover hvad det er til og dets funktioner.

1. Hvad er en mikroprocessor?

Det centrale integrerede kredsløb i et computersystem kaldes ` ` mikroprocessor '' eller simpelthen `` processor '', hvor logiske og aritmetiske operationer (beregninger) udføres for at tillade udførelse af programmerne fra operativsystemet til applikationssoftwaren.

En mikroprocessor kan fungere med en eller flere CPU'er (Central Processing Units), der hver består af registre, en kontrolenhed, en aritmetisk-logisk enhed og en digital enhed. Beregning i flydende punkt (eller matematisk coprocessor).

Ligeledes er det generelt blevet tilsluttet ved hjælp af en sokkel til bundkortet eller bundkortet sammen med et kølelegemeanlæg, der udgør visse termiske spredningsmaterialer og en ventilator. køligere (fan intern).

Mens den samme mikroprocessor kan have et eller flere fysiske fysiske centre, hvor alt beregningsarbejdet udføres, er det samme system Du kan have flere processorer, der fungerer parallelt.

Ydelsen af ​​disse processorer er ikke let at måle, men urfrekvensen (målt i Hz) bruges ofte til at skelne mellem hinanden.

Se også: Bundkort.

1. Mikroprocessorhistorie

Mikroprocessorerne opstod som et produkt af den teknologiske udvikling af to specifikke grene: beregning og halvledere. Begge begyndte i midten af ​​det tyvende århundrede i forbindelse med 2. verdenskrig med opfindelsen af ​​transistoren, som vakuumrørene blev udskiftet med.

Fra da af blev silicium brugt til at generere enkle elektroniske kredsløb, hvilket gav anledning til senere (begyndelsen af ​​1960'erne) til oprettelsen af ​​de første digitale kredsløb: L Transistor-Resistor (RTL), Logic Diode Transistor (DTL), Transistor-Transistor Logic (TTL) og Komplementeret Logic Emitter (ECL).

Det næste trin hen imod mikroprocessorer ville være opfindelsen af ​​integrerede kredsløb (SSI og MSI), hvilket muliggør start af aggregering og miniaturisering af komponenter. De første regnemaskiner, der brugte denne teknologi, krævede imidlertid mellem 75 og 100 integrerede kredsløb, hvilket var upraktisk. Og så var det næste trin i reduktion af beregningsarkitektur udviklingen af ​​de første mikroprocessorer.

Den første processor var Intel 4004, der blev produceret i 1971 . Den indeholdt 2300 transistorer og kunne med sine knap 4 bits kapacitet udføre 60.000 logiske operationer pr. Sekund ved en urfrekvens på 700 Hz. Siden da investerede den teknologiske karriere i udviklingen af ​​bedre og mere kraftfulde mikrochips: 8 bit, 16 bit, 32 bit og 64 bit, og når i øjeblikket frekvenser over 3 GHz.

1. Mikroprocessorfunktioner

Mikroprocessorerne ligner en lille digital miniatyrcomputer, så den præsenterer sin egen arkitektur og udfører operationer under et kontrolprogram. Denne arkitektur er sammensat af:

• Indkapslet. Et keramisk låg, der dækker silicium og beskytter det mod elementerne (f.eks. Ilt fra luften).
• Cache. En type ultrahukommelig hukommelse, der er tilgængelig for processoren, så den ikke bruger RAM undtagen når det er nødvendigt, da der på forskellige niveauer af cache-data, der er brugt, gemmes til øjeblikkelig gendannelse.
• Matematisk coprocessor Kaldt flydende enhed, det er den del af processoren, der er ansvarlig for logiske og formelle operationer.
• Records. En kort arbejdshukommelse i processoren, designet til at holde styr på sin egen drift og betingelser.
• Porte. De ledninger, der tillader processor at kommunikere informationen med resten af ​​systemkomponenterne.

1. Hvad er en mikroprocessor til?

Mikroprocessorerne er computerens "hjerne": dets logiske center for aritmetiske og logiske operationer, hvor alle systemets programmer, både dem i operativsystemet, og de applikationer, der udføres af brugeren, vil blive udført. Der er også binære logikker af systemet og adgang til hukommelse. Det vil sige: processoren er den informative motor på computeren.

1. Mikroprocessorfunktion

En mikroprocessor fungerer på basis af en række elementære instruktioner, der er `` forprogrammeret '' og gemt i form af en binær kode. Disse instruktioner organiseres i hovedhukommelsen og gives i flere faser, som er:

• Prefetch . Eller forlæsning af instruktionen fra systemets hovedhukommelse.
• Hent . Send instruktionen specifikt til dekoderen.
• Afkodning . Translation af instruktionen i en række operationer, der skal udføres, og læsning af operanderne, der er nødvendige for at gøre det.
• Udførelse Udførelse af instruktionen af ​​systemkomponenterne.
• Skrivning . Gravering af resultaterne tilbage i hovedhukommelsen eller i posterne.

Disse faser udføres i flere CPU-cyklusser, og deres varighed afhænger af den frekvens, hvorpå mikroprocessoren fungerer.