Jak funguje mikroprocesor?

Charakteristiky

Mikroprocesory se staly jednou z nejvlivnějších věcí naší každodenní reality. Používáme je v našich počítačích, televizorech, hodinkách, mikrovlnách a prakticky v každém elektronickém zařízení. Jeho mikroskopická velikost není odrazem tisíců funkcí, které tento čip má, pohybuje se v rozmezí od 2 do 3 mm čtverečních až asi 1 palce. Silikon pokrývá mikroprocesorový čipový materiál. Řezání velmi tenké, silikon slouží jako ideální vodič a izolátor pro přenos elektrických proudů přes všechny součásti čipu. Konečným produktem je integrovaný obvod složený z vrstev kabelů a vestavěných tranzistorů. Pomocí laserového světla jsou struktury obvodu vyryty na povrchu silikonu skrze design masky nebo šablony. Jednoduchý čip může mít až 3000 tranzistorů, od sebe vzdálených až 60 nanometrů od sebe.

Provoz

Mikroprocesorem je centrální procesorová jednotka počítače. Přijměte, přenášejte a koordinujte všechny příkazy a procesy vytvořené v systému. Elektrické proudy, které se pohybují kabely a tranzistory, jsou konvertovány do použitelných zpráv pomocí logického jazyka Boolea. Na základě frekvence proudu "zapnuto / vypnuto", které se pohybuje skrz obvody tranzistorů, tato logická logika sděluje příkazové systémy do a z přijímacích zařízení v počítači. Mikroprocesor komunikuje v rámci dvou primárních funkcí: logika a zpracování informací. Tyto procesy jsou zpracovávány dvěma prvky v čipu: Logická aritmetická jednotka (ALU, v angličtině), zodpovědná za všechny příkazy, které vyžadují aritmetickou nebo logickou funkci. Řídicí jednotka (CU v angličtině), která zpracovává zpracování informací z paměti počítače.

Autobusové linky

Pro tyto jednotky uvnitř čipu poslouchají skupiny kabelů s názvem "sběrnice" odesílat a přijímat informace ze zařízení systému.

Potenciál

První mikroprocesorový čip byl navržen v roce 1974. Od té doby technologický pokrok nadále snižuje požadavky na velikost čipu a zdvojnásobuje jeho zpracovatelskou kapacitu. Tento nepřetržitý pokrok z něj činí účinnější jednotku a materiálové náklady výrazně klesají.

Budoucnost

Dalším krokem pro další vývoj spočívá oblast nanotechnologie. Toto pole pracuje v molekulární / subatomické sféře vědy. Jeho účelem je rekonstruovat nejzákladnější materiály - atomy a molekuly - od základů. V současnosti pracují nanotechnologické specialisté na replikaci mikroprocesorového čipového modelu v molekulárním měřítku. Po dokončení tohoto procesu budou funkce zpracování informací zastínit naše současné dovednosti v oblasti zpracování. Doufáme, že tento vývoj radikálně mění technologii, jak ji známe dnes.