Definice mikroprocesoru

Historie

Mikroprocesor se vyvinul z integrovaných obvodů, které obsahují drobné vysílače, které zpracovávají elektrické impulsy. Integrované obvody byly vyvinuty v šedesátých letech minulého století a byly k dispozici na trhu v 70. letech 20. století, přičemž integrované obvody byly transformovány do počítačových čipů, miniaturních počítačů na plátky křemíku. V roce 1973 získal Texas Instruments první patent pro mikroprocesory. Ty měly schopnost přenášet integrované obvody a sílu počítačových čipů, stejně jako kombinovat paměť a schopnost zpracovávat a provádět akce. Koncem sedmdesátých let mikroprocesorová technologie pokročila až do okamžiku, kdy by se žetony mohly vyrábět jednoduše a levně a zdvojnásobily její využitelnou kapacitu RAM a ROM. Během osmdesátých let se začaly objevovat mikroprocesory v spotřební elektronice, jako jsou kamery a televizory. V devadesátých letech se velikost mikroprocesorů snížila a výkon se zvýšil až do okamžiku, kdy se výroba osobních počítačů stala cenově dostupným a narůstá věk internetu. Dnešní síla mikroprocesorů stále roste a náklady na výrobu komponent stále klesají. Mohou být nalezeny v milionech spotřební elektroniky, gadgetů a hraček a jsou podstatnou součástí vládních a obchodních operací.

Části mikroprocesoru

Všechny mikroprocesory obsahují stejné základní komponenty: Řídicí jednotka: tato část mikroprocesorů lokalizuje a analyzuje data programů a problémy s prováděním instrukcí k ostatním komponentům Instrukce cache: tato součást obsahuje předběžné instrukce které diktují, jak bude mikroprocesor reagovat na vstupní data. Jednotka předběžného zachycení: jedná se o datový portál. Informace přicházejí do mikroprocesoru přes jednotku předběžného zachycení, která rozhoduje, jak zpracovávat a ukládat nová data. Jednotka pro dekódování: tato jednotka dekóduje informace a převede je do binárního kódu, aby je ostatní součásti pochopily. Logická aritmetická jednotka (ALU): tato jednotka překládá binární kód do akce. Přečtěte si kód a rozhodněte se, jaká opatření je nezbytná k provedení pokynů. Paměťové paměti RAM / ROM: Jedná se o paměťovou jednotku mikroprocesoru. RAM je paměť, která je přístupná počítači a uživateli a může být podle potřeby přidána nebo smazána. ROM je paměť pouze pro čtení, která je trvale uložena v mikroprocesoru.

Proces

Uživatel zadá data, která jsou zasílána předprocesní jednotce mikroprocesoru. Jednotka určuje, jaký typ akce je objednáván a přiřadí ji předem stanovenému typu akce. Data a typ jsou odesílány do dekódovací jednotky, která převede instrukce na binární kód. Binární kód je odeslán na jednotku ALU, která převede každý bit dat do příkazu. Příkazy jsou odesílány do paměti RAM nebo ROM v závislosti na typu funkce. Řídící jednotka přistupuje k příkazům prostřednictvím paměti RAM / ROM a provádí je. Elektronické zařízení provádí úkol.

Typy

Existují tři hlavní typy mikroprocesorů a jsou diferencovány podle instrukčního setu, šířky pásma a rychlosti. Rychlost mikroprocesoru, velikost a schopnost provádět příkazy se nachází v jádře čipu nebo jádra. Jednojádrový mikroprocesor je jednotka s jednou centrální jednotkou. Do poloviny roku 2000 to byl jediný komerčně dostupný typ mikroprocesoru. V roce 2005 se na trhu objevily dvoujádrové procesory, které lze nyní nalézt na mnoha domácích počítačích. Čip má dvě centrální procesní jednotky a je dvakrát rychlejší a výkonnější než tým s jednojadrovým čipem. Mikroprocesory s více jádry obsahují několik procesorů, což značně zvyšuje pevnost jednotky. Tyto mikroprocesory se používají hlavně v serverech a špičkových elektronických zařízeních.

Rozměry

Mikroprocesory se dodávají v různých velikostech. Velikost se nevztahuje na fyzickou velikost čipu, ale na energii součásti a paměti. Velikost mikroprocesoru se měří v bitech, binárních číslicích. Čím větší jsou bity, tím silnější bude čip. První generace mikroprocesorových čipů byla 4 bitů, které se rychle staly 8 bitmi. Je to nejmenší čip a je používán hlavně v malých elektronických zařízeních a hračkách. 16bitové a 32bitové jsou nejběžnější velikosti mikroprocesorů a nacházejí se u většiny osobních počítačů, notebooků a kapesních zařízení. 64-bitový čip je také dostupný na některých nejvýkonnějších osobních počítačích, ale jsou častější v systémech pracovních stanic a herních konzolích. Existují větší velikosti mikroprocesorových bitů, ale ty se používají hlavně v superpočítačích vládou a průmyslem.