микропроцесор

Информатика

2022

Обясняваме какво е микропроцесор, историята и характеристиките на тази интегрална схема. Също така за какво служи и функциите му.

Микропроцесорът може да работи с един или повече процесори.

Какво е микропроцесор?

Нарича се микропроцесор или просто процесор към централната интегрална схема на a компютърна система, където логическите и аритметичните операции (изчисления) се извършват, за да позволят изпълнението на програмите, от Операционна система докато софтуер за приложения.

Микропроцесорът може да работи с един или повече процесор (Централни процесорни единици), всеки съставен от регистри, контролно устройство, аритметично-логическо устройство и изчислително устройство с плаваща запетая (или математически копроцесор).

По същия начин той обикновено е бил свързан чрез гнездо към дънната платка или дънната платка, заедно със система за радиатор, съставена от определени материали за разсейване на топлината и вентилаторохладител (вътрешен вентилатор).

Докато един и същ микропроцесор може да има едно или повече физически или логически ядра, в които се извършва цялата изчислителна работа, една и съща компютърна система може да има няколко процесори работещи паралелно.

Производителността на тези процесори не е лесна за измерване, но честотата на часовника (измерена в херци) често се използва за разграничаване между мощността на единия и другия.

История на микропроцесора

Микропроцесорите се появяват като продукт на технологичното развитие на два специфични клона: изчисление и полупроводници. И двете имат своето начало в средата на 20-ти век, в контекста на Втората световна война, с изобретението на транзистор, с който бяха сменени вакуумните тръби.

Оттогава силицийът се използва за генериране на прости електронни схеми, което води по-късно (началото на 60-те години) до създаването на първите цифрови схеми: транзисторно-резисторна логика (RTL), транзисторна диодна логика (DTL), транзисторно-транзисторна логика ( TTL) и емитер допълнена логика (ECL).

Следващата стъпка към микропроцесорите би било изобретяването на интегрални схеми (SSI и MSI), което позволява да се започне агрегирането и миниатюризацията на компонентите. Първите калкулатори, които използват това технология Те обаче изискваха между 75 и 100 интегрални схеми, което беше непрактично. И така следващата стъпка в намаляването на изчислителната архитектура беше разработването на първите микропроцесори.

Първият процесор беше Intel 4004, произведен през 1971 г. Той съдържаше 2300 транзистора и със своите само 4 битове Капацитетът може да извършва 60 000 логически операции в секунда при тактова честота от 700 Hz. Оттогава технологичната надпревара инвестира в разработването на по-добри и по-мощни микрочипове: 8-битови, 16-битови, 32-битови и 64-битови ., в момента достига честоти над 3 GHz.

Характеристики на микропроцесора

Кеширането предотвратява ненужното използване на RAM.

Микропроцесорите приличат на малък компютър миниатюрен цифров, така че представя собствена архитектура и извършва операции по програма за управление. Тази архитектура се състои от:

  • Капсулиран Керамично покритие, което покрива силиция и го предпазва от елементите (като кислород в въздух).
  • Кеш. Тип ултра-бърза памет, налична за процесора, така че не се използва RAM но когато е необходимо, тъй като на различните нива на кеш използваните данни се запазват за незабавно извличане.
  • Математически копроцесор. Наречена единица с плаваща запетая, това е частта от процесора, която обработва логически и формални операции.
  • Записи. Кратка работна памет в процесора, предназначена да следи собствената си работа и условия.
  • Пристанища Тръбопроводите, които позволяват на процесора да комуникира информация с останалите компоненти на системата.

За какво е микропроцесорът?

Микропроцесорите са „мозъкът“ на компютъра: неговият логически център на аритметични и логически операции, където ще се изпълняват всички системни програми, както тези на операционната система, така и приложенията, изпълнявани от компютъра. Потребителско име. Съществуват и бинарни логики на системата и достъп до паметта. Тоест: процесорът е информационният двигател на компютъра.

Микропроцесорна функция

В извличам Това е изпращане на конкретна инструкция към декодера.

Микропроцесорът работи на базата на серия от елементарни инструкции, които са предварително програмирани и съхранявани под формата на двоичен код. Тези инструкции ще бъдат организирани в основната памет и се дават според няколко фази, които са:

  • Предварително извличане. Или предварително четене на инструкцията от основната памет на системата.
  • Вземи. Изпращане на конкретната инструкция към декодера.
  • Декодиране. Превод на инструкцията в серия от операции, които трябва да се извършат, и четене на необходимите операнди за това.
  • Екзекуция. Завършване на обучение от компонентите на системата.
  • Писане. Записване на резултатите обратно в основната памет или в регистрите.

Тези фази се извършват в няколко цикъла на процесора, като продължителността им зависи от честотата, с която работи микропроцесора.

!-- GDPR -->