mikropemproses

Informatik

2022

Kami menerangkan apa itu mikropemproses, sejarah dan ciri litar bersepadu ini. Juga, untuk apa ia dan fungsinya.

Mikropemproses boleh beroperasi dengan satu atau lebih CPU.

Apakah mikropemproses?

Ia dipanggil mikropemproses atau hanya pemproses kepada litar bersepadu pusat a sistem komputer, di mana operasi logik dan aritmetik (pengiraan) dijalankan untuk membolehkan pelaksanaan program, daripada Sistem operasi sehingga perisian aplikasi.

Mikropemproses boleh beroperasi dengan satu atau lebih CPU (Unit Pemprosesan Pusat), setiap satunya terdiri daripada daftar, unit kawalan, unit aritmetik-logik dan unit pengiraan titik terapung (atau pemproses bersama matematik).

Begitu juga, ia secara amnya telah disambungkan melalui soket ke papan induk atau papan induk, bersama-sama dengan sistem sink haba yang terdiri daripada bahan pelesapan haba tertentu dan kipaslebih sejuk (kipas dalaman).

Walaupun mikropemproses yang sama boleh mempunyai satu atau lebih teras fizikal atau logik, di mana semua kerja pengiraan dijalankan, sistem komputer yang sama boleh mempunyai beberapa pemproses bekerja secara selari.

Prestasi pemproses ini tidak mudah diukur, tetapi kekerapan jam (diukur dalam Hertz) sering digunakan untuk membezakan antara kuasa satu dan yang lain.

sejarah mikropemproses

Mikropemproses muncul sebagai produk evolusi teknologi dua cabang tertentu: pengkomputeran dan semikonduktor. Kedua-duanya bermula pada pertengahan abad ke-20, dalam konteks Perang Dunia Kedua, dengan ciptaan transistor, yang mana tiub vakum telah diganti.

Sejak itu, silikon digunakan untuk menjana litar elektronik ringkas, membawa kemudiannya (permulaan 1960-an) kepada penciptaan litar digital pertama: Logik Transistor-Perintang (RTL), Logik Diod Transistor (DTL) , Logik Transistor-Transistor ( TTL) dan Logik Dilengkapi Pemancar (ECL).

Langkah seterusnya ke arah mikropemproses ialah penciptaan litar bersepadu (SSI dan MSI), sekali gus membolehkan permulaan pengagregatan dan pengecilan komponen. Kalkulator pertama yang menggunakan ini teknologi Walau bagaimanapun, mereka memerlukan antara 75 dan 100 litar bersepadu, yang tidak praktikal. Maka langkah seterusnya dalam pengecilan saiz seni bina pengiraan ialah pembangunan mikropemproses pertama.

Pemproses pertama ialah Intel 4004 yang dikeluarkan pada tahun 1971. Ia mengandungi 2300 transistor dan dengan hanya 4 bit kapasiti boleh melakukan 60,000 operasi logik sesaat, pada frekuensi jam 700 Hz. Sejak itu, perlumbaan teknologi melabur dalam pembangunan cip mikro yang lebih baik dan berkuasa: 8-bit, 16-bit, 32-bit dan 64-bit . , kini mencapai frekuensi melebihi 3 GHz.

Ciri-ciri Mikropemproses

Caching menghalang RAM daripada digunakan secara tidak perlu.

Mikropemproses menyerupai yang kecil komputer digital miniatur, jadi ia mempersembahkan seni binanya sendiri dan menjalankan operasi di bawah program kawalan. Seni bina ini terdiri daripada:

  • Berkapsul Salutan seramik yang menutupi silikon dan melindunginya daripada unsur-unsur (seperti oksigen dalam udara).
  • Cache. Sejenis memori ultra-pantas yang tersedia untuk pemproses, jadi ia tidak digunakan Ram tetapi apabila perlu, kerana di pelbagai peringkat cache data yang digunakan disimpan untuk mendapatkan semula segera.
  • Pemproses bersama matematik. Dipanggil unit titik terapung, ia adalah bahagian pemproses yang mengendalikan operasi logik dan formal.
  • Rekod. Memori kerja pendek dalam pemproses, direka untuk menjejaki operasi dan keadaannya sendiri.
  • Pelabuhan Konduit yang membolehkan pemproses berkomunikasi maklumat dengan komponen sistem yang lain.

Untuk apa mikropemproses?

Mikropemproses ialah "otak" komputer: pusat logik operasi aritmetik dan logiknya, di mana semua program sistem akan dilaksanakan, kedua-dua program Sistem Operasi, serta aplikasi yang dilaksanakan oleh komputer. Nama pengguna. Terdapat juga logik binari sistem dan akses memori. Maksudnya: pemproses ialah enjin maklumat komputer.

Fungsi mikropemproses

The ambil Ia adalah penghantaran arahan khusus kepada penyahkod.

Mikropemproses beroperasi berdasarkan satu siri arahan asas yang dipraprogram dan disimpan dalam bentuk kod binari. Arahan ini akan disusun ke dalam ingatan utama, dan diberikan mengikut beberapa fasa, iaitu:

  • Prefetch. Atau pra-bacaan arahan daripada ingatan utama sistem.
  • Ambil. Menghantar arahan khusus kepada penyahkod.
  • Penyahkodan. Terjemahan arahan ke dalam satu siri operasi yang akan dijalankan, dan membaca operan yang diperlukan untuk berbuat demikian.
  • Perlaksanaan. Penyiapan latihan oleh komponen sistem.
  • Menulis. Menyimpan keputusan kembali ke ingatan utama, atau ke daftar.

Fasa ini dijalankan dalam beberapa kitaran CPU, dan tempohnya bergantung pada kekerapan di mana mikropemproses berfungsi.

!-- GDPR -->