- Что такое микропроцессор?
- История микропроцессора
- Характеристики микропроцессора
- Для чего нужен микропроцессор?
- Функция микропроцессора
Мы объясняем, что такое микропроцессор, историю и характеристики этой интегральной схемы. Также, для чего он нужен и его функции.
Что такое микропроцессор?
Он называется микропроцессором или просто процессором центральной интегральной схемы компьютерная система, где логические и арифметические операции (вычисления) выполняются для обеспечения выполнения программ, из Операционная система до программное обеспечение приложения.
Микропроцессор может работать с одним или несколькими Процессор (Центральные блоки обработки), каждый из которых состоит из регистров, блока управления, арифметико-логического блока и блока вычислений с плавающей запятой (или математического сопроцессора).
Точно так же он обычно подключается с помощью разъема к материнской плате или материнской плате вместе с системой радиатора, состоящей из определенных материалов для рассеивания тепла и вентиляторкулер (внутренний вентилятор).
В то время как один и тот же микропроцессор может иметь одно или несколько физических или логических ядер, в которых выполняются все вычисления, одна и та же компьютерная система может иметь несколько процессоры работаю параллельно.
Производительность этих процессоров измерить непросто, но тактовая частота (измеряемая в герцах) часто используется, чтобы отличить мощность одного от другого.
История микропроцессора
Микропроцессоры возникли в результате технологической эволюции двух конкретных отраслей: вычисление и полупроводники. Оба они зародились в середине 20 века, в контексте Вторая мировая война, с изобретением транзистор, на которые были заменены электронные лампы.
С тех пор кремний использовался для создания простых электронных схем, что привело позже (начало 1960-х) к созданию первых цифровых схем: транзисторно-резисторной логики (RTL), транзисторно-диодной логики (DTL), транзисторно-транзисторной логики ( TTL) и логика с дополнением эмиттером (ECL).
Следующим шагом на пути к микропроцессорам будет изобретение интегральных схем (SSI и MSI), что позволит начать агрегацию и миниатюризацию компонентов. Первые калькуляторы, использующие это технологии Однако им требовалось от 75 до 100 интегральных схем, что было непрактично. Итак, следующим шагом в уменьшении вычислительной архитектуры была разработка первых микропроцессоров.
Первым процессором был Intel 4004, выпущенный в 1971 году. Он содержал 2300 транзисторов, а всего 4 биты способна выполнять 60 000 логических операций в секунду при тактовой частоте 700 Гц. С тех пор технологическая гонка инвестировала средства в разработку более совершенных и мощных микрочипов: 8-битных, 16-битных, 32-битных и 64-битных ., в настоящее время достигая частот выше 3 ГГц.
Характеристики микропроцессора
Кэширование предотвращает ненужное использование ОЗУ.
Микропроцессоры напоминают небольшой компьютер миниатюрный цифровой, поэтому он имеет собственную архитектуру и выполняет операции под управляющей программой. Эта архитектура состоит из:
- Инкапсулированный Керамическое покрытие, которое покрывает кремний и защищает его от элементов (например, кислорода в воздуха).
- Кеш. Тип сверхбыстрой памяти, доступной процессору, поэтому он не использует ОЗУ но при необходимости, поскольку на различных уровнях тайник используемые данные сохраняются для немедленного использования.
- Математический сопроцессор. Эта часть процессора, называемая блоком с плавающей запятой, выполняет логические и формальные операции.
- Записи. Короткая рабочая память в процессоре, предназначенная для отслеживания собственной работы и условий.
- Порты Каналы, которые позволяют процессору передавать Информация с остальными компонентами системы.
Для чего нужен микропроцессор?
Микропроцессоры - это «мозг» компьютера: его логический центр арифметических и логических операций, где будут выполняться все системные программы, как программы операционной системы, так и приложения, выполняемые компьютером. Имя пользователя. Также существует двоичная логика доступа к системе и памяти. То есть: процессор - это информационный двигатель компьютера.
Функция микропроцессора
Микропроцессор работает на основе серии элементарных инструкций, которые предварительно запрограммированы и сохранены в форме двоичного кода. Эти инструкции будут организованы в основную память и разделены на несколько этапов, а именно:
- Предварительная выборка. Или предварительное чтение инструкции из оперативной памяти системы.
- Принести. Отправка конкретной инструкции декодеру.
- Расшифровка. Преобразование инструкции в серию операций, которые необходимо выполнить, и чтение необходимых для этого операндов.
- Исполнение. Завершение обучения по компонентам системы.
- Письмо. Сохранение результатов обратно в основную память или в регистры.
Эти фазы выполняются в нескольких циклах ЦП, и их продолжительность зависит от частоты, на которой работает микропроцессор.