Evoluția microprocesorului - Tipuri de microprocesoare

Microprocesorul nu este altceva decât CPU și este o componentă esențială a computerului. Este un cip de siliciu care cuprinde milioane de tranzistoare și altele componente electronice care procesează milioane de instrucțiuni pe secundă. A Microprocesorul este un cip versatil , care este combinat cu memorie și cipuri speciale și preprogramat de software. Acceptă date digitale ca i / p și le procesează conform instrucțiunilor stocate în memorie. Microprocesorul are multe funcții, cum ar fi funcțiile de stocare a datelor, interacționează cu diferite alte dispozitive și alte funcții legate de timp. Dar, funcția principală este de a trimite și primi date pentru a face funcția computerului bine. Acest articol discută tipurile și evoluția microprocesorului . Vă rugăm să urmați acest link pentru Istoria microprocesorului și generarea microprocesorului

Evoluția microprocesorului

Microprocesorul a devenit o parte mai esențială a multor gadgeturi. Evoluția microprocesorului a fost împărțită în cinci generații, cum ar fi prima, a doua, a treia, a patra și a cincea generație, iar caracteristicile acestor generații sunt discutate mai jos.

Microprocesor

Microprocesoare de primă generație

Microprocesoarele de prima generație au fost introduse în anii 1971-1972. Instrucțiunile acestor microprocesoare au fost procesate în serie, au preluat instrucțiunea, au decodat-o și apoi au executat-o. Când o instrucțiune a microprocesorului a fost terminată, atunci microprocesorul actualizează indicatorul de instrucțiuni și a preluat următoarea instrucțiune, efectuând această operație consecutivă pentru fiecare instrucțiune la rândul său.

Microprocesoare de a doua generație

În anul 1970, un număr mic de tranzistoare erau disponibile pe circuitul integrat în microprocesoarele de a doua generație. Exemple de microprocesoare de a doua generație sunt procesarea aritmetică pe 16 biți a instrucțiunilor cu 7 conducte, microprocesorul MC68000 Motorola. Aceste procesoare sunt introduse în anul 1979 și Intel Procesorul 8080 este un alt exemplu de microprocesor . A doua generație a microprocesorului este definită prin preluarea, decodarea și executarea etapelor suprapuse. Când prima generație este procesată în unitatea de execuție, atunci a doua instrucțiune este decodificată și a treia instrucțiune este preluată.

Diferența dintre microprocesoarele din prima generație și microprocesoarele din a doua generație a fost în principal utilizarea noilor tehnologii cu semiconductori pentru fabricarea cipurilor. Rezultatul acestei tehnologii a dus la o creștere de cinci ori a instrucțiunilor, vitezei, execuției și densității mai mari a cipurilor.

Microprocesoare de a treia generație

Microprocesoarele de a treia generație au fost introduse în anul 1978, după cum se indică în 8086 și Zilog Z8000 ale Intel. Acestea erau procesoare pe 16 biți cu o performanță precum mini computerele. Aceste tipuri de microprocesoare erau diferite de generațiile anterioare de microprocesoare prin aceea că toți industriașii stației de lucru au început să-și dezvolte propriile arhitecturi de microprocesoare bazate pe ISC.

Microprocesoare de a patra generație

Deoarece multe industrii s-au transformat din microprocesoare comerciale în proiecte interne, microprocesoarele din a patra generație sunt introduse cu un design remarcabil, cu un milion de tranzistori. Microprocesoarele de vârf, cum ar fi Motorola 88100 și Intel 80960CA, ar putea emite și retrage mai multe instrucțiuni pe ciclu de ceas.

Microprocesoare de generația a cincea

Microprocesoarele de generația a cincea au folosit procesare superscalară decuplată, iar designul lor a depășit în curând 10 milioane de tranzistoare. În cea de-a cincea generație, PC-urile sunt o afacere cu marjă mică, volum mare, cucerită de un singur microprocesor.

Pe 23 decembrie 1947, tranzistorul a fost inventat în laboratorul Bell, în timp ce un circuit integrat a fost inventat în 1958 de J Kilby în Texas Instruments. Deci, Intel sau INTegrated ELectronics a inventat primul microprocesor.

Evoluția microprocesorului

Microprocesor pe 4 biți

INTEL 4004/4040 a fost inventat în anul 1971 de Stanley Mazor & Ted Hoff. Viteza de ceas a acestui microprocesor este de 740 KHz. Numărul de tranzistoare utilizate în acest microprocesor este de 2.300, iar instrucțiunile pe secundă sunt de 60K. Numărul de pini ai acestui microprocesor este de 16.

Microprocesor pe 8 biți

• Procesorul 8008 a fost inventat în anul 1972. Viteza de ceas a acestui microprocesor este de 500 KHz și instrucțiunile pe secundă sunt de 50 K
• Microprocesorul 8080 a fost inventat în anul 1974. Viteza ceasului este de 2 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 60k și instrucțiunile pe secundă sunt de 10 ori mai rapide în comparație cu procesorul 8008.
• Microprocesorul 8085 a fost inventat în anul 1976. Viteza ceasului este de 3 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 6.500 și instrucțiunile pe secundă sunt 769230. Numărul de pini ai acestui microprocesor este de 40

Microprocesor pe 16 biți

• Microprocesorul 8086 a fost inventat în anul 1978. Viteza ceasului este de 4,77, 8 și 10 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 29000, iar instrucțiunile pe secundă sunt de 2,5 milioane. Numărul de pini ai acestui microprocesor este de 40
• Microprocesorul 8088 a fost inventat în anul 1979 și instrucțiunile pe secundă sunt de 2,5 milioane
• Microprocesoarele precum 80186 sau 80188 au fost inventate în anul 1982. Viteza ceasului este de 6 MHz
• Microprocesorul 80286 a fost inventat în anul 1982. Viteza ceasului este de 8 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 134000, iar instrucțiunile pe secundă sunt de 4 milioane. Numărul de pini ai acestui microprocesor este de 68

Microprocesor pe 32 de biți

• Microprocesorul Intel 80386 a fost inventat în anul 1986. Viteza ceasului este de 16 MHz la 33 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 275000. Numărul de pini ai acestui microprocesor este 132 14X14 PGA
• Microprocesorul Intel 80486 a fost inventat în anul 1986. Viteza ceasului este cuprinsă între 16 MHz și 100 MHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 1,2 milioane de tranzistoare, iar instrucțiunile pe secundă sunt de 8 KB de memorie cache. Numărul de pini ai acestui microprocesor este 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
• Microprocesorul PENTIUM a fost inventat în anul 1993. Viteza ceasului este de 66 MHz, iar instrucțiunile pe secundă sunt memorie cache de 8 biți pentru instrucțiuni de 8 biți pentru date. Numărul de pini ai acestui microprocesor este de 237 PGA

Microprocesor pe 64 de biți

• Microprocesorul INTEL core 2 a fost inventat în anul 2006. Viteza ceasului este de 1,2 GHz până la 3 GHz. Numărul de tranzistoare utilizate este de 291 milioane, iar instrucțiunile pe secundă sunt 64 KB de cache L1 pentru fiecare nucleu 4 MB de cache L2.
• Microprocesoarele i3, i5, i7 au fost inventate în anii 2007, 2009, 2010 2. Viteza ceasului este de 2GHz la 3,3GHz, 2,4GHz la 3,6GHz și 2,93GHz la t 3,33GHz.

Evoluția microprocesorului în diferite aplicații

Următoarele gadgeturi au fost implementate folosind diferite microprocesoare. Deci, evoluția microprocesorului în diferite aplicații este discutată mai jos.

Calculator de afaceri

În anul 1971, a fost inventat un calculator de afaceri precum Unicom 141P. A ieșit din gadget-urile de top care includ un microprocesor.

Commodore PET

În anul 1971, acest PET a fost implementat și este recunoscut în cea mai mare parte ca principalul computer de acasă all-in-one.

Mașină de spălat

În 1977, au fost lansate mașinile de spălat care erau controlate prin microcipuri de vârf.

Arcade Mania

În anul 1980 a fost lansată Arcade Maina. Namco a stabilit Pac-Man pe calea Statelor Unite și a declanșat o tendință nouă.

Laptop Osborne 1

În 1981, Osborne 1 Laptop a fost lansat folosind cinci ecrane cu o greutate de 10,7 kg. Pentru majoritatea laptopurilor moderne, este un străbunic.

Nintendo NES

În 1986, consolele au reîmprospătat activitatea de jocuri precum Nintendo Entertainment System.

Informatica democratizată

În anul 1991, invenția personalului, precum și a computerului de afaceri, a explodat printr-o mare varietate de laptopuri și file de birou.

Mp3 player

În 1997, a fost lansat un music player pentru a se bucura de muzică într-un mod modern

Mure

Insurgența smartphone-urilor a crescut odată cu lansarea RIM’s Blackberry 850. Primul BB a fost accesibil în anul 1999.

Apple iPod

În anul 2001, a fost lansat primul iPod care a oferit perspectivei de configurare a muzicii MP3 o nouă gamă de melodii setate.

Tabletă Microsoft Windows

În anul 2002, a fost implementată tableta Microsoft Windows, companiile foloseau aceste file pentru lucrări mai utile.

Netbook

În anul 2008, Netbook-urile au fost lansate atât din cauza dispozitivelor mici, cât și a celor ușoare pentru realizarea unor lucrări simple, bucurându-se de conținut media și internet.

Apple iPod

În 2010, filele au atins fluxul principal al clientului prin lansarea iPod-ului.

Semnalizare digitala

În anul 2011, a fost inventat Digital Signage, care a fost primul dintre noile utilizări enorme ale microprocesorului. Dispozitive academice, conectate la internet, au fost stabilite în viața de zi cu zi, de la comerț și vânzare cu amănuntul la agricultură, precum și la automobile.

Ultrabook

În anul 2011, Ultrabook a fost implementat. Dezvoltarea computerului face un pas extraordinar ca dispozitivele Ultrabook la modă, cu experiență în calcul de înaltă performanță.

Tipuri de microprocesor

Microprocesoarele sunt clasificate în cinci tipuri, și anume: Microprocesoare complexe de instrucțiuni CISC, microprocesor set de instrucțiuni reduse RISC , ASIC - Circuit integrat specific aplicației, procesoare suprascalare, microprocesoare de semnal digital DSP’s.

Diferite tipuri de microprocesor

Microprocesoare complexe de instrucțiuni

Termenul scurt al microprocesoarelor complexe de instrucțiuni este CISM și clasifică un microprocesor în care comenzile pot fi executate împreună cu alte activități de nivel scăzut. Aceste tipuri de procesoare îndeplinesc sarcini diferite, cum ar fi descărcarea, încărcarea, recuperarea datelor pe cardul de memorie și recuperarea datelor de pe cardul de memorie. În afară de aceste sarcini, face și calcule matematice complexe într-o singură comandă.

Microprocesor set de instrucțiuni redus

Termenul scurt al microprocesorului de seturi de instrucțiuni reduse este RISC. Aceste tipuri de procesoare sunt realizate în funcție de funcția în care microprocesorul poate efectua lucruri mici în comenzi specifice. În acest fel, aceste procesoare completează mai multe comenzi într-un ritm mai rapid.

Microprocesoare suprascalare

Procesorul suprascalar facsimilează hardware-ul procesorului pentru a efectua diverse sarcini la un moment dat. Aceste procesoare pot fi utilizate pentru ALU sau multiplicatori. Au unități operaționale diferite, iar aceste procesoare pot efectua mai multe comenzi prin transmiterea continuă a mai multor instrucțiuni către unitățile operaționale suplimentare din interiorul procesorului.

Circuitul integrat specific aplicației

Pe termen scurt de Procesor de circuit integrat specific aplicației este un ASIC. Aceste procesoare sunt utilizate în scopuri speciale, care includ controlul emisiilor auto sau computerul asistentului personal personal. Acest tip de procesor este realizat cu specificațiile corespunzătoare, dar, în afară de acestea, poate fi realizat și cu unelte de pe raft.

Multiprocesoare de semnal digital

Procesoarele digitale de semnal sunt numite și DSP-uri, aceste procesoare sunt utilizate pentru a codifica și decoda videoclipurile sau pentru a converti D / A (digital în analog) și A / D ( analogic la digital ). Au nevoie de un microprocesor excelent în calculele matematice. Cipurile acestui procesor sunt folosite în RADAR, home cinema, SONAR, unelte audio, decodificatoare TV și telefoane mobile

Există multe companii precum Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) asociate cu multe microprocesoare, cum ar fi microprocesoarele 8085, ASIC, CISM, RISC, DSP și 8086 microprocesoare precum Intel

Caracteristici

Principalul caracteristicile unui microprocesor include următoarele.

Portabil

Microprocesoarele sunt portabile din cauza dimensiunii, precum și a consumului redus de energie.

Cost scăzut

Microprocesoarele sunt disponibile la un cost mai mic datorită tehnologiei IC. Deci, această tehnologie va reduce prețul unui sistem informatic.

Versatil

Un microprocesor este versatil, astfel încât poate fi utilizat pentru diferite aplicații

De încredere

Microprocesoarele sunt fiabile, deci rata de eșec este mai mică datorită tehnologiei semiconductoarelor.

Mărime mică

Fabricarea microprocesoarelor se poate face într-un spațiu foarte redus datorită tehnologiilor utilizate precum VLSI și ULSI. Deci, dimensiunea sistemului computerului va fi redusă.

Viteza mare

Microprocesoarele funcționează foarte rapid datorită tehnologiei utilizate, astfel încât să execute o serie de instrucțiuni pentru fiecare secundă.

Consum redus de putere

Microprocesoarele utilizează o putere redusă datorită tehnologiei MOS

Generare de căldură redusă

Microprocesoarele nu pot genera căldură uriașă în comparație cu dispozitivele cu tuburi vidate, deoarece utilizează tehnologie semiconductoare.

Termeni de bază

termeni de bază utilizați în principal în microprocesoare sunt discutate mai jos.

Set de instructiuni

Setul de instrucțiuni poate fi definit ca setul de comenzi înțelese de microprocesor. Este o margine între software și hardware.

Autobuz

Conductorii care sunt utilizați pentru a transmite date, se adresează în caz contrar informațiilor de control pentru elemente diferite într-un microprocesor. Include trei tipuri de autobuze și anume magistrala de date, controlul și magistrala de adrese

IPC

IPC înseamnă Instrucțiuni pe ciclu. Este un calcul al câte comenzi poate executa un CPU într-un singur ceas.

Viteza ceasului

Când nu. de operații pentru fiecare secundă pot fi efectuate de către procesor este cunoscut sub numele de viteza de ceas. Viteza CLK poate fi exprimată în MHz (megahertz) altfel GHz (gigahertz). Un nume alternativ pentru aceasta este Rata de ceas.

Lățime de bandă

Termenul scurt al lățimii de bandă este BW și poate fi definit ca nr. de biți care pot fi procesați într-o singură instrucțiune.

Lungimea cuvântului

Cuvântul lungime nu este altceva decât atunci când nu. de biți poate fi procesat de către procesor la un moment dat. De exemplu, microprocesorul pe 8 biți este utilizat pentru a procesa date pe 8 biți la un moment dat. Gama de lungime a cuvintelor unui procesor variază de la 4 la 64 de biți pe baza tipului de microcomputer.

Tipuri de date

Microprocesorul acceptă în principal mai multe modele de tipuri de date, cum ar fi ASCII, binare, semnate, precum și numere nesemnate.

Avantajele și dezavantajele microprocesoarelor

Avantajele microprocesoarelor sunt

• Viteza de procesare este mare
• Inteligența a fost adusă sistemelor
• Flexibil.
• Dimensiune compactă.
• Întreținere ușoară
• Matematică complexă

Unele dezavantaje ale microprocesorului sunt că s-ar putea supraîncălzi și limitarea microprocesorului impune dimensiunea datelor.

Aplicațiile microprocesoarelor implică în principal controlere în aparatele de uz casnic, comunicații fără fir echipamente, publicare și automatizare de birou, bunuri electronice de larg consum, calculatoare, sistem de contabilitate, jocuri video, controlere industriale , și sisteme de achiziție de date

Astfel, este vorba despre tipurile și evoluția microprocesorului. Disponibilitatea unui microprocesor cu putere redusă, cost redus, greutate redusă și capacitate de calcul îl face util în diverse aplicații. În prezent, sistemele bazate pe microprocesor sunt utilizate în produsul de testare automată, sisteme de control al semnalelor de trafic , instrucțiuni, controlul vitezei motorului s, etc. În plus, orice îndoieli cu privire la această evoluție a articolelor microprocesorului sau proiecte electronice și electrice , vă rugăm să oferiți comentariile dvs. în căsuța secțiunii de comentarii. Iată o întrebare pentru dvs., care stivă este utilizată în microprocesorul 8085?

Nu ratați: aflați despre diferența dintre microprocesor și microcontroler .

Credite foto:

• Evoluția microprocesorului de către bhs4