Care sunt diferitele tipuri de procesoare: aplicații și caracteristici

Procesoarele sunt inventate de Marcian Hoff (28 octombrie 1937 la New York). Unele dintre companiile producătoare de procesoare sunt Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM etc. Procesoarele sunt cipuri de dimensiuni reduse realizate din siliciu, care sunt plasate în interiorul dispozitivelor pentru a efectua sarcina sau operația în câteva secunde, iar viteza sa este măsurată în termeni de megahertz. Preluarea, decodarea, executarea și scrierea înapoi a instrucțiunilor sunt cele patru funcții principale principale ale procesorului. În telefoanele mobile, laptopurile, computerele, mașinile de spălat etc. sunt utilizate procesoare. În acest articol, sunt discutate diferitele tipuri de procesoare.

Ce este un procesor?

Definiție: Procesorul este un cip sau un circuit logic care răspunde și procesează instrucțiunile de bază pentru a conduce un anumit computer. Funcțiile principale ale procesorului sunt preluarea, decodarea, executarea și scrierea înapoi a operațiilor unei instrucțiuni. Procesorul este, de asemenea, numit creierul oricărui sistem care încorporează computere, laptopuri, smartphone-uri, sisteme încorporate, etc. ALU (Arithmetic Logic Unit) și CU (Control Unit) sunt cele două părți ale procesoarelor. Unitatea de logică aritmetică efectuează toate operațiile matematice, cum ar fi adunări, înmulțiri, scăderi, diviziuni etc., iar unitatea de control funcționează ca poliția rutieră, gestionează comanda sau funcționarea instrucțiunilor. Procesorul comunică cu celelalte componente, de asemenea, acestea sunt dispozitive de intrare / ieșire și dispozitive de memorie / stocare.

Tipuri de procesoare

Există diferite tipuri de procesoare în sistemul încorporat care includ următoarele.

Procesor cu scop general

Există cinci tipuri de procesoare de uz general, acestea fiind: microcontroler, microprocesor, procesor încorporat, procesor DSP și media.

Microprocesor

Procesoarele de uz general sunt reprezentate de microprocesor în sisteme încorporate. Există diferite varietăți de microprocesoare disponibile pe piață de la diferite companii. Microprocesorul este, de asemenea, un procesor de uz general care constă dintr-o unitate de control, ALU, o grămadă de registre numite și registre scratchpad, registre de control și registre de stare.

Poate exista o memorie on-chip și unele interfețe pentru comunicarea cu lumea externă, cum ar fi liniile de întrerupere, alte linii pentru memorie și porturi pentru comunicarea cu lumea externă. Porturile numite adesea porturi programabile, ceea ce înseamnă că putem programa aceste porturi fie să acționeze ca intrare, fie ca ieșire. Procesoarele de uz general sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Microcontroler

Microcontrolerul este practic un computer care vine în diferite pachete și dimensiuni. Intrarea de citire și răspunsul la ieșire este funcția de bază a microcontrolerului. În general, este cunoscut sub numele de General Purpose Input Output (GPIO). Unele dintre microcontrolere sunt Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P etc.

Procesor încorporat

Un procesor încorporat este un tip de procesor conceput pentru a controla funcțiile mecanice și funcțiile electrice. Se compune din mai multe blocuri: procesorul, cronometrul, un controler de întrerupere, memoria programului și memoria de date, sursa de alimentare, resetarea și circuitele oscilatorului de ceas, circuitele specifice aplicației sistemului, porturile și circuitele de interfață.

Procesor de semnal digital

Procesorul de semnal digital este un tip de procesor utilizat pentru măsurarea, filtrarea și / sau comprimarea semnalelor digitale sau analogice. Prelucrarea semnalului înseamnă analiza și manipularea semnalului. Această procesare se poate face prin computer sau Circuite integrate specifice aplicației (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) sau Digital Signal Processor (DSP) pentru a obține semnalul clar. Procesoarele DSP sunt utilizate într-un osciloscop, scanere de coduri de bare, telefoane mobile, imprimante etc. Aceste procesoare sunt rapide și se utilizează pentru aplicații în timp real. Sistemul tipic DSP este prezentat în figura de mai jos.

sistem-tipic-pentru-procesoare-de-semnal-digitale

Procesoarele digitale de semnal sunt prezentate în tabelul de mai jos

Aplicații ale DSP

Aplicațiile procesor de semnal digital sunteți

• Prelucrarea vorbirii
• Procesarea imaginii
• Prelucrare medicală
• Prelucrare biometrică
• Seismologie
• Radar

Procesor media

Procesorul de imagine / video este procesorul media care este conceput sau creat pentru a trata datele în timp real. Interfața de utilizare vocală și sunetul profesional sunt aplicațiile procesorului audio. Unele dintre procesoarele media sunt TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431 etc.

Procesoare de sistem specifice aplicației (ASSP)

Procesorul de sistem specific aplicației este un semiconductor circuit integrat produs utilizat pentru implementarea unei funcții specifice. Performanța, caracteristicile și dimensiunea matriței procesorului de sistem specific aplicației este aceeași cu ASIC. ASSP-urile sunt utilizate în diferite tipuri de industrii pentru a efectua codificarea sau decodarea video și codarea sau decodarea audio. În locul software-ului încorporat, procesorul de sistem specific aplicației este utilizat pentru a rula aplicația și oferă soluția mai rapid. Exemplu: IIM7100, W3100A

Procesoare de seturi de instrucțiuni specifice aplicației (ASIP)

Procesoarele de seturi de instrucțiuni specifice aplicației sunt proiectate pentru aplicații specifice. Aceste procesoare au un consum redus de energie, o viteză de calcul mare și o flexibilitate bună. Datorită programabilității, utilizarea căii de date este mare în ASIP-uri, iar performanța acestui procesor de seturi de instrucțiuni este bună.

Procesoare ASIC

Circuitele integrate specifice aplicației sunt construite pentru aplicații specifice. Aceste cipuri sunt de dimensiuni reduse și consumă energie redusă. Costul de proiectare al ASIC este ridicat și acesta este principalul dezavantaj. Cipurile de circuite integrate specifice aplicației sunt utilizate în sateliți, modemuri, computere etc. Unele dintre companiile producătoare de top ASIC sunt Ams AG. Companie listată, Bitfury. Companie privată, XMOS Semiconductor Companie privată, Companie privată Analogix Semiconductor, Companie privată EDAptive Computing, Companie privată Lumen Radio, Tehnologie integrată a dispozitivelor, Hookit. Companie privată etc.

MultiProcesor

Multiprocesorul este un computer cu mai mult de un procesor, fiecare partajează memoria principală, o magistrală de calculator și periferice pentru a procesa simultan programele, iar aceste sisteme sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de sisteme strâns cuplate. Avantajele multiprocesoarelor sunt debitul crescut, fiabilitatea sporită și economia de scară. Aceste procesoare sunt utilizate atunci când este necesară o viteză foarte mare pentru a procesa un volum mare de date. Multiprocesorul simetric este prezentat în figura de mai jos.

simetric-multiprocesoare

Caracteristicile multiprocesoarelor

Caracteristicile multiprocesorului sunt

• Multiprocesoarele sunt formate din mai mult de două procesoare sau două procesoare similare
• Facilități de memorie și intrare / ieșire partajate de procesoare
• Timpul de acces al memoriei este același pentru fiecare procesor, deoarece procesoarele sunt conectate prin magistrală
• Accesul la dispozitivele de intrare / ieșire este partajat de procesoare
• Aceeași funcție îndeplinită de toți procesoarele

Întrebări frecvente

1). Ce este un microcontroler?

Microcontrolerul este un circuit integrat (IC) care este conceput pentru a îndeplini funcții specifice într-un sistem încorporat.

2). Care sunt tipurile de microprocesoare?

Există cinci tipuri de microprocesoare: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) și Super Scalar Procesor .

3). Care este nevoia procesorului DSP?

Procesoarele digitale de semnal trebuie să filtreze și să comprime semnalele care sunt analogice și utilizate pentru a detecta erorile.

4). Care este nucleul?

Nucleul este creierul unității centrale de procesare. Există diferite tipuri de nuclee, acestea fiind octa-core, dual-core, quad-core etc.

5). Care este memoria principală a computerului?

Memoria cu acces aleatoriu este memoria principală a unui computer, care este utilizată pentru a stoca software-ul OS (sistemul de operare) și celelalte fișiere de date sau date pentru unitate.

În acest articol, sunt discutate tipurile de procesoare. Iată o întrebare pentru dvs., ce tipuri de procesoare sunt utilizate în smartphone-uri?