- Wat is een microprocessor?
- Geschiedenis van de microprocessor
- Functies van de microprocessor
- Waar is een microprocessor voor?
- Microprocessorfunctie:
We leggen uit wat een microprocessor is, de geschiedenis en kenmerken van deze geïntegreerde schakeling. Ook waar het voor is en zijn functies.
Wat is een microprocessor?
Het wordt een microprocessor of gewoon een processor genoemd naar de centrale geïntegreerde schakeling van een computer systeem, waar de logische en rekenkundige bewerkingen (berekeningen) worden uitgevoerd om de uitvoering van de programma's mogelijk te maken, vanaf de Besturingssysteem tot de app-software.
Een microprocessor kan werken met een of meer CPU (Central Processing Units), elk opgebouwd uit registers, een besturingseenheid, een rekenkundig-logische eenheid en een rekeneenheid met drijvende komma (of wiskundige coprocessor).
Evenzo is het over het algemeen door middel van een socket verbonden met het moederbord of moederbord, samen met een koellichaam dat bestaat uit bepaalde thermische dissipatiematerialen en een fankoeler (interne ventilator).
Terwijl dezelfde microprocessor een of meer fysieke of logische kernen kan hebben, waarin al het rekenwerk wordt uitgevoerd, kan hetzelfde computersysteem meerdere verwerkers parallel werken.
De prestaties van deze processors zijn niet eenvoudig te meten, maar de klokfrequentie (gemeten in Hertz) wordt vaak gebruikt om het vermogen van de ene van de andere te onderscheiden.
Geschiedenis van de microprocessor
Microprocessors ontstonden als een product van de technologische evolutie van twee specifieke takken: de computergebruik en halfgeleiders. Beiden hebben hun oorsprong in het midden van de 20e eeuw, in de context van de Tweede Wereldoorlog, met de uitvinding van transistor, waarmee de vacuümbuizen werden vervangen.
Sindsdien werd silicium gebruikt om eenvoudige elektronische schakelingen te genereren, wat later (het begin van de jaren zestig) leidde tot de creatie van de eerste digitale schakelingen: Transistor-Resistor Logic (RTL), Transistor Diode Logic (DTL), Transistor-Transistor Logic ( TTL) en Emitter Complemented Logic (ECL).
De volgende stap in de richting van microprocessors zou de uitvinding van geïntegreerde schakelingen (SSI en MSI) zijn, waardoor het begin van de aggregatie en miniaturisering van componenten mogelijk wordt. De eerste rekenmachines die dit gebruiken technologie Ze hadden echter tussen de 75 en 100 geïntegreerde schakelingen nodig, wat onpraktisch was. En dus was de volgende stap in het verkleinen van de computationele architectuur de ontwikkeling van de eerste microprocessors.
De eerste processor was de Intel 4004 die in 1971 werd geproduceerd. Hij bevatte 2300 transistors en met zijn slechts 4 beetjes capaciteit 60.000 logische bewerkingen per seconde zou kunnen uitvoeren, met een klokfrequentie van 700 Hz. Vanaf dat moment investeerde de technologische race in de ontwikkeling van betere en krachtigere microchips: 8-bit, 16-bit, 32-bit en 64-bit . , bereikt momenteel frequenties boven 3 GHz.
Functies van de microprocessor
Caching voorkomt dat RAM onnodig wordt gebruikt.
De microprocessors lijken op een kleine computer miniatuur digitaal, dus het presenteert zijn eigen architectuur en voert bewerkingen uit onder een besturingsprogramma. Deze architectuur bestaat uit:
- ingekapseld Een keramische coating die het silicium bedekt en beschermt tegen de elementen (zoals zuurstof in de lucht).
- cache. Een type ultrasnel geheugen dat beschikbaar is voor de processor, dus het gebruikt geen RAM maar indien nodig, aangezien op de verschillende niveaus van de cache gegevens die in gebruik zijn, worden opgeslagen om onmiddellijk te kunnen worden opgehaald.
- Wiskundige coprocessor. Dit wordt een drijvende-kommaeenheid genoemd en is het deel van de processor dat logische en formele bewerkingen afhandelt.
- Records. Een kort werkgeheugen in de processor, ontworpen om de eigen werking en condities bij te houden.
- Poorten De kanalen die de processor in staat stellen om de informatie met de rest van de systeemcomponenten.
Waar is een microprocessor voor?
De microprocessors zijn het 'brein' van de computer: het logische centrum van rekenkundige en logische bewerkingen, waar alle systeemprogramma's worden uitgevoerd, zowel die van het besturingssysteem als de toepassingen die door de computer worden uitgevoerd. gebruikersnaam. Er zijn ook de binaire logica van het systeem en geheugentoegangen. Dat wil zeggen: de processor is de informatieve motor van de computer.
Microprocessorfunctie:
Een microprocessor werkt op basis van een reeks elementaire instructies die voorgeprogrammeerd zijn en opgeslagen in de vorm van binaire code. Deze instructies worden georganiseerd in het hoofdgeheugen en worden gegeven volgens verschillende fasen, namelijk:
- Prefetch. Of het voorlezen van de instructie uit het hoofdgeheugen van het systeem.
- Ophalen. Het verzenden van de specifieke instructie naar de decoder.
- Decodering. Vertaling van de instructie in een reeks uit te voeren bewerkingen en het lezen van de benodigde operanden om dit te doen.
- Uitvoering. Voltooiing van de training door de componenten van het systeem.
- Schrijven. De resultaten opslaan in het hoofdgeheugen of in registers.
Deze fasen worden uitgevoerd in verschillende CPU-cycli en hun duur hangt af van de frequentie waarmee de microprocessor werkt.