Tegenwoordig is het gebruik van computers zo wijdverbreid dat we vaak vergeten, of nalaten, om elk van de componenten die dit mogelijk maken, volledig te begrijpen. funcionamiento van deze technologische wonderen.
In dit bericht vertellen we je alles wat je moet weten over de microprocessor...een onderdeel zonder welk het onmogelijk zou zijn om alles te doen wat je met je computer kunt doen. Je zult dit allemaal begrijpen als je je verdiept in het artikel van vandaag, waarin we aspecten zoals... De functies van de microprocessor, zijn toepassingen in de informatica en eigenschappen belangrijkere zaken die ermee gepaard gaan.
Op dezelfde manier kom je meer te weten over de details ervan. geschiedenis en evolutieNaast het chronologisch kennen van de marktintroductie van enkele van de microprocessors die een teken achtergelaten in de computerwereld.
Wat is een microprocessor en waarvoor wordt deze gebruikt in de computerwereld?
De meest gangbare manier om de microprocessor te beschrijven, is door hem het brein van de computer te noemen. Dit geeft ons een duidelijk beeld van het cruciale belang ervan voor de werking van de computer, aangezien Zonder hem zou het onmogelijk zijn. om de meeste bewerkingen uit te voeren die op de computer plaatsvinden.
Het onderdeel, dat gewoonlijk de processor wordt genoemd, is geïntegreerd in het moederbord van de computer en alle rekenkundige en/of eenvoudige logische bewerkingen, tot en met binaire logische bewerkingen en geheugentoegang, verlopen erdoorheen. Het maakt de uitvoering van programma's mogelijk.Dit varieert van een specifiek besturingssysteem tot gebruikersapplicaties via software.
Op dezelfde manier moeten we weten dat een microprocessor kan zijn verbinding Een siliciumchip of -die bestaat uit honderdduizenden geïntegreerde circuits. Deze chip wordt via een socket aan het moederbord van de CPU bevestigd, samen met een koelsysteem dat bestaat uit een interne ventilator en speciaal ontworpen warmteafvoerende materialen.
Op dit punt moeten we de methode voor het vervaardigen van een processor nader bekijken, een proces dat allesbehalve eenvoudig is. Het begint allemaal met het winnen van silicium uit zand dat voldoende kwarts bevat om te voldoen aan de eisen voor een optimale afwerking van het eindproduct.
Betreffende de prestatie Wat microprocessoren betreft, moeten we erop wijzen dat, hoewel er geen vastgestelde maatstaf voor is, men kan stellen dat alles afhangt van de eisen waaraan ze worden blootgesteld, afhankelijk van de apparatuur waarin ze zijn geïnstalleerd.
Wat zijn de belangrijkste functies van een microprocessor in een computer?
Voordat we ingaan op de belangrijkste functies die de microprocessor in computers kan uitvoeren, is het belangrijk te benadrukken dat het tegenwoordig verreweg het meest gebruikte product in de wereldwijde technologie-industrie is. Dit komt doordat het onmisbaar is in... de bediening van een breed scala aan alledaagse apparaten.
De werking ervan is afhankelijk van een perfecte gefaseerde synchronisatiezodat alles verloopt zoals in het ontwerp is gepland. Dit is te danken aan een klok die alles coördineert wat er in de functionele blokken gebeurt.
Om het proces verder te illustreren, leggen we uit dat de microprocessor is verbonden met een krachtige PLL-schakeling die hem helpt bij de uitvoering van de code. opgeslagen instructies in de vorm van binaire cijfers in het hoofdgeheugen.
Het proces begint met de ontvangst van instructieHet decodeert de opdracht en zoekt naar compatibele programma's om deze uit te voeren; zodra dit is gedaan, analyseert het de aangeleverde gegevens; en ten slotte toont het de eindresultaten van het hele proces voordat het binnen een bepaalde tijd doorgaat naar de volgende opdracht. in fracties van een seconde.
Wat zijn de belangrijkste kenmerken die een microprocessor definiëren?
Om de gemeenschappelijke kenmerken van alle microprocessoren te bespreken, Het is noodzakelijk om dit te doen door een deel van de architectuur te beschrijven.Om goed te functioneren, moet elk onderdeel dus aan specifieke eisen voldoen.
Hieronder beschrijven we ze in meer detail:
- ingekapseldDit verwijst naar de huls of behuizing die de siliciumchip beschermt waarop het kleine apparaatje is gebouwd. Deze bescherming zorgt ervoor dat de chip vrij blijft van vuildeeltjes en oxidatie door zuurstof.
- VerborgenDit deel van de microprocessor is verantwoordelijk voor het opslaan van gegevens die direct gebruikt kunnen worden zonder dat er toegang tot het geheugen nodig is. RAMDit verkort de reactietijden tussen instructies aanzienlijk, waardoor het geheugen extreem snel wordt.
- Mathematische coprocessorWe zouden het kunnen omschrijven als het brein van de processor, aangezien in dit gedeelte wiskundige berekeningen worden uitgevoerd. Het fungeert als een floating-point unit.
- RecordsHet is een type klein geheugen dat bestaat uit twee groepen van in totaal 32 registers, waarbij elke groep is bestemd voor het aansturen van specifieke functies binnen de microprocessor. De ene groep is ontworpen om te voorkomen dat de processor uit zichzelf oncontroleerbaar wordt, terwijl de andere de processor ondersteunt... CPU bij sommige taken.
- geheugenDit is het onderdeel waarnaar het apparaat gaat wanneer het een instructie ontvangt, aangezien daar de programma's en hun gegevens zijn opgeslagen.
- poortenDeze componenten zijn verantwoordelijk voor het in stand houden van een constante en gecoördineerde verbinding tussen alle andere computeronderdelen. Met andere woorden, zij activeren de verschillende circuits en andere onderdelen van het systeem wanneer dat nodig is.
Geschiedenis en evolutie van de microprocessor: Wanneer en door wie werden ze uitgevonden?
Hoewel het duidelijk moet zijn dat de microprocessor voortkomt uit technologieën die rond de jaren 50 zijn ontstaan, zoals de computertechnologie en de halfgeleiderindustrie, is het ook goed om te benadrukken dat de oorsprong ervan veel verder teruggaat. 1971-gegevens. Het was in dat jaar dat de samensmelting van de voorgaande technologieën Dit resulteerde in de halffabricaten zoals we die vandaag kennen.
Marcian E. Hoff, die destijds voor het bedrijf Intel werkte, wordt beschouwd als de vader van deze briljante uitvinding, die ongetwijfeld een revolutie teweegbracht in de computerwereld en een onmisbaar hulpmiddel werd voor talloze taken in het moderne leven.
Daarbij moet ook worden opgemerkt dat ingenieur Hoff de medewerking van zijn collega's had. Federico Faggin, Stanley Mazor en Masatoshi Shimadie door de geschiedenis als mede-uitvinders worden erkend. Het moet echter duidelijk zijn dat de uitvinding altijd aan Hoff is toegeschreven, aangezien hij degene was die het voorstel in 1969 presenteerde.
De uitvinding bleek de Intel 4004 te zijn, een 4-bits microprocessor, de eerste commercieel verkrijgbare. Het was een programmeerbare processor, samengesteld met 2.300 transistoren in één enkele capsule, wat al snel niet meer voldeed aan de eisen die de computerontwikkelingen begonnen te stellen.
Uiteraard leidde het bovenstaande tot de zoektocht naar verbeteringen in ontwerp en mogelijkheden, en zo begon de evolutie van de microprocessor naar de verbazingwekkende ontwikkelingen dat weten we vandaag de dag. Maar we zullen dat onderwerp in het volgende hoofdstuk uitgebreider behandelen.
Chronologie van de belangrijkste microprocessors in de geschiedenis van de computertechnologie
In dit gedeelte tonen we u een selectie processoren die mijlpalen hebben gemarkeerd in de onstuitbare evolutie van microprocessoren. die nu in staat zijn geweest om hun integratieschaal te verkleinen, van de micro-beginfase tot nanometrisch:
Intel 4004
Zoals we eerder al aangaven, was dit de eerste microprocessor die wereldwijd commercieel verkrijgbaar was. Hij kon 4096 locaties adresseren met zijn 4-bits geheugen. Dankzij de architectuur kon het tot 60000 bewerkingen per seconde uitvoeren., dankzij het vermogen om te werken op een klokfrequentie van ongeveer 700 kHz.
Een van de beperkingen, die uiteindelijk doorslaggevend leidde tot de zoektocht naar verbeteringen in het systeem, was dat Het kon slechts 45 verschillende instructies verwerken.Hierdoor kon het niet te veel applicaties tegelijk verwerken, dus werd het aanvankelijk alleen gebruikt in toepassingen met beperkte resources.
Intel 8008
De 8008, die medio 1972 werd geïntroduceerd, was inderdaad ontworpen voor effectief gebruik in computerterminals. In de kleine behuizing waren de volgende componenten geïntegreerd... 3300 transistorenwat ons een idee geeft van de behaalde vooruitgang destijds.
Het is belangrijk om te vermelden dat dit het tijdperk van de 8-bits microprocessoren inluidde, waardoor het mogelijk werd het geheugen uit te breiden tot 16 KB. Hierdoor kon het tot wel 48 aanvullende instructies, bij klokfrequenties tot 800 kHz.
Intel 8080
Het werd uitgebracht in 1973 en was ontworpen voor talloze toepassingen. Hoewel het nog steeds een 8-bits microprocessor was, slaagden de ontwikkelaars erin om een grotere hoeveelheid geheugen te adresseren. Hierdoor kon het instructies uitvoeren. in tien keer minder tijd dan zijn voorganger.
Bovendien betekende de 8080 een belangrijke stap in de richting van het bereiken van de onderlinge verbinding met de meeste standaard TTL-componenten, dankzij de compatibiliteit van deze microprocessor met deze rekenlogica.
SC/MP
Geïntroduceerd in 1974 door het bedrijf. Nationale halfgeleiderHet apparaat werd al snel populair vanwege de lage kosten. Het was uitgerust met een 8-bits databus in combinatie met een 16-bits adresbus.
Een andere reden voor de grote acceptatie is dat de vrijgekomen bussen gebruikt konden worden voor... gedeeld door meer dan één processor Tegelijkertijd waren zij de eersten met die functie.
Motorola 6800
Om niet achterop te raken in de race om computerontwikkeling, presenteerde Motorola in 1975 dit voorstel, dat was geïntegreerd in een aanzienlijk aantal vroege microcomputers die zich al in het midden van de jaren zeventig begonnen voor te doen.
Het betekende een belangrijke mijlpaal in de evolutie van microprocessors, omdat het de eerste was die was uitgerust met een indexrecordVerschillende van de meest bekende microprocessors van dit merk zijn ervan afgeleid.
Intel 8086
De eerste 16-bits microprocessor, de 8086, kwam in 1978 op de markt en betekende ongetwijfeld een enorme sprong voorwaarts in de computerwereld. De 29.000 transistors stellen hem in staat om... Voer de instructies uit in slechts 400 nanoseconden.Het was de eerste die 1 MB geheugen kon verwerken.
Ten tijde van de lancering waren er vrijwel geen toepassingen die met 16 bits konden werken, waardoor de fabrikant gedwongen was zijn model te presenteren. 8088met als doel hun marktaandeel te behouden.
Intel 80386
Hier hebben we het al over een microprocessor van 32 beetjesHet werd halverwege de jaren tachtig op de markt gebracht. Dankzij de 275.000 transistors kon het snelheden tot 33 MHz bereiken. De geheugencapaciteit was 4 GB.
Een van de nieuwe functies is de vereenvoudiging van de implementatie van besturingssystemen die virtueel geheugen vereisen, dankzij de pagina-vertalingseenheid verwerkt in deze chip.
DEC Alfa (AXP)
Het was ongetwijfeld een revolutie in de wereld van microprocessoren en was uitgerust met een RISC-instructieset die in staat was tot... 64 beetjes, specifiek bedoeld voor drijvende-komma-berekeningen. Vanaf dat moment waren computers in staat om te representeren echte getallen met grotere efficiëntie.
Het moet ook worden opgemerkt dat na de verschijning ervan, en 1992microprocessoren begonnen te worden ontworpen om te werken met recordsRAM-geheugen was dus alleen nodig voor het laden en opslaan van instructies.
Intel Pentium
Dit is een microprocessor van 64 beetjesdie in 1993 werd geïntroduceerd. Hoewel de DEC Alpha er al eerder, in 1992, uitkwam, werd de Pentium populairder omdat hij veel goedkoper was dan zijn concurrent. Bij de productie van elke eenheid werden gebruikt 3.100.000 transistoren voor een geheugencapaciteit van 4 GB en een werkfrequentie van 66 MHz.
Pentium zonder twijfel heeft een tijdperk gemarkeerd In de technologische wereld is het een veelgebruikte naam in de computerindustrie. Veel ontwikkelingen zijn gebaseerd op de 64-bits databus.
Hoewel de door ons gepresenteerde werken een blijvende indruk hebben achtergelaten voor en na In de onstuitbare evolutie van microprocessoren zijn er steeds nieuwe, steeds verbazingwekkendere exemplaren verschenen, waardoor we tegenwoordig beschikken over een grote verscheidenheid aan microprocessoren voor toepassingen in diverse sectoren.
