Mikroişlemci nasıl çalışır?

özellikleri

Mikroişlemciler, günlük gerçekliğimizdeki en etkili şeylerden biri haline gelmiştir. Onları bilgisayarlarımızda, televizyonlarımızda, saatlerimizde, mikrodalgalarda ve hemen hemen her elektronik cihazda kullanıyoruz. Onun mikroskobik boyutu, bu çipin sahip olduğu binlerce fonksiyonun bir yansıması değildir, 2 ila 3 milimetre kare ile 1 inç kalınlığa kadar değişir. Silikon mikroişlemci çip malzemesini kapsar. Son derece ince kesilmiş silikon, çipin tüm bileşenlerinden elektrik akımları iletmek için ideal bir iletken ve yalıtıcı görevi görür. Son ürün, kablolama katmanlarından ve dahili transistörlerden oluşan entegre bir devredir. Bir lazer ışığının kullanımıyla, devre yapıları, maskenin veya şablonun tasarımı aracılığıyla silikonun yüzeyi üzerinde işlenir. Basit bir çip, 60 nanometre kadar dar aralıklarla yerleştirilmiş 3000 kadar transistöre sahip olabilir.

operasyon

Bir mikroişlemci, bir bilgisayarın merkezi işlem birimidir. Sistemde yapılan tüm komutları ve süreçleri alın, iletin ve koordine edin. Kablolar ve transistörler arasında hareket eden elektrik akımları, Boole mantığı dilinin kullanımıyla kullanılabilir mesajlara dönüştürülür. Transistörlerin devreleri boyunca hareket eden "açma / kapama" frekansına bağlı olarak, bu Boolean mantığı komut sistemlerini bilgisayardaki aygıtlara ve aygıtlardan iletir. Mikroişlemci iki temel işlevde iletişim kurar: mantık ve bilgi işleme. Bu işlemler çip içindeki iki bileşen tarafından ele alınır: Aritmetik veya mantıksal bir işlev gerektiren tüm komutlardan sorumlu olan mantıksal aritmetik birimi (İngilizce olarak ALU). Bilginin bilgisayarın belleğinden işlenmesini sağlayan kontrol ünitesi (İngilizce CU).

Otobüs hatları

Çip içindeki bu birimler için, "veriyolu" hatları adı verilen kablo grupları sistem aygıtlarına ve sistem aygıtlarından bilgi gönderip alır.

potansiyel

İlk mikroişlemci çipi 1974'te tasarlandı. O zamandan beri teknolojik gelişmeler, işleme kapasitesini ikiye katlarken çip boyutu gereksinimlerini azaltmaya devam ediyor. Bu sürekli ilerleme bunu daha verimli bir birim haline getirdi ve maddi maliyetin önemli ölçüde azaldığını belirtti.

gelecek

Bir sonraki gelişmelerin bir sonraki adımı nanoteknoloji alanına aittir. Bu alan, moleküler / atom altı bilim alanında çalışır. Amacı, en temel malzemelerin - atom ve moleküllerin - zeminden yeniden yapılandırılmasıdır. Şu anda, nanoteknoloji uzmanları mikroişlemci çip modelini moleküler ölçekte çoğaltmak için çalışıyorlar. Bu tamamlandığında, bilgi işlem fonksiyonları mevcut işlem becerilerimizi gölgeleyecektir. Bu gelişmelerin teknolojiyi bugün bildiğimiz gibi kökten değiştirdiği umuluyor.