Mikroişlemci tanımı

tarih

Mikroişlemci, elektriksel impulsları işleyen minik vericiler içeren entegre devrelerden gelişti. Entegre devreler 1960'larda geliştirildi ve 1970'lerde piyasaya sunuldu, bu on yıl boyunca entegre devreler bilgisayar çiplerine, minyatür bilgisayarlar silikon dilimlere dönüştürüldü. 1973 yılında, Texas Instruments mikroişlemciler için ilk patent aldı. Bunlar entegre devreleri ve bilgisayar çiplerinin gücünü aktarmanın yanı sıra hafızayı ve eylemleri işleme ve yürütme yeteneğini bir araya getirme yeteneğine sahipti. 1970'lerin sonunda mikroişlemci teknolojisi, yongaların basit ve ucuz bir şekilde üretilebildiği ve kullanılabilir RAM ve ROM gücünü iki katına çıkardığı noktaya kadar ilerlemişti. 1980'lerde mikroişlemciler, kamera ve televizyon gibi tüketici elektroniğinde görünmeye başladı. 1990'larda, mikroişlemcilerin büyüklüğü azaldı ve kişisel bilgisayarların üretiminin uygun olduğu ve İnternet çağının doğduğu noktaya kadar güç arttı. Bugün, mikroişlemcilerin gücü artmaya devam ediyor ve bileşenlerin üretim maliyeti düşmeye devam ediyor. Milyonlarca tüketici elektroniği, gadget ve oyuncaklarda bulunabilir ve hükümet ve iş operasyonlarının önemli bir parçasıdır.

Mikroişlemci parçaları

Tüm mikroişlemciler aynı temel bileşenleri içerir: Kontrol Birimi: mikroişlemcilerin bu bölümü, programların verilerini ve diğer bileşenlerin yönergelerini yürütme sorunlarını bulur ve analiz eder. Önbellek yönergeleri: Bu bileşen ön talimatları içerir. mikroişlemcinin giriş verilerine nasıl cevap vereceğini dikte eden bir ücret. Ön yakalama birimi: Bu veri portalı. Bilgi, mikroişlemciye, yeni verileri nasıl işleyip saklayacağına karar veren ön yakalama birimi aracılığıyla girer. Kod Çözme Birimi: Bu birim bilgiyi çözer ve diğer bileşenlerin bunu anlayabilmesi için ikili koda dönüştürür. Mantıksal Aritmetik Birimi (ALU): bu birim ikili kodu eyleme dönüştürür. Kodu okuyun ve talimatları uygulamak için hangi işlemin gerekli olduğuna karar verin. RAM / ROM belleği kaydeder: bu, mikroişlemcinin bellek birimidir. RAM, bilgisayar ve kullanıcı tarafından erişilebilen ve gerektiğinde eklenebilir veya silinebilir bellektir. ROM, mikroişlemcide kalıcı olarak saklanan salt okunur bellektir.

süreç

Kullanıcı mikroişlemcinin ön işlem birimine gönderilen verileri girer. Birim, hangi eylem tipinin sipariş edildiğini belirler ve önceden belirlenmiş bir eylem tipine atar. Veri ve tip, talimatları ikili kodlara dönüştüren kod çözme birimine gönderilir. İkili kod, her veri biti komutuna dönüştüren ALU birimine gönderilir. Komutlar, işlev türüne bağlı olarak RAM veya ROM'a gönderilir. Kontrol ünitesi, RAM / ROM aracılığıyla komutlara erişir ve yürütülür. Elektronik cihaz görevi yerine getirir.

tip

Üç ana mikroişlemci türü vardır ve bunlar komut seti, bant genişliği ve hız ile ayırt edilir. Bir mikroişlemcinin hızı, boyutu ve komutları yürütme yeteneği çip veya çekirdeklerin çekirdeğinde bulunur. Tek çekirdekli bir mikroişlemci, tek bir merkezi işlem birimine sahip bir birimdir. 2000'lerin ortalarına kadar, bu ticari olarak mevcut tek mikroişlemci tipiydi. 2005 yılında, çift çekirdekli işlemciler piyasaya çıktı ve artık birçok ev bilgisayarında bulunabilir. Çipin iki merkezi işlem birimi vardır ve tek çekirdekli bir çipi olan bir takımın iki katı kadar hızlı ve güçlüdür. Çoklu çekirdeklere sahip mikroişlemciler, birimin gücünü büyük ölçüde artıran birkaç CPU içerir. Bu mikroişlemciler çoğunlukla sunucularda ve son teknoloji elektronik cihazlarda kullanılmaktadır.

boyutları

Mikroişlemciler çeşitli boyutlarda gelir. Boyut, yonganın fiziksel boyutuna değil, bileşenin ve belleğin enerjisine atıfta bulunur. Mikroişlemcinin boyutu, bitler, ikili haneler halinde ölçülür. Bitler ne kadar büyük olursa, çip daha güçlü olur. Mikroişlemci çiplerinin ilk jenerasyonu, hızlı bir şekilde 8 bit olan 4 bittir. Mevcut en küçük boyutlu çiptir ve çoğunlukla küçük elektronik cihazlarda ve oyuncaklarda kullanılır. 16 bit ve 32 bit en yaygın mikroişlemci boyutlarıdır ve çoğu kişisel bilgisayarlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve taşınabilir aygıtlarda bulunur. 64-bit çip, bazı en güçlü kişisel bilgisayarlarda da bulunabilir, ancak iş istasyonu sistemlerinde ve video oyun konsollarında daha yaygındır. Daha büyük boyutlu mikroişlemci bitleri vardır, ancak bunlar genellikle hükümet ve endüstri tarafından süper bilgisayarlarda kullanılmaktadır.