Ewolucja mikroprocesorów - rodzaje mikroprocesorów

Mikroprocesor to nic innego jak procesor i jest niezbędnym elementem komputera. To krzemowy chip zawierający miliony tranzystorów i inne części elektroniczne przetwarzają miliony instrukcji na sekundę. ZA Mikroprocesor to wszechstronny chip , który jest połączony z pamięcią i specjalnymi układami scalonymi i jest wstępnie zaprogramowany przez oprogramowanie. Przyjmuje dane cyfrowe jako i / p i przetwarza je zgodnie z instrukcjami zapisanymi w pamięci. Mikroprocesor ma wiele funkcji, takich jak funkcje przechowywania danych, współdziałanie z różnymi innymi urządzeniami i inne funkcje związane z czasem. Ale główną funkcją jest wysyłanie i odbieranie danych, aby komputer dobrze działał. W tym artykule omówiono typy i ewolucja mikroprocesora . Proszę skorzystać z tego linku dla Historia mikroprocesora i generacja mikroprocesora

Ewolucja mikroprocesora

Mikroprocesor stał się istotniejszą częścią wielu gadżetów. Ewolucję mikroprocesora podzielono na pięć generacji, takich jak pierwsza, druga, trzecia, czwarta i piąta generacja, a cechy tych generacji omówiono poniżej.

Mikroprocesor

Mikroprocesory pierwszej generacji

Mikroprocesory pierwszej generacji zostały wprowadzone w latach 1971-1972. Instrukcje tych mikroprocesorów były przetwarzane szeregowo, pobierały instrukcje, dekodowały, a następnie wykonywały. Kiedy instrukcja mikroprocesora została zakończona, mikroprocesor aktualizuje wskaźnik instrukcji i pobiera następną instrukcję, wykonując tę ​​kolejną operację po kolei dla każdej instrukcji.

Mikroprocesory drugiej generacji

W roku 1970 w układzie scalonym mikroprocesorów drugiej generacji dostępna była niewielka liczba tranzystorów. Przykładami mikroprocesorów drugiej generacji są 16-bitowe arytmetyczne przetwarzanie 7 potokowych instrukcji, mikroprocesor MC68000 Motorola. Te procesory zostały wprowadzone w 1979 roku, a Intel Procesor 8080 to kolejny przykład mikroprocesora . Druga generacja mikroprocesora jest definiowana przez nakładające się operacje pobierania, dekodowania i wykonywania kroków. Gdy pierwsza generacja jest przetwarzana w jednostce wykonawczej, wtedy druga instrukcja jest dekodowana i trzecia instrukcja jest pobierana.

Różnica między mikroprocesorami pierwszej generacji a mikroprocesorami drugiej generacji polegała głównie na zastosowaniu nowych technologii półprzewodnikowych do produkcji chipów. Rezultatem tej technologii był pięciokrotny wzrost instrukcji, szybkości, wykonywania i większej gęstości chipów.

Mikroprocesory trzeciej generacji

Mikroprocesory trzeciej generacji zostały wprowadzone w 1978 roku, co oznaczono jako 8086 Intela i Zilog Z8000. Były to 16-bitowe procesory o wydajności jak mini komputery. Te typy mikroprocesorów różniły się od poprzednich generacji mikroprocesorów tym, że wszyscy główni przemysłowcy stacji roboczych rozpoczęli ewolucję własnych architektur mikroprocesorów opartych na ISC.

Mikroprocesory czwartej generacji

Ponieważ wiele branż przekształciło się z komercyjnych mikroprocesorów w projekty własne, mikroprocesory czwartej generacji zostały wprowadzone z wyjątkowym projektem z milionem tranzystorów. Wiodące mikroprocesory, takie jak 88100 firmy Motorola i 80960CA firmy Intel, mogą wydawać i wycofywać więcej niż jedną instrukcję na cykl zegara.

Mikroprocesory piątej generacji

Mikroprocesory piątej generacji wykorzystywały odsprzęgane przetwarzanie superskalarne, a ich konstrukcja wkrótce przekroczyła 10 milionów tranzystorów. W piątej generacji komputery osobiste są biznesem o niskich marżach i dużym wolumenie, opanowanym przez pojedynczy mikroprocesor.

23 grudnia 1947 r. W laboratorium Bell wynaleziono tranzystor, a układ scalony wynaleziony w 1958 r. Przez J Kilby'ego w Texas Instruments. Tak więc Intel, czyli INTegrated ELectronics, wynalazł pierwszy mikroprocesor.

Ewolucja mikroprocesora

4-bitowy mikroprocesor

INTEL 4004/4040 został wynaleziony w 1971 roku przez Stanleya Mazora i Teda Hoffa. Taktowanie tego mikroprocesora wynosi 740 KHz. Liczba tranzystorów zastosowanych w tym mikroprocesorze to 2300, a liczba instrukcji na sekundę to 60K. Liczba pinów tego mikroprocesora wynosi 16.

8-bitowy mikroprocesor

• Procesor 8008 został wynaleziony w roku 1972. Częstotliwość taktowania tego mikroprocesora wynosi 500 KHz, a liczba instrukcji na sekundę to 50K
• Mikroprocesor 8080 został wynaleziony w 1974 roku. Częstotliwość taktowania wynosi 2 MHz. Liczba użytych tranzystorów wynosi 60 000, a instrukcje na sekundę są 10 razy szybsze w porównaniu z procesorem 8008.
• Mikroprocesor 8085 został wynaleziony w 1976 roku. Częstotliwość taktowania wynosi 3 MHz. Liczba użytych tranzystorów wynosi 6500, a instrukcji na sekundę 769230. Liczba pinów tego mikroprocesora to 40

16-bitowy mikroprocesor

• Mikroprocesor 8086 został wynaleziony w roku 1978. Częstotliwość zegara wynosi 4,77, 8 i 10 MHz. Liczba użytych tranzystorów to 29000, a instrukcje na sekundę to 2,5 miliona. Liczba pinów tego mikroprocesora wynosi 40
• Mikroprocesor 8088 został wynaleziony w 1979 roku, a liczba instrukcji na sekundę wynosi 2,5 miliona
• Mikroprocesory, takie jak 80186 czy 80188, zostały wynalezione w 1982 roku. Częstotliwość taktowania wynosi 6 MHz.
• Mikroprocesor 80286 został wynaleziony w 1982 roku. Częstotliwość taktowania wynosi 8 MHz. Liczba użytych tranzystorów to 134000, a instrukcje na sekundę to 4 miliony. Liczba pinów tego mikroprocesora to 68

32-bitowy mikroprocesor

• Mikroprocesor Intel 80386 został wynaleziony w 1986 roku. Częstotliwość zegara wynosi od 16 MHz do 33 MHz. Liczba użytych tranzystorów to 275000. Liczba pinów tego mikroprocesora to 132 14X14 PGA
• Mikroprocesor Intel 80486 został wynaleziony w 1986 roku. Częstotliwość taktowania wynosi od 16 MHz do 100 MHz. Liczba użytych tranzystorów to 1,2 miliona tranzystorów, a instrukcje na sekundę to 8 KB pamięci podręcznej. Liczba pinów tego mikroprocesora to 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
• Mikroprocesor PENTIUM został wynaleziony w 1993 roku. Częstotliwość zegara wynosi 66 MHz, a instrukcja na sekundę to 8-bitowa pamięć podręczna dla instrukcji 8-bitowych dla danych. Liczba pinów tego mikroprocesora to 237 PGA

64-bitowy mikroprocesor

• Mikroprocesor INTEL core 2 został wynaleziony w 2006 roku. Częstotliwość taktowania wynosi od 1,2 GHz do 3 GHz. Liczba używanych tranzystorów wynosi 291 milionów, a liczba instrukcji na sekundę to 64 KB pamięci podręcznej L1 na każdy rdzeń 4 MB pamięci podręcznej L2.
• Mikroprocesory i3, i5, i7 zostały wynalezione w latach 2007, 2009, 2010 2. Częstotliwość taktowania wynosi od 2 GHz do 3,3 GHz, od 2,4 GHz do 3,6 GHz i od 2,93 GHz do 3,33 GHz.

Ewolucja mikroprocesora w różnych zastosowaniach

Poniższe gadżety zostały zaimplementowane przy użyciu różnych mikroprocesorów. Tak więc ewolucja mikroprocesora w różnych zastosowaniach została omówiona poniżej.

Kalkulator biznesowy

W roku 1971 wynaleziono kalkulator biznesowy, taki jak Unicom 141P. To był jeden z wiodących gadżetów, które zawierają mikroprocesor.

Commodore PET

W roku 1971 ten PET został wdrożony i jest najczęściej uznawany za główny komputer domowy typu all-in-one.

Pralka

W 1977 roku uruchomiono pralki sterowane za pomocą wiodących mikroczipów.

Arcade Mania

W roku 1980 uruchomiono Arcade Maina. Namco założyło Pac-Mana na szlaku amerykańskim i zapoczątkowało nowy trend.

Laptop Osborne 1

W 1981 roku wprowadzono na rynek laptop Osborne 1 z pięcioma ekranami o wadze 10,7 kg. W przypadku większości nowoczesnych laptopów jest to pradziadek.

Nintendo NES

W 1986 roku konsole odświeżyły branżę gier, taką jak Nintendo Entertainment System.

Obliczanie zdemokratyzowane

W roku 1991 wynalazek komputerów osobistych i biznesowych objął szeroką gamę komputerów stacjonarnych, laptopów i kart.

Odtwarzacz mp3

W 1997 roku wprowadzono odtwarzacz muzyczny, aby cieszyć się muzyką w nowoczesny sposób

Jeżyna

Powstanie smartfonów wzmocniło się wraz z wprowadzeniem na rynek Blackberry 850 firmy RIM. Pierwszy BB był dostępny w 1999 roku.

Apple iPod

W roku 2001, pierwszy iPod został wypuszczony na rynek, co dało perspektywę tworzenia muzyki w formacie MP3, tworząc nową gamę setów.

Tablet Microsoft Windows

W roku 2002 został wdrożony Microsoft Windows Tablet, firmy wykorzystywały te zakładki do bardziej pomocnych prac.

Netbook

W roku 2008, netbooki zostały wprowadzone na rynek ze względu na małe i lekkie urządzenie do wykonywania prostych zadań, korzystania z mediów i treści internetowych.

Apple iPod

W 2010 roku Tabs trafił do głównego nurtu klienta dzięki wydaniu iPoda.

Digital Signage

W roku 2011 wynaleziono Digital Signage, które było pierwszym z ogromnych nowych zastosowań mikroprocesora. Akademickie urządzenia z dostępem do Internetu pojawiły się w życiu codziennym, od handlu i handlu detalicznego po rolnictwo i samochody.

Ultrabook

W roku 2011 został wdrożony Ultrabook. Rozwój komputera PC to dodatkowy gigantyczny krok, podobnie jak modne urządzenia Ultrabook z wysokowydajnym przetwarzaniem.

Rodzaje mikroprocesorów

Mikroprocesory dzieli się na pięć typów, a mianowicie: Mikroprocesory ze złożonym zestawem rozkazów CISC, mikroprocesor ze zredukowanym zestawem rozkazów RISC , ASIC - układ scalony specyficzny dla aplikacji, procesory superskalarne, cyfrowe mikroprocesory sygnałowe DSP.

Różne typy mikroprocesorów

Mikroprocesory ze złożonym zestawem instrukcji

Krótkoterminowe mikroprocesory ze złożonym zestawem rozkazów to CISM i klasyfikują one mikroprocesor, w którym rozkazy mogą być wykonywane razem z innymi działaniami niskiego poziomu. Te typy procesorów wykonują różne zadania, takie jak pobieranie, przesyłanie, przywoływanie danych na kartę pamięci i przywoływanie danych z karty pamięci. Oprócz tych zadań wykonuje również złożone obliczenia matematyczne w jednym poleceniu.

Zredukowany zestaw instrukcji mikroprocesora

Krótkoterminowym terminem działania mikroprocesora ze zredukowanym zestawem instrukcji jest RISC. Tego typu procesory są wykonane zgodnie z funkcją, w której mikroprocesor może wykonywać małe rzeczy w określonych poleceniach. W ten sposób te procesory wykonują więcej poleceń w szybszym tempie.

Superskalarne mikroprocesory

Superskalarny procesor kopiuje sprzęt na procesorze w celu wykonywania różnych zadań jednocześnie. Te procesory mogą być używane do jednostek ALU lub multiplikatorów. Mają różne jednostki operacyjne i te procesory mogą wykonywać więcej niż jedno polecenie, przesyłając w sposób ciągły kilka instrukcji do dodatkowych jednostek operacyjnych wewnątrz procesora.

Układ scalony specyficzny dla aplikacji

Krótki termin Specyficzny dla aplikacji procesor z układem scalonym jest ASIC. Te procesory są używane do określonych celów, takich jak kontrola emisji spalin w samochodach lub komputer osobistego asystenta cyfrowego. Ten typ procesora jest wykonany z odpowiednią specyfikacją, ale poza tym można go również wykonać z gotowymi zębatkami.

Multiprocesory sygnału cyfrowego

Cyfrowe procesory sygnałowe są również nazywane DSP, te procesory są używane do kodowania i dekodowania wideo lub do konwersji D / A (cyfrowo na analog) i A / D ( analogowo do cyfrowego ). Potrzebują mikroprocesora, który jest doskonały w obliczeniach matematycznych. Chipy tego procesora są wykorzystywane w radarach, kinach domowych, sonarach, urządzeniach audio, dekoderach telewizyjnych i telefonach komórkowych

Istnieje wiele firm, takich jak Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) powiązanych z wieloma mikroprocesorami, takimi jak mikroprocesory 8085, ASIC, CISM, RISC, DSP i mikroprocesory 8086, takie jak Intel

funkcje

Główny cechy mikroprocesora obejmują następujące elementy.

Przenośny

Mikroprocesory są przenośne ze względu na rozmiar, a także mniejsze zużycie energii.

Niska cena

Mikroprocesory są dostępne po niższych kosztach dzięki technologii IC. Więc ta technologia obniży cenę systemu komputerowego.

Wszechstronny

Mikroprocesor jest wszechstronny, więc może być używany do różnych zastosowań

Niezawodny

Mikroprocesory są niezawodne, więc wskaźnik awarii jest mniejszy ze względu na technologię półprzewodnikową.

Mały rozmiar

Produkcja mikroprocesorów może odbywać się na bardzo mniejszej przestrzeni dzięki zastosowanym technologiom, takim jak VLSI i ULSI. Więc rozmiar systemu komputerowego zostanie zmniejszony.

Wysoka prędkość

Mikroprocesory działają bardzo szybko ze względu na zastosowaną technologię, więc wykonują wiele instrukcji na sekundę.

Niskie zużycie energii

Mikroprocesory zużywają małą moc ze względu na technologię MOS

Niskie wytwarzanie ciepła

Mikroprocesory nie mogą generować ogromnego ciepła w porównaniu z urządzeniami lampowymi, ponieważ wykorzystują technologię półprzewodnikową.

Podstawowe warunki

Plik podstawowe pojęcia używane głównie w mikroprocesorach omówiono poniżej.

Zestaw instrukcji

Zestaw instrukcji można zdefiniować jako zbiór poleceń rozumianych przez mikroprocesor. Jest to przewaga między oprogramowaniem a sprzętem.

Autobus

Przewody, które są używane do przesyłania danych, adresują w inny sposób informacje sterujące dla różnych elementów mikroprocesora. Obejmuje trzy typy szyn, a mianowicie szynę danych, szynę sterującą i szynę adresową

IPC

IPC oznacza instrukcje na cykl. Jest to obliczenie liczby poleceń, które procesor może wykonać w ramach jednego zegara.

Szybkośc zegara

Kiedy nie. operacji na każdą sekundę, które mogą być wykonywane przez procesor, nazywamy szybkością zegara. Szybkość CLK można wyrazić w MHz (megahercach), w przeciwnym razie w GHz (gigahercach). Alternatywną nazwą tego jest częstotliwość zegara.

Pasmo

Krótkoterminowa przepustowość to BW i można ją zdefiniować jako nie. bitów, które mogą być przetwarzane w ramach jednej instrukcji.

Długość słowa

Długość słowa to nic innego, jak nie. bitów może być przetwarzanych jednocześnie przez procesor. Na przykład 8-bitowy mikroprocesor jest używany do przetwarzania 8-bitowych danych naraz. Zakres długości słowa procesora wynosi od 4 do 64 bitów w zależności od rodzaju mikrokomputera.

Typy danych

Mikroprocesor obsługuje głównie kilka typów typów danych, takich jak ASCII, binarne, ze znakiem i bez znaku.

Zalety i wady mikroprocesorów

Zalety mikroprocesorów to

• Szybkość przetwarzania jest wysoka
• Inteligencja została wprowadzona do systemów
• Elastyczne.
• Kompaktowy rozmiar.
• Łatwa konserwacja
• Złożona matematyka

Jedną z wad mikroprocesora jest możliwość przegrzania i ograniczenia mikroprocesora narzucają rozmiar danych.

Zastosowania mikroprocesorów dotyczą głównie sterowników w urządzeniach domowych, komunikacja bezprzewodowa sprzęt, publikacje biurowe i automatyzacja, elektronika użytkowa, kalkulatory, system księgowy, gry wideo, sterowniki przemysłowe oraz systemy akwizycji danych

Tak więc chodzi o rodzaje i ewolucję mikroprocesorów. Dostępność mikroprocesora o małej mocy, niskim koszcie, małej wadze i możliwościach obliczeniowych sprawia, że ​​jest on przydatny w różnych zastosowaniach. W chwili obecnej w automatycznym produkcie testującym stosowane są systemy mikroprocesorowe, systemy sterowania sygnalizacją świetlną , instrukcje, sterowanie prędkością silnika s itp. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące ewolucji artykułów mikroprocesorowych lub projekty elektroniczne i elektryczne proszę podać swoje uwagi w polu sekcji komentarzy. Oto pytanie do Ciebie, który stos jest używany w mikroprocesorze 8085?

Nie przegap: poznaj różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem .

Kredyty fotograficzne:

• Ewolucja mikroprocesora wg bhs4