Što je mikroprocesor: generacije i njegove vrste

Prvi Mikroprocesor poput Intel 4004 izumili su Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin i Stanley Mazor. Veličina ovih procesora je 8-bitni procesori (čita i piše samo 1 bajt odjednom), 16-bitni (čita ili piše samo 2 bajta odjednom), 32-bitni (čita ili piše samo 4 bajta odjednom) i 64-bitni ( čita ili piše jedini bajt odjednom). Izvodi sve radnje ili funkcije, ovisno o programu koji je programer napisao na montažnom jeziku, a vijek trajanja je veći od 3000 sati. Gotovo svi elektronički proizvodi za kućanstvo sadrže mikroprocesor, neki primjeri su perilice rublja, hladnjaci, gejziri, alarmni sustavi, mikrovalna pećnica, prijenosnici itd.

Što je mikroprocesor?

Mikroprocesor se uglavnom koristi u ugrađene upravljačke aplikacije poput aplikacija za kućanstvo, automobila i računalne periferne opreme. To je integrirano elektronički sklop koji kontrolira sve funkcije CPU-a ili središnje procesorske jedinice računala ili drugih digitalnih uređaja. Cjelokupnom funkcijom CPU-a upravlja jedan integrirani krug koji prihvaća binarne podatke kao ulaz i obrađuje te podatke u skladu s danim uputama, a zatim generira izlaz. Ovaj procesor sadrži milijune sitnih komponenata poput tranzistori , registri i diode. Blok dijagram ovog procesora prikazan je na donjoj slici.

mikroprocesor-blok-dijagram

Komponente mikroprocesora

Komponente ovog procesora su ALU, upravljačka jedinica, ulazno-izlazni uređaji i polje Registra.

• ALU (aritmetička logička jedinica) izvodi i aritmetičke i logičke operacije. Aritmetičke operacije poput zbrajanja, oduzimanja, množenja, dijeljenja i logičke operacije kao što su NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR itd.
• Upravljačka jedinica koristi se za upravljanje uputama i generira signale za rad s ostalim komponentama.
• Niz registra sastoji se od registara. Registri koje programer koristi za pohranu proizvoljnih podataka poznati su kao registri opće namjene, a registri koje programer ne koristi za pohranu podataka poznati su kao rezervirani registri. Duljina registra poznata je kao duljina riječi računala.
• Ulazno-izlazni uređaji koriste se za prijenos podataka između mikroračunala i vanjskih uređaja.

Kako se izrađuju mikroprocesori?

Mikroprocesori su izrađeni od silicija ili germanija. Silicij i germanij su poluvodiči, gotovo sve elektroničke komponente izrađuju ti poluvodiči.

Generacije mikroprocesora

Postoji pet generacija ovog procesora koji uglavnom uključuju sljedeće.

• Mikroprocesor prve generacije : Procesori prve generacije su 4 - bitni mikroprocesori predstavljeni 1971 - 1972.
• Drugi Generacijski mikroprocesor : Procesori druge generacije su 8-bitni mikroprocesor predstavljen 1973. godine.
• Treći Generacijski mikroprocesor : Treća generacija procesora je 16-bitni mikroprocesor predstavljen 1978. godine.
• Četvrti Generacijski mikroprocesor : Procesori četvrte generacije su 32-bitni mikroprocesori.
• Peti Generacijski mikroprocesor : Procesori pete generacije su 64-bitni mikroprocesor.

Rad mikroprocesora

Da bi dobio izlaz, prvi mikroprocesor dohvaća upute iz memorije računala, a zatim ih dekodira i izvršava te upute kao rezultat u binarnom obliku. Snaga datog mikroprocesora mjeri se u bitovima.

Ovaj procesor izvršava uputu slijedeći korake

radni mikroprocesor

• Dohvaćanje (IF): To je prvi korak mikroprocesora koji dohvaća uputu iz memorije.
• Dekodiranje (ID): To je drugi korak mikroprocesora koji se koristi za dekodiranje upute.
• Izvršenje (EX): Posljednji je korak ovog procesora koji izvršava upute i izlaz.

Vrste mikroprocesora

Vrste procesora prikazani su na donjoj slici.

• Vektorski procesori: Vektorski procesor je dizajniran za vektorska izračunavanja i niz je operanda. To je postupak korištenja vektora za pohranu velikog broja varijabli za obradu podataka visokog intenziteta. Vremenska prognoza, mapiranje ljudskog genoma, GIS podaci neki su primjeri vektorskih procesora IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000 itd.
• Procesori ili SIMD procesori: Procesor niza također je dizajniran za vektorska izračunavanja i to je procesor s više podataka s jednom naredbom (SIMD). Primjene SIMD-a uključuju obradu slika, 3d prikaz, prepoznavanje govora, umrežavanje, DSP funkcije itd.

tipovi mikroprocesora

• Skalarni i superskalarni procesori: Procesor koji izvršava skalarne podatke poznat je kao skalarni procesor. Skalarni procesori su možda RISC skalarni procesor ili CISC skalarni procesor. Superskalarni procesor izvršava više od jedne naredbe po taktu i ima više cjevovoda.
• Digitalni procesori signala: Digitalni procesori signala koriste se za obradu signala u digitalnom obliku. Primjene DSP-a su obrada audio signala, digitalna obrada slike, kompresija video zapisa, kompresija zvuka, obrada govora i prepoznavanje itd. Digitalni procesori signala su Motorola 56000, nacionalni lm 32900 itd.
• RISC procesori: Puni oblik RISC-a je smanjeno postavljanje računala s računalima. Upute u ovom procesoru nisu složene. Koristi se u vrhunskim aplikacijama poput obrade video zapisa, telekomunikacija i obrade slika.
• CISC procesori: Cjeloviti oblik CISC-a složeno je računalo s kompletom instrukcija. Upute u ovom procesoru su složene. Za izračune je potrebna vanjska memorija. Arhitektura CISC koristi se u aplikacijama nižeg razreda kao što su sigurnosni sustavi, automatizacija kuće itd.
• ASIC procesori: ASIC je skraćenica za integrirane sklopove specifične za primjenu. Primjenjuje se za posebne funkcije ili aplikacije.

Najbolje tvrtke mikroprocesora

AMD (napredni mikro uređaji), Intel, Nvidia, Marvell tehnološka grupa, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva su neke od najboljih tvrtki ovog procesora. Tvrtka AMD (napredni mikro uređaji) nedavno je uvela AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x, itd., A najbolji mikroprocesor Intel je Intel core i9-9900k.

Prijave

Primjene ovog procesora uključuju sljedeće.

• Igre
• Pregledavanje weba
• Izrada dokumenata
• Matematički proračuni
• Simulacije
• Uređivanje fotografija
• Kućanski aparati
• U automobilskoj elektronici
• U mjerenju
• U mobilnoj elektronici
• U automatizacija zgrada itd

Prednosti

Prednosti ovog procesora uključuju sljedeće

• Niska cijena
• Velika brzina
• Mala veličina
• Niska potrošnja energije
• Svestran
• Pouzdan
• Prijenosni
• Jednostavno za provedbu
• Lako se mijenja

Mane

Mane ovog procesora uključuju sljedeće.

• Operacije s pomičnom zarezom nisu podržane.
• Ponekad se može pregrijati.

Dakle, ovdje se radi o pregledu mikroprocesor . Kao što znamo da je ovaj procesor jedna od najboljih tehnologija koja se može koristiti u gotovo svim elektroničkim proizvodima. Njegova se upotreba povećava iz dana u dan, u usporedbi s drugim tehnologijama troškovi su manji, a brzina mikroprocesora velika. Evo pitanja za vas - što trenutno koristi napredni mikroprocesor?