mikroprosesor

Informatika

2022

Kami menjelaskan apa itu mikroprosesor, sejarah dan karakteristik sirkuit terpadu ini. Juga untuk apa dan fungsinya.

Sebuah mikroprosesor dapat beroperasi dengan satu atau lebih CPU.

Apa itu mikroprosesor?

Ini disebut mikroprosesor atau hanya prosesor ke sirkuit terpadu pusat a sistem komputer, di mana operasi logis dan aritmatika (perhitungan) dilakukan untuk memungkinkan eksekusi program, dari Sistem operasi sampai perangkat lunak aplikasi.

Sebuah mikroprosesor dapat beroperasi dengan satu atau lebih CPU (Unit Pemrosesan Pusat), masing-masing terdiri dari register, unit kontrol, unit aritmatika-logis, dan unit kalkulasi floating point (atau koprosesor matematis).

Demikian juga, umumnya telah dihubungkan melalui soket ke motherboard atau motherboard, bersama-sama dengan sistem heat sink yang terbuat dari bahan disipasi termal tertentu dan penggemarlebih keren (kipas angin dalam).

Sementara mikroprosesor yang sama dapat memiliki satu atau lebih inti fisik atau logis, di mana semua pekerjaan perhitungan dilakukan, sistem komputer yang sama dapat memiliki beberapa prosesor bekerja secara paralel.

Kinerja prosesor ini tidak mudah diukur, tetapi frekuensi clock (diukur dalam Hertz) sering digunakan untuk membedakan antara kekuatan satu dan yang lain.

Sejarah mikroprosesor

Mikroprosesor muncul sebagai produk evolusi teknologi dari dua cabang khusus: komputasi dan semikonduktor. Keduanya dimulai pada pertengahan abad ke-20, dalam konteks Perang Dunia II, dengan penemuan transistor, dengan mana tabung vakum diganti.

Sejak itu, silikon digunakan untuk menghasilkan sirkuit elektronik sederhana, yang kemudian (awal 1960-an) mengarah ke penciptaan sirkuit digital pertama: Logika Transistor-Resistor (RTL), Logika Dioda Transistor (DTL), Logika Transistor-Transistor ( TTL) dan Emitter Complemented Logic (ECL).

Langkah selanjutnya menuju mikroprosesor adalah penemuan sirkuit terpadu (SSI dan MSI), sehingga memungkinkan awal agregasi dan miniaturisasi komponen. Kalkulator pertama yang menggunakan ini teknologi Namun, mereka membutuhkan antara 75 dan 100 sirkuit terpadu, yang tidak praktis. Dan langkah selanjutnya dalam perampingan arsitektur komputasi adalah pengembangan mikroprosesor pertama.

Prosesor pertama adalah Intel 4004 yang diproduksi pada tahun 1971. Ini berisi 2300 transistor dan hanya 4 . sedikit kapasitas dapat melakukan 60.000 operasi logika per detik, pada frekuensi clock 700 Hz. Sejak saat itu, perlombaan teknologi berinvestasi dalam pengembangan microchip yang lebih baik dan lebih kuat: 8-bit, 16-bit, 32-bit dan 64-bit . , saat ini mencapai frekuensi di atas 3 GHz.

Fitur Mikroprosesor

Caching mencegah RAM digunakan secara tidak perlu.

Mikroprosesornya menyerupai mikroprosesor kecil komputer miniatur digital, sehingga menyajikan arsitekturnya sendiri dan melakukan operasi di bawah program kontrol. Arsitektur ini terdiri dari:

  • Dienkapsulasi Lapisan keramik yang menutupi silikon dan melindunginya dari unsur-unsur (seperti oksigen dalam udara).
  • Cache. Jenis memori ultra-cepat yang tersedia untuk prosesor, sehingga tidak digunakan RAM tetapi bila perlu, karena pada berbagai tingkat cache data yang digunakan disimpan untuk pengambilan segera.
  • Koprosesor matematika. Disebut unit floating point, itu adalah bagian dari prosesor yang menangani operasi logis dan formal.
  • Catatan. Memori kerja pendek di prosesor, dirancang untuk melacak operasi dan kondisinya sendiri.
  • Pelabuhan Saluran yang memungkinkan prosesor untuk mengkomunikasikan: informasi dengan komponen sistem lainnya.

Untuk apa mikroprosesor?

Mikroprosesor adalah "otak" komputer: pusat logis dari operasi aritmatika dan logis, di mana semua program sistem akan dieksekusi, baik yang Sistem Operasi, maupun aplikasi yang dijalankan oleh komputer. Nama pengguna. Ada juga logika biner dari sistem dan akses memori. Artinya: prosesor adalah mesin informasi komputer.

Fungsi mikroprosesor

Itu mengambil Ini adalah pengiriman instruksi khusus ke decoder.

Sebuah mikroprosesor beroperasi berdasarkan serangkaian instruksi dasar yang telah diprogram sebelumnya dan disimpan dalam bentuk kode biner. Instruksi-instruksi ini akan diatur ke dalam memori utama, dan diberikan menurut beberapa fase, yaitu:

  • Ambil terlebih dahulu. Atau pra-pembacaan instruksi dari memori utama sistem.
  • Mengambil. Mengirim instruksi khusus ke decoder.
  • Penguraian kode. Penerjemahan instruksi ke dalam serangkaian operasi yang akan dilakukan, dan pembacaan operan yang diperlukan untuk melakukannya.
  • Eksekusi. Penyelesaian pelatihan oleh komponen sistem.
  • Menulis. Menyimpan hasilnya kembali ke memori utama, atau ke register.

Fase-fase ini dilakukan dalam beberapa siklus CPU, dan durasinya tergantung pada frekuensi kerja mikroprosesor.

!-- GDPR -->