יחידת העיבוד המרכזית (CPU) של המחשב הבנויה על א מעגל משולב יחיד (IC) נקרא א מיקרו - מעבד .
מחשב דיגיטלי עם מעבד אחד הפועל כ-CPU נקרא מיקרו-מחשב.
זהו מכשיר אלקטרוני שניתן לתכנות, רב תכליתי, מונע על ידי שעון, מבוסס אוגר, הקורא הוראות בינאריות מהתקן אחסון הנקרא זיכרון, מקבל נתונים בינאריים כקלט ומעבד נתונים בהתאם להוראות אלו ומספק תוצאות כפלט.
המיקרו-מעבד מכיל מיליוני רכיבים זעירים כמו טרנזיסטורים, רגיסטרים ודיודות הפועלים יחד.
תרשים בלוקים של מיקרו מחשב
מיקרו-מעבד מורכב מ-ALU, יחידת בקרה ומערך אוגר. איפה ללכת מבצע פעולות אריתמטיות והגיוניות על הנתונים המתקבלים מהתקן קלט או זיכרון. יחידת הבקרה שולטת בהוראות ובזרימת הנתונים בתוך המחשב. וגם, מערך רישום מורכב מאוגרים המזוהים על ידי אותיות כמו B, C, D, E, H, L ומצבר.
אבולוציה של מיקרו-מעבדים
אנו יכולים לסווג את המיקרו-מעבד לפי דורות או לפי גודל המיקרו-מעבד:
איך להחזיר מערך ב-java
דור ראשון (4 סיביות מיקרו-מעבדים)
הדור הראשון של מעבדי המיקרו הוצגו בשנים 1971-1972 על ידי Intel Corporation. זה נקרא בשם אינטל 4004 מכיוון שזה היה מעבד 4 סיביות.
זה היה מעבד על שבב בודד. הוא יכול לבצע פעולות אריתמטיות והגיוניות פשוטות כמו חיבור, חיסור, OR בוליאני ו-AND בוליאני.
הייתה לי יחידת בקרה שמסוגלת לבצע פונקציות בקרה כמו שליפת פקודה מזיכרון האחסון, פענוחה ואז יצירת פולסי בקרה לביצועה.
דור שני (מיקרו-מעבד של 8 סיביות)
הדור השני של מעבדי המיקרו הוצגו ב-1973 שוב על ידי אינטל. זה היה מעבד 8 סיביות ראשון שיכול לבצע פעולות אריתמטיות ולוגיות על מילים של 8 סיביות. זה היה אינטל 8008, וגרסה משופרת נוספת הייתה אינטל 8088.
דור שלישי (מיקרו-מעבד של 16 סיביות)
הדור השלישי של מעבדי המיקרו, שהוצגו ב-1978 היו מיוצגים על ידי 8086, Zilog Z800 ו-80286 של אינטל , שהיו מעבדי 16 סיביות עם ביצועים כמו מחשבי מיני.
מה זה אומר xd
דור רביעי (32 סיביות מיקרו-מעבדים)
מספר חברות שונות הציגו את המיקרו-מעבדים של 32 סיביות, אך הפופולרי ביותר הוא אינטל 80386 .
דור חמישי (מעבדי מיקרו-64 סיביות)
משנת 1995 ועד היום אנחנו בדור החמישי. אחרי 80856, אינטל יצאה עם מעבד חדש, כלומר מעבד פנטיום ואחריו מעבד פנטיום פרו , המאפשר למספר מעבדים במערכת אחת להשיג ריבוי עיבודים.
מעבדי 64 סיביות משופרים אחרים הם מעבדי Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
טבלה: מעבדי אינטל חשובים
| מיקרו - מעבד | שנת ההמצאה | אורך מילה | קיבולת כתובת זיכרון | סיכות | שָׁעוֹן | הערות |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4 סיביות | 1 KB | 16 | 750 KHz | המיקרו-מעבד הראשון |
| 8085 | 1976 | 8 סיביות | 64 KB | 40 | 3-6 מגה-הרץ | מיקרו-מעבד 8 סיביות פופולרי |
| 8086 | 1978 | 16 סיביות | 1MB | 40 | 5-8 מגה-הרץ | בשימוש נרחב ב-PC/XT |
| 80286 | 1982 | 16 סיביות | 16MB אמיתי, 4GB וירטואלי | 68 | 6-12.5 מגה-הרץ | בשימוש נרחב ב-PC/AT |
| 80386 | 1985 | 32 סיביות | 4GB אמיתי, 64TB וירטואלי | 132 14X14 PGA | 20-33 מגה-הרץ | מכיל MMU על שבב |
| 80486 | 1989 | 32 סיביות | 4GB אמיתי, 64TB וירטואלי | 168 17X17 PGA | 25-100 מגה-הרץ | מכיל MMU, מטמון ו-FPU, 1.2 מיליון טרנזיסטורים |
| פנטיום | 1993 | 32 סיביות | 4GB אמיתי, כתובת 32 סיביות, אוטובוס נתונים 64 סיביות | 237 PGA | 60-200 | מכיל 2 ALUs, 2 Caches, FPU, 3.3 מיליון טרנזיסטורים, 3.3 V, 7.5 מיליון טרנזיסטורים |
| פנטיום פרו | אלף תשע מאות תשעים וחמש | 32 סיביות | אפיק כתובות אמיתי בנפח 64GB, 36 סיביות | 387 PGA | 150-200 מגה-הרץ | זהו מעבד זרימת נתונים. הוא מכיל גם מטמון ברמה השנייה, 3.3 V |
| פנטיום II | 1997 | 32 סיביות | - | - | 233-400 מגה-הרץ | כל התכונות של Pentium pro plus טכנולוגיית MMX, 3.3 V, 7.5 מיליון טרנזיסטורים |
| פנטיום III | 1999 | 32 סיביות | 64GB | 370 PGA | 600-1.3 מגה-הרץ | גרסה משופרת של Pentium II; 70 הוראות SIMD חדשות |
| פנטיום 4 | 2000 | 32 סיביות | 64GB | 423 PGA | 600-1.3 גיגה-הרץ | גרסה משופרת של פנטיום III |
| איטניום | 2001 | 64 סיביות | 64 קווי כתובת | 423 PGA | 733 מגה-הרץ-1.3 גיגה-הרץ | מעבד EPIC 64 סיביות |
איפה,
מונחים בסיסיים המשמשים במיקרו-מעבד
להלן רשימה של כמה מונחים בסיסיים המשמשים במיקרו-מעבד:
סט הוראות - קבוצת הפקודות שהמיקרו-מעבד יכול להבין נקראת Instruction set. זהו ממשק בין חומרה לתוכנה.
אוֹטוֹבּוּס - סט מוליכים שנועדו להעביר נתונים, כתובת או מידע בקרה לאלמנטים שונים במיקרו-מעבד. למיקרו-מעבד יהיו שלושה סוגים של אוטובוסים, כלומר אפיק נתונים, אפיק כתובת ואפיק בקרה.
אלגוריתם דק
IPC (הוראות לכל מחזור) - זהו מדד לכמה הוראות מעבד מסוגל לבצע בשעון בודד.
מהירות שעון - זה מספר הפעולות בשנייה שהמעבד יכול לבצע. זה יכול לבוא לידי ביטוי במגה-הרץ (MHz) או ג'יגה-הרץ (GHz). זה נקרא גם קצב השעון.
אלטרנטיבה של mylivecricket
רוחב פס - מספר הביטים המעובדים בהוראה בודדת נקרא רוחב פס.
אורך מילה - מספר הביטים שהמעבד יכול לעבד בכל פעם נקרא אורך המילה של המעבד. מעבד 8 סיביות עשוי לעבד נתונים של 8 סיביות בכל פעם. טווח אורך המילים הוא בין 4 סיביות ל-64 סיביות בהתאם לסוג המיקרו-מחשב.
סוגי מידע - המיקרו-מעבד תומך בפורמטים מרובים של סוגי נתונים כמו בינארי, ASCII, מספרים חתומים ובלתי חתומים.
עבודה של מיקרו-מעבד
המיקרו-מעבד עוקב אחר רצף כדי לבצע את ההוראה: Fetch, Decode, ולאחר מכן Execute.
בתחילה, ההוראות מאוחסנות בזיכרון האחסון של המחשב בסדר עוקב. המיקרו-מעבד מביא את ההוראות האלה מהאזור המאוחסן (זיכרון), ואז מפענח אותו ומבצע את ההוראות האלה עד שהפקת STOP מתקיימת. לאחר מכן, הוא שולח את התוצאה בצורה בינארית ליציאת הפלט. בין תהליכים אלו, האוגר מאחסן את הנתונים הזמניים ו-ALU (יחידה אריתמטית ולוגית) מבצעת את פונקציות המחשוב.