• Wednesday December 8,2021

microprocessore

Spieghiamo cos'è un microprocessore, la storia e le caratteristiche di questo circuito integrato. Inoltre, a cosa serve e le sue funzioni.

Un microprocessore può funzionare con una o più CPU.
  1. Che cos'è un microprocessore?

Il circuito integrato centrale di un sistema informatico è chiamato ` ` microprocessore '' o semplicemente `` processore '', dove vengono eseguite operazioni logiche e aritmetiche (calcoli) per consentire l'esecuzione dei programmi, dal sistema operativo al software applicativo.

Un microprocessore può funzionare con una o più CPU (Central Processing Unit), ciascuna costituita da registri, un'unità di controllo, un'unità aritmetica-logica e un'unità digitale. Calcolo in virgola mobile (o coprocessore matematico).

Allo stesso modo, è stato generalmente collegato tramite una presa alla scheda madre o alla scheda madre, insieme a un sistema di dissipatore di calore che compongono determinati materiali di dissipazione termica e una ventola. dispositivo di raffreddamento (ventilatore interno).

Mentre lo stesso microprocessore può avere uno o più centri fisici fisici, in cui viene eseguito tutto il lavoro di calcolo, lo stesso sistema Puoi avere diversi processori che lavorano in parallelo.

Le prestazioni di questi processori non sono facili da misurare, ma la frequenza di clock (misurata in Hz) viene spesso utilizzata per distinguere tra la potenza reciproca.

Vedi anche: scheda madre.

  1. Storia del microprocessore

I microprocessori sono emersi come un prodotto dell'evoluzione tecnologica di due rami specifici: computazione e semiconduttori. Entrambi hanno avuto inizio a metà del XX secolo, nel contesto della seconda guerra mondiale, con l'invenzione del transistor, con il quale sono stati sostituiti i tubi a vuoto.

Da quel momento in poi, il silicio fu utilizzato per generare semplici circuiti elettronici, dando origine più tardi (all'inizio degli anni '60) alla creazione dei primi circuiti digitali: L Transistor-Resistore (RTL), Transistor Diode Transistor (DTL), Transistor-Transistor Logic (TTL) ed Complemented Logic Emitter (ECL).

Il prossimo passo verso i microprocessori sarebbe l'invenzione di circuiti integrati (SSI e MSI), consentendo così l'avvio di aggregazione e miniaturizzazione dei componenti. I primi calcolatori per utilizzare questa tecnologia, tuttavia, richiedevano tra 75 e 100 circuiti integrati, il che era poco pratico. E così, il passo successivo nella riduzione dell'architettura computazionale è stato lo sviluppo dei primi microprocessori.

Il primo processore fu l'Intel 4004 prodotto nel 1971 . Conteneva 2300 transistor e con i suoi appena 4 bit di capacità poteva eseguire 60.000 operazioni logiche al secondo, con una frequenza di clock di 700 Hz. Da allora, la carriera tecnologica ha investito nello sviluppo di microchip migliori e più potenti: 8 bit, 16 bit, 32 bit e 64 bit, raggiungendo attualmente frequenze superiori a 3 GHz.

  1. Caratteristiche del microprocessore

La cache impedisce che la RAM venga utilizzata inutilmente.

I microprocessori assomigliano a un piccolo computer digitale in miniatura, quindi presenta la propria architettura ed esegue operazioni sotto un programma di controllo. Questa architettura è composta da:

  • Incapsulata. Una copertura in ceramica che copre il silicio e lo protegge dagli elementi (come l'ossigeno dall'aria).
  • Cache. Un tipo di memoria ultraveloce disponibile per il processore, in modo che non usi la RAM se non quando necessario, poiché a vari livelli della cache i dati in uso vengono salvati per un ripristino immediato.
  • Coprocessore matematico Chiamata unità a virgola mobile, è la parte del processore responsabile delle operazioni logiche e formali.
  • Records. Una breve memoria di lavoro nel processore, progettata per tenere traccia delle proprie operazioni e condizioni.
  • Porte. I condotti che consentono al processore di comunicare le informazioni con il resto dei componenti del sistema.
  1. A cosa serve un microprocessore?

I microprocessori sono il "cervello" del computer: il suo centro logico di operazioni aritmetiche e logiche, in cui verranno eseguiti tutti i programmi del sistema, sia quelli del sistema operativo, sia le applicazioni eseguite dall'utente. Esistono anche logiche binarie del sistema e accesso alla memoria. Vale a dire: il processore è il motore informativo del computer.

  1. Funzione microprocessore

Il recupero è l'invio dell'istruzione specifica al decodificatore.

Un microprocessore opera sulla base di una serie di istruzioni elementari che sono `` preprogrammate '' e memorizzate sotto forma di un codice binario. Queste istruzioni saranno organizzate nella memoria principale e vengono fornite in base a diverse fasi, che sono:

  • Prefetch . O pre-lettura delle istruzioni dalla memoria principale del sistema.
  • Recupera. Invia le istruzioni specifiche per il decodificatore.
  • Decodifica. Traduzione delle istruzioni in una serie di operazioni da eseguire e la lettura degli operandi necessaria per farlo.
  • Esecuzione: esecuzione dell'istruzione da parte dei componenti del sistema.
  • Scrivere Incisione dei risultati nella memoria principale o nei registri.

Queste fasi vengono eseguite in diversi cicli della CPU e la loro durata dipende dalla frequenza di funzionamento del microprocessore.

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