微处理器

我们解释了微处理器是什么,这种集成电路的历史和特点。此外,它的用途和功能。

微处理器可以与一个或多个 CPU 一起运行。

什么是微处理器?

它被称为微处理器或简称为处理器的中央集成电路 电脑系统,其中执行逻辑和算术运算(计算)以允许程序执行,从 操作系统 直到 应用软件.

一个微处理器可以与一个或多个 中央处理器 (中央处理单元),每个由寄存器、控制单元、算术逻辑单元和浮点计算单元(或数学协处理器)组成。

同样,它通常通过插座连接到主板或主板,以及由某些散热材料和散热片组成的散热系统。 扇子冷却器 (内部风扇)。

虽然同一个微处理器可以有一个或多个物理或逻辑核心,所有的计算工作都在其中进行,但同一个计算机系统可以有几个 处理器 并行工作。

这些处理器的性能并不容易衡量,但时钟频率(以赫兹为单位)通常被用来区分一个和另一个的功率。

微处理器历史

微处理器是两个特定分支技术发展的产物: 计算 和半导体。两者都起源于 20 世纪中叶,在 二战,随着发明 晶体管,用它替换了真空管。

从那时起,硅被用于生成简单的电子电路,导致后来(1960 年代初期)创建了第一个数字电路:晶体管-电阻逻辑 (RTL)、晶体管二极管逻辑 (DTL)、晶体管-晶体管逻辑 ( TTL) 和发射器互补逻辑 (ECL)。

微处理器的下一步将是集成电路(SSI 和 MSI)的发明,从而开始组件的聚合和小型化。第一个使用它的计算器 技术 然而,他们需要 75 到 100 个集成电路,这是不切实际的。因此,计算架构缩小的下一步是开发第一批微处理器。

第一个处理器是 1971 年制造的 Intel 4004。它包含 2300 个晶体管,只有 4 容量可以每秒执行 60,000 次逻辑运算,时钟频率为 700 Hz。从那时起,技术竞赛投资于开发更好更强大的微芯片:8 位、16 位、32 位和 64 位. ,目前达到 3 GHz 以上的频率。

微处理器特性

缓存可防止 RAM 被不必要地使用。

微处理器类似于一个小的 计算机 微型数字,因此它呈现出自己的架构并在控制程序下执行操作。该架构由以下部分组成:

  • 封装的覆盖硅并保护其免受元素(例如硅中的氧)影响的陶瓷涂层 空气).
  • 缓存.一种可供处理器使用的超快内存,因此它不使用 内存 但在必要时,因为在各级 缓存 使用中的数据被保存以便立即检索。
  • 数学协处理器。称为浮点单元,它是处理器中处理逻辑和形式操作的部分。
  • 记录。处理器中的一个短工作内存,旨在跟踪其自身的操作和条件。
  • 端口允许处理器通信的管道 信息 与其余的系统组件。

微处理器有什么用?

微处理器是计算机的“大脑”:它的算术和逻辑运算的逻辑中心,所有系统程序都将在这里执行,包括操作系统的程序,以及由计算机执行的应用程序。 用户名.还有系统和内存访问的二进制逻辑。也就是说:处理器是计算机的信息引擎。

微处理器功能

拿来 它是向解码器发送特定指令。

微处理器基于一系列预先编程并以二进制代码形式存储的基本指令进行操作。这些指令将被组织到主内存中,并根据几个阶段给出,它们是:

  • 预取或者从系统的主存储器中预读指令。
  • 拿来.向解码器发送特定指令。
  • 解码。将指令翻译成一系列要执行的操作,并读取必要的操作数来执行此操作。
  • 执行。通过系统的组件完成训练。
  • 写作。将结果保存回主存储器或寄存器。

这些阶段在几个 CPU 周期内执行,它们的持续时间取决于微处理器的工作频率。

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