マイクロプロセッサとは何か、この集積回路の歴史と特徴について説明します。また、それが何のためにあるのか、そしてその機能。
マイクロプロセッサとは何ですか？
これは、マイクロプロセッサまたは単にプロセッサと呼ばれ、 コンピューターシステム、プログラムの実行を可能にするために論理演算および算術演算（計算）が実行される場合、 オペレーティング・システム まで アプリソフトウェア.
マイクロプロセッサは、1つまたは複数で動作できます CPU （中央処理装置）、それぞれがレジスター、制御装置、算術論理装置、および浮動小数点計算装置（または数学コプロセッサー）で構成されています。
同様に、通常、ソケットを使用してマザーボードまたはマザーボードに接続されており、特定の熱放散材料で構成されたヒートシンクシステムと ファンクーラー （内部ファン）。
同じマイクロプロセッサに1つ以上の物理コアまたは論理コアを含めることができ、すべての計算作業が実行されますが、同じコンピュータシステムに複数のコアを含めることができます。 プロセッサ 並行して作業します。
これらのプロセッサのパフォーマンスを測定するのは簡単ではありませんが、クロック周波数（ヘルツで測定）は、一方の電力と他方の電力を区別するためによく使用されます。
マイクロプロセッサの歴史
マイクロプロセッサは、2つの特定のブランチの技術的進化の産物として登場しました。 コンピューティング と半導体。どちらも20世紀半ばに始まりました。 第二次世界大戦、の発明で トランジスタ、真空管を交換しました。
それ以来、シリコンは単純な電子回路を生成するために使用され、後に（1960年代の初めに）最初のデジタル回路の作成につながりました：トランジスタ-抵抗論理（RTL）、トランジスタダイオード論理（DTL）、トランジスタ-トランジスタ論理（ TTL）およびエミッタ補完ロジック（ECL）。
マイクロプロセッサに向けた次のステップは、集積回路（SSIおよびMSI）の発明であり、これにより、コンポーネントの集約と小型化を開始できます。これを使用する最初の計算機 テクノロジー ただし、75〜100個の集積回路が必要であり、実用的ではありませんでした。したがって、計算アーキテクチャのダウンサイジングの次のステップは、最初のマイクロプロセッサの開発でした。
最初のプロセッサは1971年に製造されたIntel4004でした。2300個のトランジスタを搭載し、4個しか搭載していませんでした。 ビット キャパシティは、700 Hzのクロック周波数で1秒あたり60,000のロジック操作を実行できます。それ以降、技術競争は、8ビット、16ビット、32ビット、64ビットのより優れたより強力なマイクロチップの開発に投資しました。 。、現在3GHzを超える周波数に達しています。
マイクロプロセッサの機能
キャッシングにより、RAMが不必要に使用されるのを防ぎます。
マイクロプロセッサは小さなものに似ています コンピューター ミニチュアデジタルなので、独自のアーキテクチャを提示し、制御プログラムの下で操作を実行します。このアーキテクチャは次のもので構成されています。
- カプセル化シリコンを覆い、元素（酸素など）からシリコンを保護するセラミックコーティング 空気).
- キャッシュ。プロセッサで使用できる超高速メモリの一種であるため、使用しません 羊 しかし、必要に応じて、さまざまなレベルで キャッシュ 使用中のデータはすぐに取得できるように保存されます。
- 数学コプロセッサー。浮動小数点ユニットと呼ばれるのは、論理演算と形式演算を処理するプロセッサの部分です。
- 記録。プロセッサ内の短い作業メモリ。自身の動作と状態を追跡するように設計されています。
- ポートプロセッサが通信できるようにするコンジット 情報 残りのシステムコンポーネントと一緒に。
マイクロプロセッサとは何ですか？
マイクロプロセッサはコンピュータの「頭脳」です。算術演算と論理演算の論理的な中心であり、オペレーティングシステムのプログラムと、コンピュータによって実行されるアプリケーションの両方のすべてのシステムプログラムが実行されます。 ユーザー名。システムとメモリアクセスのバイナリロジックもあります。つまり、プロセッサはコンピュータの情報エンジンです。
マイクロプロセッサ機能
マイクロプロセッサは、事前にプログラムされ、バイナリコードの形式で保存された一連の基本命令に基づいて動作します。これらの命令はメインメモリに編成され、次のいくつかのフェーズに従って提供されます。
- プリフェッチ. または、システムのメインメモリからの命令の先読み。
- フェッチ。特定の命令をデコーダーに送信します。
- デコード。命令を実行する一連の演算に変換し、そのために必要なオペランドを読み取ります。
- 実行。システムのコンポーネントによるトレーニングの完了。
- 書き込み。結果をメインメモリまたはレジスタに保存します。
これらのフェーズはいくつかのCPUサイクルで実行され、その期間はマイクロプロセッサが動作する周波数によって異なります。