A Fairchild (1957-ben alapított) félvezetők 1959-ben találták ki az első integrált áramkört, amely a mikroprocesszor történelem. 1968-ban Gordan Moore, Robert Noyce és Andrew Grove lemondtak a Fair gyermek félvezetőkről és saját céget alapítottak: Integrated Electronics (Intel). 1971-ben feltalálták az első mikroprocesszort, az Intel 4004-et. A mikroprocesszor központi processzorként is ismert, amelyben a perifériák száma egyetlen chipen van kialakítva. ALU-val (számtani és logikai egység), vezérlő egységgel, regiszterekkel, buszrendszerekkel és órával rendelkezik a számítási feladatok elvégzéséhez. Ez a cikk a mikroprocesszorok történetének és generációinak áttekintését tárgyalja.

Mi az a mikroprocesszor?

A modern számítógépekben vagy eszközökben a mikroprocesszor elengedhetetlen része. Olyan CPU funkcióit használja, amely központi processzorként ismert. Számítógépben az alkatrész felelős olyan utasítások végrehajtásáért, amelyek be vannak programozva egyetlen integrált áramkörbe (IC), amely összeköti a gép készülékeit a megtartásukhoz szükséges elektromos infrastruktúrán keresztül. A mikroprocesszoros tervezés hatalmas helyet foglal el, kevesebb helyen.

A mikroprocesszor fő feladata az aritmetikai és logikai műveletek végrehajtása, például számok összeadása, kivonása, számok egyik régióból a másikba történő átvitele és két szám kiértékelése. A mikroprocesszor alternatív neve egy processzor, egy CPU vagy egy logikai chip. A számítógépben úgy működik, mint egy agy, egyetlen integrált áramkör vagy egy központi processzor funkcióinak beépítésével. Ez egy programozható eszköz, többcélú használatra.

A mikroprocesszor bemenete bináris adatfeldolgozás, amely a memóriában tárolt utasításoktól függően kimenetet nyújt. Az adatfeldolgozás a processzorban elvégezhető az ALU, a vezérlőegység és a regiszter tömb segítségével.

A regiszter tömb számos regiszteren keresztül dolgozza fel az adatokat, amelyek pillanatnyi gyorselérési memóriahelyekként hajtanak végre. Az adatok és az utasítások áramlása a rendszerben kezelhető a vezérlőegységen keresztül. Általában egy alapvető mikroprocesszornak speciális elemekre van szüksége bizonyos műveletek végrehajtásához, mint például regiszterek, ALU (számtani és logikai egység), vezérlő egység, utasításregiszter, programszámláló és busz.

Mikroprocesszoros előzmények

A mikroprocesszor felépítése

A mikroprocesszor egyetlen IC-csomag, amelyben több hasznos funkció van integrálva és egyetlen szilícium félvezető chipen van kialakítva. Felépítése egy központi feldolgozó egységből áll, memória modulok , egy rendszerbusz és egy bemeneti / kimeneti egység.

A mikroprocesszor felépítése

A rendszerbusz összeköti a különféle egységeket az információcsere megkönnyítése érdekében. Ez további adatokból, címből és vezérlő buszokból áll az adatcsere megfelelő végrehajtása érdekében.

A központi feldolgozó egység egy vagy több aritmetikai logikai egységből (ALU), regiszterekből és egy vezérlő egységből áll. A regiszterek alapján a mikroprocesszor generációi is osztályozhatók. A mikroprocesszor általános célú és speciális típusú regiszterekből áll, amelyek végrehajtják az utasításokat és tárolják a címet vagy az adatokat a program futtatása közben. Az ALU kiszámítja az összes aritmetikát és logikai műveletek adatokon, és meghatározza a mikroprocesszorok méretét, például 16 bites vagy 32 bites.

A memória egység tárolja a programot és az adatokat, és processzorra, elsődleges és másodlagos memóriára oszlik. A bemeneti és kimeneti egység összeköti az I / O perifériákat a mikroprocesszorral az információk fogadásához és küldéséhez.

Mikroprocesszoros speciális rendeltetések

A mikroprocesszorok különféle speciális rendeltetésű kivitelben kaphatók, amelyek az alábbiakat tartalmazzák.

A DSP (digitális jelfeldolgozó) egyfajta speciális processzor, amelyet jelfeldolgozásra használnak.
A GPU-kat (grafikus feldolgozó egységeket) elsősorban valós idejű képmegjelenítésre tervezték. Más típusú speciális processzorokat használnak a gépi látáshoz, valamint a videó feldolgozásához.
A beágyazott rendszerekben a mikrovezérlők mikroprocesszort építenek be perifériás eszközök segítségével
Az SOC-k (Systems on-chip) gyakran tartalmaznak egy vagy több mikrovezérlő / mikroprocesszor magot további komponensek, például rádiómodemek felhasználásával. Ezek a modemek tableteken, okostelefonokon stb.

A sebesség és az energia szempontjai

A mikroprocesszor kiválasztása elsősorban a szó méretétől függően különböző alkalmazásokhoz történik. Ha a szóméret hosszú, akkor lehetővé teszi a mikroprocesszor minden óraciklusában, hogy több számítást végezzen, ugyanakkor fizikailag nagyobb IC-kkal haladva kommunikálhat nagyobb készenléti, valamint működési teljesítmény-kihasználással, 4-bites, 8-bites vagy 12-es A bites processzorokat széles körben használják a beágyazott mikrokontrollerekbe.

Amint egy rendszer nagy mennyiségű adat kezelésére számít, különben rugalmasabb felhasználói felületre van szükség, akkor 16 bites 32 bites / 64 bites processzorokat használnak. SoC vagy mikrovezérlő alkalmazásokhoz, amelyekhez nagyon kis teljesítményű elektronokra van szükség, a 32 bites helyett 8 vagy 16 bites mikroprocesszorok választhatók

Amikor egy 8 bites processzoron fut a 32 bites számtani művelet, óriási teljesítménnyel zárulhat, mert a processzornak több utasítást kell végrehajtania.

Korai mikroprocesszoros történet

Az Intel által kifejlesztett első mikroprocesszor az Intel 4004. Néhány év után az Electronics Magazine 1975-ben megjelent egy cikket az Altairről, amely az új processzort, az Intel 8080-at használta. Ez egy második generációs processzor. 1980-ban az IBM úgy döntött, hogy 8088 néven ismert Intel mikroprocesszort alkalmaz.

“giroszkóp, hogyan működik ”

Ez a processzor volt az első tömegesen előállított PC, amelyet találóan PC néven ismertek.
Amikor az emberek különböző célokra kezdték használni a személyi számítógépeket, például grafikák készítéséhez, szavak feldolgozásához, a dobozban lévő processzorok száma egyre nőtt, azonban a processzor napjainkban is a figyelem középpontjában marad.

Generációs és mikroprocesszoros előzmények

1. generáció: Ez volt az 1971 és 1973 közötti mikroprocesszoros történet. 1971-ben az INTEL létrehozta az első 4004 mikroprocesszort, amely 740 kHz órajelen fog működni. Ebben az időszakban a piacon lévő egyéb mikroprocesszorok, köztük a Rockwell International PPS-4, az INTEL-8008 és a National semiconductors IMP-16 voltak használatban. De ezek nem voltak TTL-kompatibilis processzorok.

két^ndGeneráció: Ez volt az az időszak 1973 és 1978 között, amikor nagyon hatékony 8 bites mikroprocesszorokat valósítottak meg, mint például a legnépszerűbbek közé sorolt Motorola 6800 és 6801, INTEL-8085 és Zilog’s-Z80. Szupergyors sebességüknek köszönhetően költségesek voltak, mivel az NMOS technológián alapultak gyártás .

3. generáció: Ebben az időszakban 16 bites processzorokat hoztak létre és terveztek HMOS technológiával. 1979 és 1980 között az INTEL 8086/80186/80286, valamint a Motorola 68000 és 68010 fejlesztettek ki. Ezeknek a processzoroknak a sebessége négyszer nagyobb volt, mint a 2. generációs processzoroké.

4. generáció: 1981 és 1995 között ez a generáció 32 bites mikroprocesszorokat fejlesztett ki HCMOS gyártásával. Az INTEL-80386 és a Motorola 68020/68030 voltak a népszerű processzorok.

5. generáció: 1995-től mostanáig ez a generáció olyan nagy teljesítményű és nagy sebességű processzorokat hozott létre, amelyek 64 bites processzorokat használnak. Ilyen processzorok lehetnek Pentium, Celeron, két- és négymagos processzorok.

Így a mikroprocesszor mindezen generációk során fejlődött, és az ötödik generációs mikroprocesszorok előrelépést jelentenek a specifikációk terén. Ezért az ötödik generációs processzorok némelyikét a specifikációikkal röviden ismertetjük az alábbiakban.

Intel Celeron

Az Intel Celeron 1998 áprilisában mutatkozik be. Értéke az Intel X86-os processzorainak egy sorára vonatkozik személyi számítógép s. Pentium 2-re épül, és minden IA-32 számítógépes programon futtatható.

Intel Celeron

A 2000. évtől a mai napig itt található az Intel Celeron processzorok rövid mikroprocesszoros története.

A 2000. év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 4-Intel Celeron processzor (533MHz)
Feb14-Mobile Intel Celeron processzor (450, 500 MHz)
19. június - alacsony feszültségű mobil Intel Celeron processzor (500 MHz)

A 2001-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 3-Intel Celeron processzor (800 MHz)
2. október - Intel Celeron processzor (1,2 GHz)

A 2002-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 3-Intel Celeron processzor (1,30 GHz)
20. november - Intel Celeron processzor (2,10, 2,20 GHz)

A 2002-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 14 .: Mobil Intel Celeron processzor (2 GHz)
Kisfeszültségű mobil Intel Celeron processzor (866 MHz)
November 12 .: Mobil Intel Celeron processzor (2,50 GHz)
Rendkívül alacsony feszültségű mobil Intel Celeron processzor (800 MHz)

A 2004–2007-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

2004. január 4 .: Intel Celeron M 320 és 310 processzor (1,3, 1,2 GHz)
2004. július 20 .: Intel Celeron M processzor ultra alacsony feszültségű 353 (900 MHz)
Március- Intel Celeron M 430-450 processzor (1,73-2,0 GHz)
November 23.: Intel Celeron D processzor 345 (3,06 GHz)

A 2008-as év a következő processzor bevezetését jelentette:

2008. január Celeron Core 2 DUO (Allendale)
2008 márciusában az Intel kiadta a Core 2 Quad processzort, mint a Q9300, és a Core 2 Quad processzort, mint a Q9450
2008. március 2-án az Intel kiadta a Core 2 Duo processzort, mint az E4700
2008 áprilisában az Intel kiadta az első Atom sorozatú processzort, mint a Z5xx sorozatot. Ezek egymagos processzorok egy 200 MHz-es GPU-n keresztül.
A Core 2 Duo processzort, például az E7200-at, 2008. április 20-án adta ki az Intel.
A Core 2 Duo processzort, mint az E7300, 2008. április 10-én adta ki az Intel.
Számos Core 2 Quad processzort, például a Q8200, Q9400 és Q9650 processzorokat adott ki az Intel 2008 augusztusában.
A Core 2 Duo processzort, mint az E7400, az Intel kiadta 2008. október 19-én
Az első Core i7 asztali processzorait, mint az i7-920, 7-940 és i7-965, 2008 novemberében adta ki az Intel
A Core 2 Duo processzort, mint az E7500, az Intel kiadta 2009. január 18-án. A Core 2 Quad processzort, mint a Q8400, az Intel 2009 áprilisában jelentette meg.
A Core 2 Duo processzort, mint az E7600, 2009. május 31-én adta ki az Intel
Az első Core i7 mobil processzort, mint az i7-720QM, 2009 szeptemberében adta ki az Intel
Az első Core i5 asztali processzort, amely négy magot tartalmaz, például az i5-750-et 2009. szeptember 8-án, az Intel kiadta.
A Core 2 Quad processzort, mint a Q9500, az Intel 2010 januárjában adta ki.
Az első Core i5 mobil processzorokat, mint az i5-430M és az i5-520E, 2010-ben adta ki az Intel
Az első Core i5 asztali processzort, mint az i5-650, az Intel 2010 januárjában adta ki
Az első Core i3 asztali processzorokat, például az i3-530-at, az Intel 2010. január 7-én adta ki
Az első Core i3 asztali processzorokat, mint az i3-530 és i3-540, az Intel 2010. január 7-én adta ki.
Az első Core i3 mobil processzorokat, mint az i3-330M és az i3-350M, az Intel 2010. január 7-én adta ki.
Az első Core i7 asztali processzor, amely 6 magot tartalmaz, mint az i3-970, 2010 júliusában jelent meg.
A hét új Core i5 processzor, amely négy magot tartalmaz, például az i5-2xxx sorozat, 2011 januárjában jelent meg.
Az első asztali Core i9 processzor, mint az i9-7900X, 2017 júniusában jelent meg.
Az első asztali processzor, amely 14 magot tartalmaz, például a Core i9-7940X, 2017 szeptemberében jelent meg.
Az első 16 magot tartalmazó asztali processzor, mint a Core i9-7960X, 2017 szeptemberében jelent meg.
Az első asztali processzor, amely 18 magot tartalmaz, mint a Core i9-7980X, 2017 szeptemberében jelent meg
Az első Core i9 mobil processzort, mint az i9-8950HK, 2018 áprilisában adta ki az Intel

Motorola mikroprocesszoros előzmények

A mikroprocesszorok vezető gyártója a Motorola Inc. Ezeket a processzorokat az Apple Macintosh Computers minden típusában használják 1990-ig, különböző munkaállomásokon. A 8 bites mikroprocesszort, mint a 6800, a Motorola adta ki az Intel 8080 után 1974-ben. Ez a Motorola processzor 78 utasítást tartalmaz. Ez az első processzor, amely index regisztert tartalmaz. Általában 40 tűs, kettős soros csomagolásban volt.

Az alábbiakban felsoroljuk a feltalált évek Motorola processzorainak különböző családjait.

A Motorola 6800 mikroprocesszor 1974-ben jelent meg.
A Motorola 68000 mikroprocesszor 1979-ben jelent meg.
A Motorola 68020 mikroprocesszor 1984-ben jelent meg.
A Motorola 68030 mikroprocesszor 1987-ben jelent meg.
A Motorola 68040 mikroprocesszor 1991-ben jelent meg.
A Motorola 68020 mikroprocesszor 1993-ban jelent meg.
A Motorola power PC 603 mikroprocesszor 1994-ben jelent meg.
A Motorola power PC 604 mikroprocesszor 1994-ben jelent meg.
A Motorola power PC 620 mikroprocesszor 1996-ban jelent meg.

Pentium

A Pentium-ot 1993. március 2-án vezették be. A Pentium az Intel 486 utódja lett. A 4 jelzi a mikroprocesszor történetében a negyedik generációs mikroarchitektúrát. A Pentium az Intel egymagos x 86 mikroprocesszorára utal, amely az ötödik generációs mikroarchitektúrán alapul. Ez a processzor neve a görög Penta szóból származott, ami ötöt jelent.

Az eredeti Pentium processzort 1996-ban a Pentium MMX követte. Ennek a processzornak 64 bites adatbusza van. A szokásos egyszeri átviteli ciklus egyszerre akár 64 bitet képes olvasni vagy írni. A Burst olvasási és visszaírási ciklusokat a Pentium processzorok támogatják. Ezeket a ciklusokat gyorsítótár-műveletekhez használják, és 32 óra bájtot (a Pentium gyorsítótárának mérete) 4 órában továbbítanak. Az összes gyorsítótár-művelet a Pentium burst-ciklusa.

Pentium processzor

A 2000. év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Március 20 .: Intel Pentium III processzor (866, 850MHz)
Március 8.: Intel Pentium III processzor (1GHz)
November 20.: Intel Pentium 4 processzor (1,50, 1,40 GHz)

A 2001-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Április 23.: Pentium 4 processzor 1.7
Július 2 .: Pentium 4 processzor (1,80, 1,60 GHz)
Augusztus 27.: Intel Pentium 4 processzor (2, 1,90 GHz)

A 2002-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 7 .: Intel Pentium 4 processzor (2,20, 2 GHz)
8. január: Intel Pentium III processzor szerverekhez (1,40 GHz)
2002. április 2 .: Intel Pentium 4 processzor (2,40, 2,20 GHz)
Január 21 .: Ultra Low Voltage Mobile Pentium III processzor-M
Kisfeszültségű mobil Pentium III processzor (866, 850MHz)
2002. november 14 .: Intel Pentium 4 processzor (3,06 GHz HT technológiával)

A 2003-as év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Mobil Intel Pentium 4 processzor-M (2. 40 GHz)
Május 21 .: Intel Pentium 4 processzor Hyper-Threading-mel (2,80 C GHz, 2,60 C GHz, 2,40 C GHz)
November 3.: Intel Pentium 4 Processor Extreme Edition (3,20 GHz)

A 20004-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

2004. február 2 .: Intel Pentium 4 processzor (90 nm) (3,40 GHz, 3,20 GHz, 3,0 GHz, 2,80 GHz)
Intel Pentium 4 Processor Extreme Edition (0,13 mikron) (3,40 GHz)
2004. április 7 .: Ultra alacsony feszültségű Intel Pentium M processzor (1,10, 1,30 GHz)
2004. november 15 .: Intel Pentium 4 Processor Extreme Edition, amely támogatja a HT technológiát (3,46 GHz)

A 2005–2006-os év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Intel Pentium 4 Processor Extreme Edition, amely támogatja a HT technológiát (3,80 GHz)
2005. április: Intel Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz)
A 2007-es és 08-as év a következő processzorok bevezetését jelentette:
Intel Pentium Processor Extreme Edition 955 (3,46 GHz)
Intel Pentium Extreme Edition 965 (3,73 GHz)

2007-ben az Intel v Pro kiadta az Intel. Az Intel v Pro fő technológiái a TXT - Intel Trusted Execution Technology, VT - Intel Virtualization Technology

2008-ban megjelent a Core i-Series, és ezek a processzorok Core i3, i5 és i7. Ezek a processzorok tartalmazzák a Nehalem mikroarchitektúrát, valamint az Intel 45 nm-es gyártási folyamatát.

Ugyanebben az évben megjelent egy Atom, amelyet úgy alakítottak ki, mint egy processzort a nettopák és a mobilinternet eszközök táplálására.

2010-ben az Intel kiadta a HD Graphics grafikát, és a nyugati puszta architektúrája meghaladó grafikát használt.

2010-ben az Intel elindított számos integrált alaparchitektúrát és Xeon Phi-t

2010-ben megjelentek az Intel SoC-k

2013-ban az Intel kiadta a Core i-Series processzort, amelynek 22 nm-es Haswell mikroarchitektúrája van. Ezt az architektúrát felváltotta a 2011-es Sandy Bridge építészet.

Xeon

A Xeon processzor az Intel 400 MHz-es Pentium processzora, amely munkaállomásokon és vállalati szervereken használható. Ezt a processzort multimédiás alkalmazásokhoz, mérnöki grafikához, Internethez és nagy adatbázis-kiszolgálókhoz tervezték. A mikroprocesszoros előzmények, például a Xeon, a következőket tartalmazzák.

Xeon processzor

A 2000–2001-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

Január 12 .: Intel Pentium III Xeon processzor (800 MegaHertz)
2001. szeptember 25 .: Intel Xeon processzor (2 Giga Hertz)
Május 24 .: Intel Pentium III Xeon processzor (933 MegaHertz)

A 2002–2004-es év a következő processzorok bevezetését jelentette:

2002. január 09 .: Intel Xeon processzor (2,20 Giga Hertz)
2002. március 12 .: Intel Xeon M processzor (1,60 Giga Hertz)
2003. március 10 .: Intel Xeon 3 GHz-es processzor (400 MHz-es rendszerbusz)
November 18.: Intel Xeon processzor (2,80 Giga Hertz)
2003. október 6 .: Intel Xeon processzor (3,20 Giga Hertz)
2004. március 2 .: Intel Xeon processzor MP 3 GHz (4 MB L3 Cache)

A 2005–2008-as év a következő processzorok bevezetését jelentette:

2005. március: Intel Xeon MP processzor (2,666-3,666 Giga Hertz)
2005. október: Kétmagos Intel Xeon processzor (2,8 Giga Hertz)
2006. augusztus: Kétmagos Intel Xeon-7140M (3,33–3,40 Giga Hertz)

Ez mind a mikroprocesszorról történelem és az éves feldolgozók gyártása az INTEL-től. Annak elkerülése érdekében, hogy ezt a cikket túl bonyolulttá tegyük az olvasók számára, a különböző gyártók különböző processzoraira vonatkozó bonyolult információk mentességet élveztek. A cikkben itt megadott információk alapján az olvasókat arra ösztönzik, hogy tegyék meg javaslataikat és észrevételeiket a projektek tekintetében az alább megadott megjegyzések részben.

Fotók