Mikroişlemcinin Evrimi - Mikroişlemci Türleri

Mikroişlemci, CPU'dan başka bir şey değildir ve bilgisayarın temel bir bileşenidir. Milyonlarca transistörden ve diğerlerinden oluşan bir silikon çiptir. elektronik parçalar saniyede milyonlarca talimatı işleyen. Bir Mikroişlemci çok yönlü bir çiptir , bellek ve özel amaçlı yongalarla birleştirilir ve yazılım tarafından önceden programlanır. Dijital verileri i / p olarak kabul eder ve hafızada depolanan talimatlara göre işler. Mikroişlemci, veri depolama, çeşitli diğer cihazlarla etkileşim ve zamanla ilgili diğer işlevler gibi birçok işleve sahiptir. Ancak asıl işlev, bilgisayarın işlevini iyi hale getirmek için verileri gönderip almaktır. Bu makale türleri ve mikroişlemcinin evrimi . Lütfen bu bağlantıyı takip edin Mikroişlemci Geçmişi ve Mikroişlemci Üretimi

Mikroişlemcinin Evrimi

Mikroişlemci, birçok aygıtın daha önemli bir parçası haline geldi. Mikroişlemcinin evrimi, birinci, ikinci, üçüncü, dördüncü ve beşinci nesil olmak üzere beş nesile bölünmüş ve bu nesillerin özellikleri aşağıda tartışılmıştır.

Mikroişlemci

Birinci Nesil Mikroişlemciler

İlk nesil mikroişlemciler, 1971-1972 yılında tanıtıldı. Bu mikroişlemcilerin komutları seri olarak işlendi, talimatı aldılar, kodunu çözdüler ve sonra uyguladılar. Mikroişlemcinin bir talimatı tamamlandığında, mikroişlemci komut işaretçisini günceller ve sırayla her komut için bu ardışık işlemi gerçekleştirerek aşağıdaki talimatı getirir.

İkinci Nesil Mikroişlemciler

1970 yılında, ikinci nesil mikro işlemcilerdeki entegre devrede az sayıda transistör mevcuttu. İkinci nesil mikroişlemcilerin örnekleri, 16 bit aritmetik 7 boru hatlı komut işleme, MC68000 Motorola mikroişlemcidir. Bu işlemciler 1979 yılında tanıtıldı ve Intel 8080 işlemci, mikroişlemcinin başka bir örneğidir . Mikroişlemcinin ikinci nesli, örtüşen getirme, kod çözme ve adımları yürütme ile tanımlanır. Birinci nesil yürütme biriminde işlendiğinde, ikinci komutun kodu çözülür ve üçüncü komut getirilir.

Birinci nesil mikroişlemci ile ikinci nesil mikroişlemciler arasındaki fark, esas olarak yongaları üretmek için yeni yarı iletken teknolojilerinin kullanılmasıydı. Bu teknolojinin sonucu, talimat, hız, yürütme ve daha yüksek yonga yoğunluklarında beş kat artışla sonuçlandı.

Üçüncü Nesil Mikroişlemciler

Üçüncü nesil mikroişlemciler, Intel’in 8086 ve Zilog Z8000’de belirtildiği üzere 1978 yılında piyasaya sürüldü. Bunlar, mini bilgisayarlar gibi performansa sahip 16 bit işlemcilerdi. Bu tür mikroişlemciler, önceki nesil mikroişlemcilerden farklıydı, çünkü tüm ana iş istasyonu sanayicileri kendi ISC tabanlı mikroişlemci mimarilerini geliştirmeye başladılar.

Dördüncü Nesil Mikroişlemciler

Ticari mikroişlemcilerden şirket içi tasarımlara dönüşen pek çok sektörde, dördüncü nesil mikroişlemciler, bir milyon transistörlü olağanüstü tasarımla girilir. Motorola’nın 88100’ü ve Intel’in 80960CA’ı gibi önde gelen mikroişlemciler, saat döngüsü başına birden fazla talimatı verebilir ve kaldırabilir.

Beşinci Nesil Mikroişlemciler

Beşinci nesil mikroişlemciler, ayrıştırılmış süper skalar işleme kullandı ve tasarımları kısa süre sonra 10 milyon transistörü aştı. Beşinci nesilde, bilgisayarlar, tek bir mikroişlemcinin fethettiği düşük marjlı, yüksek hacimli bir iştir.

23 Aralık 1947'de, Transistör Bell laboratuvarında icat edilirken, 1958'de Texas Instruments'ta J Kilby tarafından entegre bir devre icat edildi. Bu nedenle, Intel veya INTegrated ELectronics ilk mikro işlemciyi icat etti.

Mikroişlemcinin Evrimi

4 bit Mikroişlemci

INTEL 4004/4040, 1971 yılında Stanley Mazor & Ted Hoff tarafından icat edildi. Bu mikroişlemcinin saat hızı 740 KHz'dir. Bu mikroişlemcide kullanılan transistör sayısı 2.300 ve saniye başına talimat 60K'dır. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 16'dır.

8 bit Mikroişlemci

• 8008 işlemci 1972 yılında icat edildi. Bu mikroişlemcinin saat hızı 500 KHz ve saniye başına komut 50K'dır.
• 8080 mikroişlemci 1974 yılında icat edildi. Saat hızı 2 MHz'dir. Kullanılan transistör sayısı 60k'dır ve saniyede talimat 8008 işlemciye kıyasla 10 kat daha hızlıdır.
• 8085 mikroişlemci 1976 yılında icat edildi. Saat hızı 3 MHz'dir. Kullanılan transistör sayısı 6.500 ve saniyedeki talimat 769230'dur. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 40'tır.

16 bit Mikroişlemci

• 8086 mikroişlemci 1978 yılında icat edildi. Saat hızı 4,77, 8 ve 10 MHz'dir. Kullanılan transistör sayısı 29000 ve saniye başına talimat 2.5 Milyondur. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 40'tır
• 8088 mikroişlemci 1979 yılında icat edildi ve saniyede 2,5 Milyon talimat
• 80186 veya 80188 gibi mikroişlemciler 1982 yılında icat edildi. Saat hızı 6 MHz.
• 80286 mikroişlemci 1982 yılında icat edildi. Saat hızı 8 MHz'dir. Kullanılan transistör sayısı 134000 ve saniyede talimat 4 Milyon. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 68'dir.

32 bit Mikroişlemci

• Intel 80386 mikroişlemcisi 1986 yılında icat edildi. Saat hızı 16 MHz - 33 MHz arasındadır. Kullanılan transistör sayısı 275000'dir. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 132 14X14 PGA'dır.
• Intel 80486 mikroişlemcisi 1986 yılında icat edildi. Saat hızı 16 MHz ila 100 MHz arasındadır. Kullanılan transistör sayısı 1,2 Milyon transistördür ve saniyede talimat 8 KB önbellektir. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 168 17X17 PGA'dır (Pin Grid Array)
• PENTIUM mikroişlemci 1993 yılında icat edilmiştir. Saat hızı 66 MHz'dir ve saniye başına komut, veriler için 8- bit komutlar için Önbellek 8-bittir. Bu mikroişlemcinin pin sayısı 237 PGA'dır.

64-bit Mikroişlemci

• INTEL çekirdek 2 mikroişlemcisi 2006 yılında icat edildi. Saat hızı 1,2 GHz ila 3 GHz arasındadır. Kullanılan transistör sayısı 291 Milyondur ve her 4 MB L2 önbellek çekirdeği için saniyede talimat 64 KB L1 önbelleğidir.
• İ3, i5, i7 mikroişlemcileri 2007, 2009, 2010 yıllarında icat edildi 2. Saat hızı 2GHz ila 3.3GHz, 2.4GHz ila 3.6GHz ve 2.93GHz ila 3.33GHz arasındadır.

Mikroişlemcinin Farklı Uygulamalarda Gelişimi

Aşağıdaki araçlar farklı mikroişlemciler kullanılarak uygulanmıştır. Dolayısıyla mikroişlemcinin farklı uygulamalardaki evrimi aşağıda tartışılmaktadır.

İş Hesaplayıcı

1971 yılında, Unicom 141P gibi bir iş hesap makinesi icat edildi. Mikroişlemci içeren önde gelen aygıtların dışındaydı.

Commodore PET

1971 yılında, bu PET uygulandı ve çoğunlukla ana hepsi bir arada ev bilgisayarı olarak kabul edildi.

Çamaşır makinesi

1977 yılında, önde gelen mikroçiplerle kontrol edilen çamaşır makineleri piyasaya sürüldü.

Arcade Mania

1980 yılında Arcade Maina piyasaya sürüldü. Namco, Pac-Man'i Amerika Birleşik Devletleri yolunda kurdu ve yeni bir eğilimi ateşledi.

Osborne 1 Dizüstü Bilgisayar

1981'de Osborne 1 Dizüstü Bilgisayar 10,7 kg ağırlığa sahip beş ekran kullanılarak piyasaya sürüldü. Çoğu modern dizüstü bilgisayar için harika bir büyük babadır.

Nintendo NES

1986'da konsollar oyun işini Nintendo Entertainment System gibi yeniledi.

Demokratikleştirilmiş Hesaplama

1991 yılında, Kişisel ve iş bilişiminin icadı, çok çeşitli masaüstü dizüstü bilgisayarlar ve sekmelerde patladı.

Mp3 oynatıcı

1997'de müziğin modern bir şekilde tadını çıkarmak için bir müzik çalar piyasaya sürüldü

Böğürtlen

Akıllı Telefon isyanı, RIM’in Blackberry 850’nin piyasaya sürülmesiyle güçlendi. İlk BB 1999 yılında erişilebilir hale geldi.

Apple iPod

2001 yılında, MP3 müzik kurulumu için yeni bir set melodisi yelpazesi sunan ilk iPod piyasaya sürüldü.

Microsoft Windows Tablet

2002 yılında Microsoft Windows Tablet hayata geçirildi, işletmeler daha faydalı işler için bu sekmeleri kullanıyorlardı.

Netbook

2008 yılında, Netbook'lar küçük olduğu kadar basit işleri yapmak, medya ve internet içeriğinin keyfini çıkarmak için hafif ağırlıklı bir cihaz nedeniyle piyasaya sürüldü.

Apple iPod

2010'da Sekmeler, iPod'un piyasaya sürülmesiyle müşterinin ana akışına ulaştı.

Dijital sinyal

2011 yılında, mikroişlemcinin muazzam yeni kullanımlarından ilki olan Digital Signage icat edildi. Ticaret ve perakendeden çiftçiliğe ve otomobillere kadar günlük yaşamda akademik, internete bağlı cihazlar kuruldu.

Ultrabook

2011 yılında Ultrabook uygulandı. Bilgisayarın geliştirilmesi, yüksek performanslı bilgi işlem deneyimine sahip modaya uygun Ultrabook cihazları gibi ekstra devasa bir adım atıyor.

Mikroişlemci Türleri

Mikroişlemciler beş türe ayrılır: CISC-Karmaşık Komut Seti Mikroişlemciler, RISC-Azaltılmış Komut Seti Mikroişlemci , ASIC- Uygulamaya Özel Tümleşik Devre, Süper Skalar İşlemciler, DSP’nin Dijital Sinyal Mikro İşlemcileri.

Farklı Mikroişlemci Türleri

Karmaşık Komut Seti Mikroişlemciler

Karmaşık Komut Seti Mikroişlemcilerinin kısa terimi CISM'dir ve siparişlerin diğer düşük seviyeli aktivitelerle birlikte gerçekleştirilebileceği bir mikroişlemciyi sınıflandırırlar. Bu tür işlemciler; indirme, yükleme, hafıza kartına veri geri çağırma ve hafıza kartından veri geri çağırma gibi farklı görevleri yerine getirir. Bu görevlerin yanı sıra, tek bir komutla karmaşık matematiksel hesaplamalar da yapar.

Azaltılmış Komut Seti Mikroişlemci

İndirgenmiş Komut Seti Mikroişlemcisinin kısa vadesi RISC'dir. Bu tür işlemciler, mikroişlemcinin belirli komutlarla küçük şeyler gerçekleştirebildiği işleve göre yapılır. Bu şekilde, bu işlemciler daha fazla komutu daha hızlı tamamlar.

Superscalar Mikroişlemciler

Superscalar işlemci, bir seferde çeşitli görevleri gerçekleştirmek için işlemci üzerindeki donanımı kopyalar. Bu işlemciler, ALU'lar veya çarpanlar için kullanılabilir. Farklı operasyonel birimlere sahiptirler ve bu işlemciler, işlemcinin içindeki ekstra operasyonel birimlere sürekli olarak birkaç talimat ileterek birden fazla komutu yerine getirebilirler.

Uygulamaya Özgü Entegre Devre

Kısa vadeli Uygulamaya Özel Entegre Devre işlemcisi bir ASIC'dir. Bu işlemciler, otomotiv emisyon kontrolü veya kişisel dijital asistan bilgisayarını içeren belirli amaçlar için kullanılır. Bu tip işlemciler uygun şartname ile yapılır ancak bunların dışında raf dışı da yapılabilmektedir.

Dijital Sinyal Çok İşlemcileri

Dijital sinyal işlemcilerine DSP'ler de denir, bu işlemciler videoları kodlamak ve çözmek veya D / A (dijitalden analoğa) ve A / D'yi ( analogdan dijitale ). Matematiksel hesaplamalarda mükemmel bir mikroişlemciye ihtiyaçları var. Bu işlemcinin çipleri RADAR, ev sinemaları, SONAR, ses cihazları, TV set üstü kutuları ve Cep telefonlarında kullanılmaktadır.

Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) gibi 8085 mikroişlemciler, ASIC, CISM, RISC, DSP'ler ve Intel gibi 8086 mikroişlemciler gibi birçok mikroişlemci ile ilişkili birçok şirket var.

Özellikleri

Ana bir mikroişlemcinin özellikleri aşağıdakileri dahil edin.

Taşınabilir

Mikroişlemciler, boyutları ve daha az güç tüketimi nedeniyle taşınabilir.

Düşük maliyetli

IC teknolojisi sayesinde mikroişlemciler daha az maliyetle mevcuttur. Yani bu teknoloji bir bilgisayar sisteminin fiyatını düşürecektir.

Çok yönlü

Mikroişlemci çok yönlüdür, bu nedenle farklı uygulamalar için kullanılabilir

Dürüst

Mikroişlemciler güvenilirdir, bu nedenle yarı iletken teknolojisi nedeniyle arıza oranı daha azdır.

Küçük boyutlu

Mikroişlemci imalatı, VLSI ve ULSI gibi kullanılan teknolojiler sayesinde çok daha az alanda yapılabilmektedir. Böylece bilgisayar sistemi boyutu küçülecektir.

Yüksek hız

Mikroişlemciler, kullanılan teknoloji nedeniyle çok hızlı performans gösterir, bu nedenle her saniye için bir dizi talimat yürütür.

Düşük güç tüketimi

Mikroişlemciler, MOS teknolojisi nedeniyle düşük güç kullanır

Düşük Isı Üretimi

Mikroişlemciler, yarı iletken teknolojisini kullandığı için vakum tüplü cihazlarla karşılaştırıldığında çok büyük ısı üretemez.

Temel kurallar

esas olarak mikroişlemcilerde kullanılan temel terimler aşağıda tartışılmaktadır.

Komut seti

Komut seti, mikroişlemci tarafından anlaşılan komutlar seti olarak tanımlanabilir. Yazılım ve donanım arasında bir avantajdır.

Otobüs

Verileri iletmek için kullanılan iletkenler, aksi takdirde bir mikroişlemci içindeki farklı elemanlar için bilgileri kontrol eder. Veri yolu, kontrol ve adres yolu olmak üzere üç tür veri yolu içerir

IPC

IPC, Döngü Başına Talimatlar anlamına gelir. Bir CPU'nun tek bir saat içinde kaç komut yürütebileceğinin hesaplanmasıdır.

Saat hızı

Hayır ne zaman. İşlemcinin her saniye gerçekleştirebileceği işlemlerin saat hızı olarak bilinir. CLK hızı MHz (megahertz), aksi takdirde GHz (gigahertz) olarak ifade edilebilir. Bunun alternatif bir adı Saat Hızıdır.

Bant genişliği

Bant genişliğinin kısa terimi BW'dir ve hayır olarak tanımlanabilir. tek bir talimat içinde işlenebilen bit sayısı.

Kelime uzunluğu

Kelime uzunluğu, hayır olduğunda başka bir şey değildir. bit sayısı işlemci tarafından bir seferde işlenebilir. Örneğin, 8 bitlik mikroişlemci, bir seferde 8 bitlik verileri işlemek için kullanılır. Bir işlemcinin kelime uzunluğu aralığı, mikrobilgisayarın türüne bağlı olarak 4 - 64 bit arasında değişir.

Veri tipleri

Mikroişlemci temel olarak ASCII, ikili, işaretli ve işaretsiz sayılar gibi çeşitli veri türü tasarımlarını destekler.

Mikroişlemcilerin Avantaj ve Dezavantajları

Mikroişlemcilerin avantajları:

• İşlem hızı yüksek
• Sistemlere zeka getirildi
• Esnek.
• Kompakt boyut.
• Kolay bakım
• Karmaşık matematik

Mikroişlemcinin bazı dezavantajları, aşırı ısınması ve mikroişlemcinin sınırlamasının veri boyutuna neden olmasıdır.

Mikroişlemcilerin uygulamaları ağırlıklı olarak ev aletlerindeki kontrolörleri, kablosuz iletişim ekipman, ofis yayını ve otomasyonu, tüketici elektroniği ürünleri, hesap makineleri, muhasebe sistemi, video oyunları, endüstriyel kontrolörler ve veri toplama sistemleri

Dolayısıyla, bu tamamen mikroişlemcinin türleri ve evrimi ile ilgilidir. Düşük güce, düşük maliyetli, küçük ağırlığa ve bilgi işlem yeteneğine sahip bir mikroişlemcinin kullanılabilirliği, onu çeşitli uygulamalarda yararlı kılar. Günümüzde otomatik test ürününde mikroişlemci tabanlı sistemler kullanılmaktadır, trafik sinyal kontrol sistemleri , Talimatlar, motorun hız kontrolü s, vb. Ayrıca, mikroişlemci eşyalarının bu evrimine ilişkin herhangi bir şüphe veya elektronik ve elektrik projeleri lütfen yorumlarınızı yorum bölümü kutusuna yazınız. İşte size bir soru, 8085 mikroişlemcide hangi yığın kullanılıyor?

Kaçırmayın: mikroişlemci ve mikro denetleyici arasındaki fark .

Fotoğrafa katkı verenler:

• Mikroişlemcinin Evrimi bhs4