• Cos'è un microprocessore?
• Storia del microprocessore
• Caratteristiche del microprocessore
• A cosa serve un microprocessore?
• Funzione del 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.

Cos'è un microprocessore?

Si chiama microprocessore o semplicemente processore al circuito integrato centrale di a sistema informatico, dove vengono eseguite le operazioni logiche e aritmetiche (calcoli) per consentire l'esecuzione dei programmi, dal Sistema operativo fino al software dell'app.

Un microprocessore può funzionare con uno o più processore (Central Processing Units), ciascuna composta da registri, un'unità di controllo, un'unità aritmetico-logica e un'unità di 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 dissipatori di calore costituito da determinati materiali di dissipazione termica e da un fanpiù fresco (ventilatore interno).

Mentre lo stesso microprocessore può avere uno o più nuclei fisici o logici, in cui viene svolto tutto il lavoro di calcolo, lo stesso sistema informatico può avere più processori lavorando in parallelo.

Le prestazioni di questi processori non sono facili da misurare, ma la frequenza di clock (misurata in Hertz) viene spesso utilizzata per distinguere tra la potenza dell'uno e dell'altro.

Storia del microprocessore

I microprocessori sono emersi come prodotto dell'evoluzione tecnologica di due rami specifici: il informatica e semiconduttori. Entrambi hanno avuto i loro inizi a metà del 20 ° secolo, nel contesto del la seconda guerra mondiale, con l'invenzione di transistor, con cui sono stati sostituiti i tubi a vuoto.

Da allora il silicio è stato utilizzato per generare semplici circuiti elettronici, portando successivamente (inizio degli anni '60) alla creazione dei primi circuiti digitali: Transistor-Resistor Logic (RTL), Transistor Diode Logic (DTL), Transistor-Transistor Logic ( TTL) ed Emettitore Complementato Logica (ECL).

Il prossimo passo verso i microprocessori sarebbe l'invenzione dei circuiti integrati (SSI e MSI), consentendo così l'inizio dell'aggregazione e della miniaturizzazione dei componenti. Le prime calcolatrici ad usarlo tecnologia Tuttavia, richiedevano tra 75 e 100 circuiti integrati, il che era poco pratico. E così il passo successivo nel ridimensionamento 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 soli 4 bit capacità poteva eseguire 60.000 operazioni logiche al secondo, a una frequenza di clock di 700 Hz. Da allora in poi, la corsa tecnologica ha investito nello sviluppo di microchip migliori e più potenti: 8 bit, 16 bit, 32 bit e 64 bit . , che attualmente raggiunge frequenze superiori a 3 GHz.

Caratteristiche del microprocessore

La memorizzazione nella 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:

• incapsulato Un rivestimento ceramico che ricopre il silicio e lo protegge dagli elementi (come l'ossigeno nel aria).
• cache. Un tipo di memoria ultraveloce a disposizione del processore, quindi non utilizza RAM ma quando necessario, poiché ai vari livelli della cache i dati in uso vengono salvati per il recupero immediato.
• Coprocessore matematico. Chiamata unità in virgola mobile, è la parte del processore che gestisce le operazioni logiche e formali.
• Registri. Una breve memoria di lavoro nel processore, progettata per tenere traccia delle proprie operazioni e condizioni.
• porti I condotti che consentono al processore di comunicare il informazione con il resto dei componenti del sistema.

A cosa serve un microprocessore?

I microprocessori sono il "cervello" del computer: il suo centro logico di operazioni aritmetiche e logiche, dove verranno eseguiti tutti i programmi di sistema, sia quelli del sistema operativo, sia le applicazioni eseguite dal computer. Nome utente. Sono presenti anche le logiche binarie del sistema e gli accessi alla memoria. Vale a dire: il processore è il motore informativo del computer.

Funzione del microprocessore

Il andare a prendere È l'invio dell'istruzione specifica al decoder.

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

• Precarica. Oppure prelettura dell'istruzione dalla memoria principale del sistema.
• Andare a prendere. Invio dell'istruzione specifica al decoder.
• Decodifica. Traduzione dell'istruzione in una serie di operazioni da eseguire e lettura degli operandi necessari per farlo.
• Esecuzione. Completamento della formazione da parte dei componenti del sistema.
• Scrivere. Salvataggio dei risultati nella memoria principale o nei registri.

Queste fasi vengono eseguite in più cicli della CPU e la loro durata dipende dalla frequenza con cui lavora il microprocessore.