Spoločnosť Fairchild semiconductors (založená v roku 1957) vynašla prvý integrovaný obvod v roku 1959, ktorý označil mikroprocesor história. V roku 1968 rezignovali Gordan Moore, Robert Noyce a Andrew Grove na detské polovodiče Fair a založili vlastnú spoločnosť: Integrated Electronics (Intel). V roku 1971 bol vynájdený prvý mikroprocesor Intel 4004. Mikroprocesor je tiež známy ako centrálna procesorová jednotka, v ktorej je na jednom čipe vyrobený počet periférií. Má ALU (aritmetickú a logickú jednotku), riadiacu jednotku, registre, systémy zbernice a hodiny na vykonávanie výpočtových úloh. Tento článok pojednáva o prehľade histórie mikroprocesorov a ich generácií.

Čo je to mikroprocesor?

V moderných počítačoch alebo zariadeniach je mikroprocesor nevyhnutnou súčasťou. Využíva funkcie procesora, ktorý je známy ako centrálna procesorová jednotka. V počítači je časť zodpovedná za vykonávanie pokynov, ktoré sú naprogramované na jediný integrovaný obvod (IC), ktorý spája zariadenia stroja prostredníctvom elektrickej infraštruktúry potrebnej na ich uchovanie. Dizajn mikroprocesora využíva obrovský výpočtový výkon v menšom priestore.

Hlavnou funkciou mikroprocesora je vykonávať rôzne operácie aritmetiky a logiky, ako je sčítanie čísel, odčítanie, prenos čísel z jednej oblasti do druhej a vyhodnocovanie dvoch čísel. Alternatívny názov mikroprocesora je procesor, procesor alebo logický čip. V počítači funguje ako mozog začlenením funkcií jediného integrovaného obvodu alebo centrálnej procesorovej jednotky. Je to programovateľné zariadenie, ktoré sa používa na viacúčelové použitie.

Vstupom mikroprocesora sú binárne dáta, ktoré spracovávajú tieto dáta a poskytujú výstup v závislosti od uložených pokynov v pamäti. Spracovanie dát v procesore je možné pomocou ALU, riadiacej jednotky a matice registrov.

Pole registra spracúva údaje prostredníctvom množstva registrov, ktoré sa vykonávajú ako okamžité pozície v pamäti s rýchlym prístupom. Tok údajov a pokynov v systéme je možné vybaviť prostredníctvom riadiacej jednotky. Všeobecne základný mikroprocesor potrebuje špecifické prvky na vykonávanie niektorých operácií, ako sú registre, ALU (aritmetická a logická jednotka), riadiaca jednotka, register inštrukcií, počítadlo programu a zbernica.

História mikroprocesorov

Architektúra mikroprocesora

Mikroprocesor je jediný balík IC, v ktorom je integrovaných a vyrobených niekoľko užitočných funkcií na jednom kremíkovom polovodičovom čipe. Jeho architektúra sa skladá z centrálnej procesorovej jednotky, pamäťové moduly , systémová zbernica a vstupná / výstupná jednotka.

Architektúra mikroprocesora

Systémová zbernica spája rôzne jednotky, aby sa uľahčila výmena informácií. Ďalej sa skladá z údajov, adries a riadiacich zberníc, ktoré umožňujú správnu výmenu údajov.

Centrálna procesorová jednotka pozostáva z jednej alebo viacerých aritmetických logických jednotiek (ALU), registrov a riadiacej jednotky. Na základe registrov možno klasifikovať aj generácie mikroprocesora. Mikroprocesor sa skladá z univerzálneho a špeciálneho typu registrov na vykonávanie pokynov a na ukladanie adresy alebo údajov počas spustenia programu. ALU počíta všetky aritmetické rovnako ako logické operácie na dátach a určuje veľkosť mikroprocesorov ako 16 bit alebo 32 bit.

Pamäťová jednotka obsahuje program aj dáta a je rozdelená na procesor, primárnu a sekundárnu pamäť. Vstupná a výstupná jednotka interfejsuje I / O periférne zariadenia s mikroprocesorom na prijímanie a odosielanie informácií.

Mikroprocesory pre špeciálne účely

Mikroprocesory sú k dispozícii v rôznych špeciálnych dizajnoch, ktoré zahŕňajú nasledujúce.

DSP (procesor digitálneho signálu) je jeden druh špecializovaného procesora, ktorý sa používa na spracovanie signálu.
GPU (Graphical processing units) sú určené hlavne na vykreslenie obrazu v reálnom čase. Ostatné typy špecializovaných procesorov sa používajú na strojové videnie aj na spracovanie videa.
Vo vstavaných systémoch obsahujú mikroprocesory mikroprocesor využívajúci periférne zariadenia
SOC (systémy na čipe) často obsahujú jedno alebo viac jadier mikrokontrolérov / mikroprocesorov pomocou ďalších komponentov, ako sú rádiové modemy. Tieto modemy sú použiteľné v tabletoch, smartfónoch atď.

Úvahy o rýchlosti a sile

Výber mikroprocesora sa vykonáva hlavne pre rôzne aplikácie v závislosti od veľkosti slova. Ak je veľkosť slova dlhá, potom umožňuje každému hodinovému cyklu mikroprocesora vykonať viac výpočtov, komunikovať však s fyzicky väčšími umieračmi IC prostredníctvom vyššieho pohotovostného režimu a využitia operačného výkonu, 4-bitového, 8-bitového alebo 12 -bitové procesory sa vo veľkej miere používajú v zabudovaných systémoch mikrokontrolérov.

Akonáhle systém očakáva, že zvládne veľké objemy dát, inak bude potrebovať pružnejšie užívateľské rozhranie, potom sa použijú 16-bitové 32-bitové / 64-bitové procesory. Pre aplikácie SoC alebo mikrokontroléry, ktoré potrebujú elektróny s veľmi nízkym výkonom, možno zvoliť 32-bitové / 16-bitové mikroprocesory namiesto 32-bitových

Keď 32-bitová aritmetika beží na 8-bitovom procesore, môže to skončiť s obrovským výkonom, pretože procesor musí vykonávať softvér pomocou niekoľkých pokynov.

Počiatočné dejiny mikroprocesorov

Prvý mikroprocesor vyvinutý spoločnosťou Intel je Intel 4004. Po niekoľkých rokoch uverejnil časopis Electronics Magazine v roku 1975 článok o Altaire, ktorý používal nový procesor, konkrétne Intel 8080. Jedná sa o procesor druhej generácie. V roku 1980 sa spoločnosť IBM rozhodla použiť mikroprocesor Intel známy ako 8088.

“ako funguje pull up odpor? ”

Tento procesor bol prvým hromadne generovaným počítačom, ktorý bol príznačne známy ako PC.
Keď ľudia začali používať osobné počítače na rôzne účely, ako je tvorba grafiky, spracovanie slov, počet procesorov v krabici sa zvýšil, avšak procesor zostáva stredom pozornosti aj v súčasnosti.

Generácia a história mikroprocesorov

1. generácia: To bolo obdobie rokov 1971 až 1973 histórie mikroprocesorov. V roku 1971 vytvoril INTEL prvý mikroprocesor 4004, ktorý pracoval s taktom 740 kHz. Počas tohto obdobia sa používali ďalšie mikroprocesory na trhu vrátane Rockwell international PPS-4, INTEL-8008 a National semiconductors IMP-16. Všetko to však neboli procesory kompatibilné s TTL.

dva^ndGenerácia: Išlo o obdobie rokov 1973 až 1978, v ktorom boli implementované veľmi efektívne 8-bitové mikroprocesory ako Motorola 6800 a 6801, INTEL-8085 a Zilog’s-Z80, ktoré patrili medzi najobľúbenejšie. Vďaka svojej veľmi vysokej rýchlosti boli nákladné, pretože boli založené na technológii NMOS výroba .

3. generácia: V tomto období boli vyvinuté a navrhnuté 16-bitové procesory pomocou technológie HMOS. V rokoch 1979 až 1980 boli vyvinuté modely INTEL 8086/80186/80286 a Motorola 68000 a 68010. Rýchlosti týchto procesorov boli štyrikrát lepšie ako u procesorov 2. generácie.

4. generácia: V rokoch 1981 až 1995 táto generácia vyvinula 32-bitové mikroprocesory pomocou výroby HCMOS. INTEL-80386 a Motorola 68020/68030 boli populárne procesory.

5. generácia: Od roku 1995 až doteraz táto generácia prináša vysoko výkonné a vysokorýchlostné procesory, ktoré využívajú 64-bitové procesory. Medzi také procesory patria procesory Pentium, Celeron, Dual a Quad-core.

Mikroprocesor sa teda vyvinul cez všetky tieto generácie a mikroprocesory piatej generácie predstavujú pokrok v špecifikáciách. Preto sú nižšie stručne vysvetlené niektoré procesory z piatej generácie procesorov s ich špecifikáciami.

Intel Celeron

Intel Celeron je uvedený na trh v apríli 1998. Hodnotou sa týka celého radu procesorov Intel X86 osobný počítač s. Je založený na Pentiu 2 a môže bežať na všetkých počítačových programoch IA-32.

Intel Celeron

Od roku 2000 do súčasnosti je tu stručná história mikroprocesorov pre procesory Intel Celeron.

Rok 2000 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

4. januára - Procesor Intel Celeron (533 MHz)
14. február - mobilný procesor Intel Celeron (450, 500 MHz)
19. júna - nízkonapäťový mobilný procesor Intel Celeron (500 MHz)

Rok 2001 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

3. januára - Procesor Intel Celeron (800 MHz)
2. októbra - procesor Intel Celeron (1,2 GHz)

Rok 2002 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

3. januára - Procesor Intel Celeron (1,30 GHz)
20. novembra - Procesor Intel Celeron (2,10, 2,20 GHz)

Rok 2002 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

14. januára: Mobilný procesor Intel Celeron (2 GHz)
Nízkonapäťový mobilný procesor Intel Celeron (866 MHz)
12. novembra: Mobilný procesor Intel Celeron (2,50 GHz)
Mobilný procesor Intel Celeron s veľmi nízkym napätím (800 MHz)

Rok 2004-2007 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

4. januára 2004: Procesory Intel Celeron M 320 a 310 (1,3; 1,2 GHz)
20. júla 2004: Procesor Intel Celeron M, extrémne nízke napätie 353 (900 MHz)
Marec - procesor Intel Celeron M 430-450 (1,73-2,0 GHz)
23. novembra: Procesor Intel Celeron D 345 (3,06 GHz)

V roku 2008 sa predstavil nasledujúci procesor:

Januára 2008 Celeron Core 2 DUO (Allendale)
V marci 2008 spoločnosť Intel vydala procesory Core 2 Quad ako Q9300 a Core 2 Quad ako Q9450
2. marca 2008 spoločnosť Intel vydala procesor Core 2 Duo ako E4700
V apríli 2008 vydala spoločnosť Intel prvý procesor série Atom, podobne ako séria Z5xx. Jedná sa o jednojadrové procesory s grafickým procesorom 200 MHz.
Procesor Core 2 Duo ako E7200 bol vydaný 20. apríla 2008 spoločnosťou Intel.
Procesor Core 2 Duo ako E7300 bol vydaný 10. apríla 2008 spoločnosťou Intel.
Spoločnosť Intel vydala v auguste 2008 niekoľko procesorov Core 2 Quad, ako napríklad Q8200, Q9400 a Q9650.
Procesor Core 2 Duo ako E7400 bol vydaný spoločnosťou Intel 19. októbra 2008
Desktopové procesory prvého Core i7, ako sú i7-920, 7-940 a i7-965, boli vydané v novembri 2008 spoločnosťou Intel
Procesor Core 2 Duo ako E7500 bol vydaný spoločnosťou Intel 18. januára 2009. Procesor Core 2 Quad ako Q8400 bol uvedený na trh spoločnosťou Intel v apríli 2009.
Procesor Core 2 Duo ako E7600 bol vydaný 31. mája 2009 spoločnosťou Intel
Prvý mobilný procesor Core i7 ako i7-720QM bol uvedený na trh v septembri 2009 spoločnosťou Intel
Prvý stolný procesor Core i5 vrátane štyroch jadier, ako je i5-750 8. septembra 2009, bol uvedený na trh spoločnosťou Intel.
Procesor Core 2 Quad ako Q9500 bol vydaný spoločnosťou Intel v januári 2010.
Prvé mobilné procesory i5 ako i5-430M a i5-520E boli vydané v roku 2010 spoločnosťou Intel
Prvý stolný procesor Core i5, ako je i5-650, vydal Intel v januári 2010
Prvé desktopové procesory Core i3, ako napríklad i3-530, boli vydané spoločnosťou Intel 7. januára 2010
Prvé desktopové procesory Core i3, ako napríklad i3-530 a i3-540, boli vydané spoločnosťou Intel 7. januára 2010.
Prvé mobilné procesory Core i3, ako napríklad i3-330M a i3-350M, boli vydané spoločnosťou Intel 7. januára 2010.
Prvý desktopový procesor Core i7 so 6 jadrami ako i3-970 bol uvedený na trh v júli 2010.
Sedem nových procesorov Core i5 vrátane štyroch jadier ako séria i5-2xxx bolo vydaných v januári 2011.
Prvý desktopový procesor Core i9, ako je i9-7900X, bol vydaný v júni 2017.
Prvý stolný procesor obsahujúci 14 jadier, ako napríklad Core i9-7940X, bol vydaný v septembri 2017.
Prvý stolný procesor obsahujúci 16 jadier ako Core i9-7960X bol vydaný v septembri 2017.
Prvý stolný procesor obsahujúci 18 jadier ako Core i9-7980X bol vydaný v septembri 2017
Prvý mobilný procesor Core i9 ako i9-8950HK bol vydaný v apríli 2018 spoločnosťou Intel

História mikroprocesorov spoločnosti Motorola

Popredným výrobcom mikroprocesorov je Motorola Inc. Tieto procesory sa používajú do roku 1990 vo všetkých typoch počítačov Apple Macintosh Computers na rôznych pracovných staniciach. 8-bitový mikroprocesor ako 6800 vydala spoločnosť Motorola po modeli Intel 8080 v roku 1974. Tento procesor Motorola obsahuje 78 pokynov. Toto je prvý procesor vrátane indexového registra. Zvyčajne to bolo zabalené v 40-pólovom duálnom inline balení.

Nižšie sú uvedené rôzne rodiny procesorov Motorola s rokmi vynájdenia.

Mikroprocesor Motorola 6800 bol uvedený na trh v roku 1974.
Mikroprocesor Motorola 68000 bol uvedený na trh v roku 1979.
Mikroprocesor Motorola 68020 bol uvedený na trh v roku 1984.
Mikroprocesor Motorola 68030 bol uvedený na trh v roku 1987.
Mikroprocesor Motorola 68040 bol uvedený na trh v roku 1991.
Mikroprocesor Motorola 68020 bol uvedený na trh v roku 1993.
Mikroprocesor Motorola power PC 603 bol uvedený na trh v roku 1994.
Mikroprocesor Motorola power PC 604 bol uvedený na trh v roku 1994.
Mikroprocesor Motorola PC 620 bol uvedený na trh v roku 1996.

Pentium

Pentium bolo predstavené 2. marca 1993. Pentium nahradilo procesor Intel 486 The 4 označuje štvrtú generáciu mikroarchitektúry v histórii mikroprocesora. Pentium označuje jednojadrový mikroprocesor Intel x 86, ktorý je založený na mikroarchitektúre piatej generácie. Názov tohto procesora bol odvodený z gréckeho slova Penta, čo znamená päť.

Pôvodný procesor Pentium nahradil procesor Pentium MMX v roku 1996. Tento procesor má dátovú zbernicu 64 bitov. Štandardný jeden prenosový cyklus dokáže čítať alebo zapisovať až 64 bitov súčasne. Cykly čítania a zápisu Burst sú podporované procesormi Pentium. Tieto cykly sa používajú na operácie medzipamäte a prenášajú 32 bajtov (veľkosť linky vyrovnávacej pamäte Pentium) v 4 hodinách. Všetky operácie medzipamäte sú cyklami prasknutia pre Pentium.

Procesor Pentium

Rok 2000 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

20. marca: procesor Intel Pentium III (866, 850MHz)
8. marca: Procesor Intel Pentium III (1 GHz)
20. novembra: Procesor Intel Pentium 4 (1,50, 1,40 GHz)

Rok 2001 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

23. apríla: Procesor Pentium 4 1.7
2. júla: Procesor Pentium 4 (1,80; 1,60 GHz)
27. augusta: Procesor Intel Pentium 4 (2, 1,90 GHz)

Rok 2002 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

7. januára: Procesor Intel Pentium 4 (2,20, 2 GHz)
8. januára: Procesor Intel Pentium III pre servery (1,40 GHz)
2. apríla 2002: Procesor Intel Pentium 4 (2,40, 2,20 GHz)
21. januára: Ultra nízkonapäťový mobilný procesor Pentium III-M
Nízkonapäťový mobilný procesor Pentium III (866, 850 MHz)
14. novembra 2002: Procesor Intel Pentium 4 (3,06 GHz s technológiou HT)

V roku 2003 sa predstavili tieto procesory:

Mobilný procesor Intel Pentium 4-M (2,40 GHz)
21. mája: Procesor Intel Pentium 4 s Hyper-Threading (2,80 C GHz, 2,60 C GHz, 2,40 C GHz)
3. novembra: Procesor Intel Pentium 4 Extreme Edition (3,20 GHz)

Rok 20004 znamenal uvedenie týchto spracovateľov:

2. februára 2004: Procesor Intel Pentium 4 (90 nm) (3,40 GHz, 3,20 GHz, 3,0 GHz, 2,80 GHz)
Procesor Intel Pentium 4 Extreme Edition (0,13 mikrónu) (3,40 GHz)
7. apríla 2004: Procesor Intel Pentium M s veľmi nízkym napätím (1,10; 1,30 GHz)
15. novembra 2004: Procesor Intel Pentium 4 Extreme Edition podporujúci technológiu HT (3,46 GHz)

Rok 2005-06 znamenal uvedenie týchto procesorov:

Procesor Intel Pentium 4 Extreme Edition podporujúci technológiu HT (3,80 GHz)
Apríl 2005: Procesor Intel Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz)
Roky 2007 a 08 znamenali uvedenie týchto procesorov:
Procesor Intel Pentium Extreme Edition 955 (3,46 GHz)
Procesor Intel Pentium Extreme Edition 965 (3,73 GHz)

V roku 2007 Intel vydal Intel v Pro. Hlavné technológie používané v Intel v Pro sú TXT - Intel Trusted Execution Technology, VT - Intel Virtualization Technology

V roku 2008 bola vydaná Core i-Series a týmito radovými procesormi sú Core i3, i5 a i7. Tieto procesory zahŕňajú mikroarchitektúru Nehalem, ako aj 45 nm výrobný proces spoločnosti Intel.

V tom istom roku bol vydaný Atom, ktorý bol navrhnutý ako procesor na napájanie nettopsas a mobilných internetových zariadení.

V roku 2010 spoločnosť Intel uviedla na trh grafiku HD a jej architektúra West používa iba grafiku.

V roku 2010 spoločnosť Intel uviedla na trh niekoľko integrovaných jadrových architektúr a Xeon Phi

V roku 2010 boli vydané Intel SoC

V roku 2013 bol Intel uvedený na trh procesorom Core i-Series, ktorý má 22 nm architektúru Haswell. Túto architektúru nahradila architektúra Sandy Bridge z roku 2011.

Xeon

Procesor Xeon je 400 MHz procesor Pentium od spoločnosti Intel na použitie na pracovných staniciach a podnikových serveroch. Tento procesor je určený pre multimediálne aplikácie, inžiniersku grafiku, internet a veľké databázové servery. História mikroprocesora ako Xeon zahŕňa nasledujúce.

Procesor Xeon

Roky 2000 - 2001 znamenali uvedenie týchto spracovateľov:

12. januára: Procesor Intel Pentium III Xeon (800 MegaHertz)
25. september 2001: Procesor Intel Xeon (2 Giga Hertz)
24. mája: Procesor Intel Pentium III Xeon (933 MegaHertz)

Rok 2002 - 2004 znamenal uvedenie týchto procesorov:

9. januára 2002: Procesor Intel Xeon (2,20 Giga Hertz)
12. marca 2002: Procesor Intel Xeon M (1,60 Giga Hertz)
10. marca 2003: Procesor Intel Xeon 3 GHz (systémová zbernica 400 MHz)
18. novembra: Procesor Intel Xeon (2,80 Giga Hertz)
6. októbra 2003: Procesor Intel Xeon (3,20 Giga Hertz)
2. marca 2004: Procesor Intel Xeon MP 3 GHz (4 MB L3 CACHE)

Rok 2005-2008 znamenal uvedenie týchto procesorov:

Marec 2005: Procesor Intel Xeon MP (2,666 -3,666 Giga Hertz)
Október 2005: Dvojjadrový procesor Intel Xeon (2,8 Giga Hertz)
August 2006: Dvojjadrový procesor Intel Xeon-7140M (3,33 - 3,40 Giga Hertz)

To je všetko o mikroprocesore história a ročná výroba procesorov od spoločnosti INTEL. Aby sa predišlo tomu, že tento článok nebude príliš zložitý na to, aby ho čitatelia pochopili, boli vyňaté niektoré zložité informácie o rôznych procesoroch od rôznych dodávateľov. Na základe informácií uvedených v tomto článku sa odporúča čitateľom, aby uverejnili svoje návrhy a komentáre týkajúce sa projektov v sekcia komentárov uvedená nižšie.

Fotoúvery