Procesory vynašiel Marcian Hoff (28. októbra 1937 v New Yorku). Niektoré zo spoločností výrobcov procesorov sú Intel „AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM atď. Procesory sú malé čipy vyrobené z kremíka, ktoré sú umiestnené vo vnútri zariadení na vykonanie úlohy alebo operácie v priebehu niekoľkých sekúnd a jej rýchlosť sa meria v megahertzoch. Načítanie, dekódovanie, vykonávanie a spätný zápis inštrukcií sú štyri hlavné primárne funkcie procesora. V mobilných telefónoch sa používajú procesory, notebooky, počítače, práčky atď. V tomto článku sa venujeme rozličným typom procesorov.
Čo je to procesor?
Definícia: Procesor je čip alebo logický obvod, ktorý reaguje a spracováva základné pokyny na riadenie konkrétneho počítača. Hlavné funkcie procesora sú načítanie, dekódovanie, vykonávanie a spätný zápis operácií inštrukcie. Procesor sa tiež nazýva mozgom každého systému, ktorý obsahuje počítače, notebooky, smartphony, vstavané systémy atď. ALU (aritmetická logická jednotka) a CU (riadiaca jednotka) sú dve časti procesorov. Aritmetická logická jednotka vykonáva všetky matematické operácie, ako sú sčítanie, násobenie, odčítanie, delenie atď., A riadiaca jednotka funguje ako dopravná polícia, riadi príkazy alebo pokyny. Procesor komunikuje s ostatnými komponentmi aj vtedy, keď ide o vstupné / výstupné zariadenia a pamäte / pamäťové zariadenia.
Typy procesorov
Vo vstavanom systéme existujú rôzne typy procesorov, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Univerzálny procesor
Existuje päť typov univerzálnych procesorov, ktorými sú: mikrokontrolér, mikroprocesor, zabudovaný procesor, DSP a mediálny procesor.
Mikroprocesor
Univerzálne procesory predstavuje mikroprocesor vo vstavaných systémoch. Na trhu existujú rôzne odrody mikroprocesorov od rôznych spoločností. Mikroprocesor je tiež univerzálny procesor, ktorý sa skladá z riadiacej jednotky, ALU, zväzku registrov, ktoré sa tiež nazývajú zápisníky scratchpad, riadiacich registrov a stavových registrov.
Môže existovať pamäť na čipu a niektoré rozhrania na komunikáciu s vonkajším svetom, ako sú prerušovacie linky, ďalšie linky pre pamäť a porty na komunikáciu s vonkajším svetom. Porty, ktoré sa často nazývajú programovateľné porty, čo znamená, že tieto porty môžeme naprogramovať tak, aby fungovali ako vstup alebo ako výstup. Univerzálne procesory sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.
S.NO | procesor | Rýchlosť hodín | Šírka zbernice | MIPS | Moc | cena |
1 | Intel Pentium 111 | Takt procesora Intel Pentium 111 je 1 GHz | Šírka zbernice procesora Intel Pentium 111 je 32 | Milión inštrukcií za sekundu procesora Intel Pentium 111 je ~ 900 | Výkon tohto procesora je 97 W | 900 dolárov |
dva | IBM PowerPC 750X | Takt procesora IBM PowerPC 750X je 550 MHz | Šírka zbernice procesora IBM PowerPC 750X je 32/64 | Milión inštrukcií za sekundu procesora IBM PowerPC 750X je ~ 1300 | Výkon tohto procesora je 5 W | # 900 |
3 | MIPS R5000 | Takt procesora MIPS R5000 je 250 MHz | Šírka zbernice procesora MIPS R5000 je 32/64 | NA | NA | NA |
4 | Silná ruka SA-110 | Rýchlosť hodín StrongARM Procesor SA-110 má 233 MHz | Šírka zbernice StrongARM Procesor SA-110 je 32 | Milión pokynov za sekundu StrongARM Procesor SA-110 je 268 | Výkon tohto procesora je 1 W. | NA |
Mikrokontrolér
Mikrokontrolér je v podstate počítač, ktorý sa dodáva v rôznych baleniach a veľkostiach. Vstup na čítanie a reakcia na výstup je základnou funkciou mikrokontroléra. Spravidla je známy ako vstup GPIO (General Purpose Input Output). Niektoré z mikrokontrolérov sú Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P atď.
Zabudovaný procesor
Zabudovaný procesor je jeden typ procesora, ktorý je navrhnutý na riadenie mechanických a elektrických funkcií. Skladá sa z niekoľkých blokov, ktorými sú procesor, časovač, radič prerušenia, programová pamäť a dátová pamäť, napájací zdroj, obvody resetovania a hodinového oscilátora, obvody špecifické pre systémovú aplikáciu, porty a prepojovacie obvody.
Procesor digitálneho signálu
Procesor digitálneho signálu je jeden typ procesora používaného na meranie, filtrovanie a / alebo kompresiu digitálnych alebo analógových signálov. Spracovanie signálu znamená analýzu a manipuláciu so signálom. Toto spracovanie je možné vykonať pomocou počítača alebo Integrované obvody špecifické pre aplikáciu (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) alebo Digital Signal Processor (DSP) na získanie čistého signálu. Procesory DSP sa používajú v osciloskope, snímačoch čiarových kódov, mobilných telefónoch, tlačiarňach atď. Tieto procesory sú rýchle a používajú sa na aplikácie v reálnom čase. Typický systém DSP je znázornený na nasledujúcom obrázku.
typické systémy pre procesory digitálneho signálu
Procesory digitálneho signálu sú zobrazené v nasledujúcej tabuľke
S.NO | procesor | Rýchlosť hodín | Šírka zbernice | MIPS | cena |
1 | T1 C5416 procesor | Takt procesora T1 C5416 je 160 MHz | Šírka zbernice T1 C5416 Procesor je 32 | Milión pokynov za sekundu pre T1 C5416 Procesor je ~ 600 | Cena T1 C5416 Procesor je 34 dolárov |
dva | DSP 32C procesor | Taktovacia rýchlosť procesora DSP 32C je 80 MHz | Šírka zbernice DSP 32C Procesor je 32 | Milión pokynov za sekundu pre DSP 32C Procesor je 40 | Cena DSP 32C Procesor 75 dolárov |
Aplikácie DSP
Aplikácie procesor digitálneho signálu sú
- Spracovanie reči
- Spracovanie obrazu
- Lekárske spracovanie
- Biometrické spracovanie
- Seizmológia
- Radar
Mediálny procesor
Procesor obrazu a videa je mediálny procesor, ktorý je navrhnutý alebo vytvorený na prácu s údajmi v reálnom čase. Hlasové užívateľské rozhranie a profesionálny zvuk sú aplikáciami zvukového procesora. Niektoré z mediálnych procesorov sú TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431 atď.
Aplikačne špecifické systémové procesory (ASSP)
Systémový procesor špecifický pre aplikáciu je polovodič integrovaný obvod výrobok používaný na vykonávanie konkrétnej funkcie. Výkon, charakteristiky a veľkosť matrice systémového procesora špecifického pre aplikáciu sú rovnaké ako u ASIC. ASSP sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach na vykonávanie kódovania alebo dekódovania videa a kódovania alebo dekódovania zvuku. Namiesto zabudovaného softvéru sa na spustenie aplikácie používa systémový procesor špecifický pre aplikáciu, ktorý poskytuje riešenie rýchlejšie. Príklad: IIM7100, W3100A
Procesory sady inštrukcií špecifických pre aplikáciu (ASIP)
Procesory sady inštrukcií pre konkrétnu aplikáciu sú určené pre konkrétne aplikácie. Tieto procesory majú nízku spotrebu energie, vysokú výpočtovú rýchlosť a dobrú flexibilitu. Z dôvodu programovateľnosti je využitie dátovej cesty v ASIPs vysoké a výkon procesora tejto inštrukčnej sady je dobrý.
Procesory ASIC
Integrované obvody špecifické pre danú aplikáciu sú určené pre konkrétne aplikácie. Tieto čipy majú malú veľkosť a ich spotreba je nízka. Náklady na návrh ASIC sú vysoké a to je hlavná nevýhoda. Čipy integrovaného obvodu špecifické pre danú aplikáciu sa používajú v satelitoch, modemoch, počítačoch atď. Niektoré z popredných spoločností výrobcov ASIC sú Ams AG. Kótovaná spoločnosť, Bitfury. Súkromná spoločnosť, XMOS Polovodič Súkromná spoločnosť, súkromná spoločnosť Analogix Semiconductor, súkromná spoločnosť EDAptive Computing, súkromná spoločnosť Lumen Radio, technológia integrovaných zariadení, Hookit. Súkromná spoločnosť atď.
MultiProcessor
Multiprocesor je počítač s viac ako jedným procesorom, z ktorých každý zdieľa hlavnú pamäť, počítačovú zbernicu a periférie na súčasné spracovanie programov. Tieto systémy sú tiež známe ako pevne spojené systémy. Výhodou multiprocesorov je vyššia priepustnosť, vyššia spoľahlivosť a ekonomika rozsahu. Tieto procesory sa používajú, keď sa vyžaduje veľmi vysoká rýchlosť spracovania veľkého množstva údajov. Symetrický multiprocesor je zobrazený na obrázku nižšie.
symetrické multiprocesory
Charakteristika multiprocesorov
Charakteristika multiprocesora je
- Multiprocesory pozostávajú z viac ako dvoch procesorov alebo dvoch procesorov, ktoré sú si podobné
- Pamäť a vstupno / výstupné zariadenia zdieľané procesormi
- Čas prístupu do pamäte je pre každý procesor rovnaký, pretože procesory sú spojené zbernicou
- Procesory zdieľajú prístup k vstupným / výstupným zariadeniam
- Rovnaká funkcia, ktorú vykonávajú všetky procesory
Časté otázky
1). Čo je to mikrokontrolér?
Mikrokontrolér je IC (Integrated Circuit), ktorý je navrhnutý na vykonávanie špecifických funkcií v zabudovanom systéme.
2). Aké sú typy mikroprocesorov?
Existuje päť typov mikroprocesorov: DSP (procesor digitálneho signálu), ASIC (integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu), RISC (výpočtová sada so zníženou inštrukčnou sadou), CISC (výpočtová sada so zložitou inštrukčnou sadou) a superškálový procesor .
3). Aká je potreba procesora DSP?
Procesory digitálneho signálu musia filtrovať a komprimovať signály, ktoré sú analógové a používajú sa na detekciu chýb.
4). Čo je to jadro?
Jadro je mozog centrálnej procesorovej jednotky. Existujú rôzne typy jadier, sú to osemjadrové, dvojjadrové, štvorjadrové atď.
5). Aká je hlavná pamäť počítača?
Pamäť s náhodným prístupom je hlavná pamäť v počítači, ktorá sa používa na ukladanie softvéru operačného systému (OS) a ďalších dátových súborov alebo údajov jednotky.
V tomto článku sa venujeme typom procesorov. Je tu pre vás otázka, ktoré typy procesorov sa používajú v smartfónoch?