Čo sú rôzne typy procesorov: Aplikácie a vlastnosti

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





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 111Takt procesora Intel Pentium 111 je 1 GHzŠírka zbernice procesora Intel Pentium 111 je 32Milión inštrukcií za sekundu procesora Intel Pentium 111 je ~ 900Výkon tohto procesora je 97 W900 dolárov
dva IBM PowerPC 750XTakt procesora IBM PowerPC 750X je 550 MHzŠírka zbernice procesora IBM PowerPC 750X je 32/64Milión inštrukcií za sekundu procesora IBM PowerPC 750X je ~ 1300Výkon tohto procesora je 5 W# 900
3 MIPS R5000Takt procesora MIPS R5000 je 250 MHzŠírka zbernice procesora MIPS R5000 je 32/64NANANA
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

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 MHzŠírka 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

  • 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

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?