Bilgisayarın Merkezi İşlem Birimi (CPU), bir temel üzerine inşa edilmiştir. tek Entegre Devre (IC) denir mikroişlemci .
CPU görevi gören bir mikroişlemciye sahip dijital bilgisayara mikrobilgisayar denir.
Bellek adı verilen depolama cihazından ikili talimatları okuyan, ikili verileri giriş olarak kabul eden ve verileri bu talimatlara göre işleyerek sonuçları çıkış olarak veren, programlanabilir, çok amaçlı, saatle çalışan, kayıt tabanlı bir elektronik cihazdır.
Mikroişlemci, birlikte çalışan transistörler, kaydediciler ve diyotlar gibi milyonlarca küçük bileşen içerir.
Bir Mikro Bilgisayarın Blok Şeması
Bir mikroişlemci bir ALU, kontrol ünitesi ve kayıt dizisinden oluşur. Nerede GİTMEK Bir giriş cihazından veya hafızadan alınan veriler üzerinde aritmetik ve mantıksal işlemler gerçekleştirir. Kontrol ünitesi bilgisayardaki talimatları ve veri akışını kontrol eder. Ve, diziyi kaydet B, C, D, E, H, L gibi harflerle tanımlanan kayıtlar ve akümülatörden oluşur.
Mikroişlemcilerin Evrimi
Mikroişlemcileri nesillere göre ya da mikroişlemcinin boyutuna göre sınıflandırabiliriz:
ağ topolojileri
Birinci Nesil (4 bit Mikroişlemciler)
İlk nesil mikroişlemciler 1971-1972 yıllarında Intel Corporation tarafından piyasaya sürüldü. Adı verilmişti Intel 4004 çünkü 4 bitlik bir işlemciydi.
Tek çip üzerinde bir işlemciydi. Toplama, çıkarma, Boolean OR ve Boolean AND gibi basit aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştirebilir.
Depolama belleğinden bir talimat almak, kodunu çözmek ve ardından onu yürütmek için kontrol darbeleri oluşturmak gibi kontrol işlevlerini gerçekleştirebilen bir kontrol ünitem vardı.
İkinci Nesil (8 - bit Mikroişlemci)
İkinci nesil mikroişlemciler 1973 yılında yine Intel tarafından tanıtıldı. 8 bitlik kelimeler üzerinde aritmetik ve mantık işlemlerini gerçekleştirebilen ilk 8 bitlik mikroişlemciydi. Intel 8008'di ve geliştirilmiş bir başka versiyonu da Intel 8088'di.
Üçüncü Nesil (16 bit Mikroişlemci)
1978'de tanıtılan üçüncü nesil mikroişlemciler şu şekilde temsil edildi: Intel'in 8086, Zilog Z800 ve 80286 mini bilgisayarlar gibi performansa sahip 16 bit işlemcilerdi.
kova sıralaması
Dördüncü Nesil (32 bit Mikroişlemciler)
Birkaç farklı şirket 32-bit mikroişlemcileri piyasaya sürdü, ancak en popüler olanı Intel 80386 .
Beşinci Nesil (64 bit Mikroişlemciler)
1995'ten bu yana beşinci kuşaktayız. 80856'dan sonra Intel yeni bir işlemci olan Pentium işlemciyi piyasaya sürdü ve bunu takip etti. Pentium Pro CPU Bu, tek bir sistemdeki birden fazla CPU'nun çoklu işleme ulaşmasını sağlar.
Diğer geliştirilmiş 64 bit işlemciler şunlardır: Celeron, Çift, Dört, Sekiz Çekirdekli işlemciler .
Tablo: Önemli Intel Mikroişlemciler
| Mikroişlemci | Buluş Yılı | Kelime uzunluğu | Bellek adresleme kapasitesi | Pimler | Saat | Notlar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4 bit | 1 KB | 16 | 750KHz | İlk Mikroişlemci |
| 8085 | 1976 | 8 bit | 64 KB | 40 | 3-6 MHz | Popüler 8-bit Mikroişlemci |
| 8086 | 1978 | 16 bit | 1MB | 40 | 5-8MHz | PC/XT'de yaygın olarak kullanılır |
| 80286 | 1982 | 16 bit | 16 MB gerçek, 4 GB sanal | 68 | 6-12,5 MHz | PC/AT'de yaygın olarak kullanılır |
| 80386 | 1985 | 32 bit | 4 GB gerçek, 64 TB sanal | 132 14X14 PGA | 20-33 MHz | Çip üzerinde MMU içerir |
| 80486 | 1989 | 32 bit | 4 GB gerçek, 64 TB sanal | 168 17X17 PGA | 25-100MHz | MMU, önbellek ve FPU, 1,2 milyon transistör içerir |
| Pentium | 1993 | 32 bit | 4 GB gerçek, 32 bit adres, 64 bit veri yolu | 237PGA | 60-200 | 2 ALU, 2 Önbellek, FPU, 3,3 Milyon transistör, 3,3 V, 7,5 milyon transistör içerir |
| Pentium Pro | bindokuzyüz doksan beş | 32 bit | 64 GB gerçek, 36 bit adres veri yolu | 387PGA | 150-200MHz | Bir veri akış işlemcisidir. Ayrıca ikinci düzey önbellek içerir, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 | 32 bit | - | - | 233-400 MHz | Tüm özellikler Pentium pro artı MMX teknolojisi, 3,3 V, 7,5 milyon transistör |
| Pentium III | 1999 | 32 bit | 64 GB | 370PGA | 600-1,3 MHz | Pentium II'nin geliştirilmiş versiyonu; 70 yeni SIMD talimatı |
| Pentium 4 | 2000 | 32 bit | 64 GB | 423PGA | 600-1,3 GHz | Pentium III'ün geliştirilmiş versiyonu |
| itanyum | 2001 | 64 bit | 64 adres satırı | 423PGA | 733 MHz-1,3 GHz | 64 bit EPIC İşlemci |
Nerede,
Mikroişlemcide Kullanılan Temel Terimler
Mikroişlemcide kullanılan bazı temel terimlerin listesi aşağıda verilmiştir:
Govinda aktör
Komut seti - Mikroişlemcinin anlayabileceği komutlar grubuna Komut seti denir. Donanım ve yazılım arasında bir arayüzdür.
Otobüs - Bir mikroişlemcideki farklı öğelere veri, adres veya kontrol bilgisi iletmeyi amaçlayan iletkenler kümesi. Bir mikroişlemcide üç tip veri yolu bulunur; veri yolu, adres yolu ve kontrol veri yolu.
IPC (Döngü Başına Talimat) - Bir CPU'nun tek bir saatte kaç talimat yürütebileceğinin ölçüsüdür.
Saat hızı - İşlemcinin saniye başına gerçekleştirebileceği işlem sayısıdır. Megahertz (MHz) veya gigahertz (GHz) cinsinden ifade edilebilir. Aynı zamanda Saat Hızı olarak da adlandırılır.
Bant genişliği - Tek bir talimatta işlenen bit sayısına Bant Genişliği denir.
Kelime uzunluğu - İşlemcinin bir anda işleyebileceği bit sayısına işlemcinin kelime uzunluğu denir. 8-bit Mikroişlemci aynı anda 8-bit veriyi işleyebilir. Kelime uzunluğunun aralığı mikrobilgisayarın tipine bağlı olarak 4 bitten 64 bit'e kadardır.
Veri tipleri - Mikroişlemci ikili, ASCII, işaretli ve işaretsiz sayılar gibi birden fazla veri türü formatını destekler.
Mikroişlemcinin Çalışması
Mikroişlemci talimatı yürütmek için bir sıra izler: Getir, Kod Çöz ve sonra Yürüt.
Java ayrıştırması
Başlangıçta talimatlar bilgisayarın depolama belleğinde sıralı olarak saklanır. Mikroişlemci bu talimatları depolanan alandan (bellek) alır, ardından kodunu çözer ve STOP talimatı karşılanana kadar bu talimatları yürütür. Daha sonra sonucu ikili biçimde çıkış portuna gönderir. Bu işlemler arasında kayıt defteri geçici verileri saklar ve ALU (Aritmetik ve Mantık Birimi) hesaplama işlevlerini yerine getirir.