Bộ vi xử lý không gì khác ngoài CPU và nó là một thành phần thiết yếu của máy tính. Nó là một chip silicon bao gồm hàng triệu bóng bán dẫn và các Linh kiện điện tử xử lý hàng triệu hướng dẫn mỗi giây. A Bộ vi xử lý là một con chip đa năng , được kết hợp với bộ nhớ và chip chuyên dụng và được lập trình trước bằng phần mềm. Nó chấp nhận dữ liệu số dưới dạng i / p và xử lý theo hướng dẫn được lưu trong bộ nhớ. Bộ vi xử lý có nhiều chức năng như chức năng lưu trữ dữ liệu, tương tác với nhiều thiết bị khác và các chức năng khác liên quan đến thời gian. Nhưng, chức năng chính là gửi và nhận dữ liệu để thực hiện tốt chức năng của máy tính. Bài viết này thảo luận về các loại và sự phát triển của bộ vi xử lý . Vui lòng theo liên kết này cho Lịch sử bộ vi xử lý và thế hệ vi xử lý

Sự phát triển của bộ vi xử lý

Bộ vi xử lý đã trở thành một phần thiết yếu hơn của nhiều thiết bị. Sự phát triển của bộ vi xử lý được chia thành năm thế hệ như thế hệ thứ nhất, thứ hai, thứ ba, thứ tư và thứ năm và đặc điểm của những thế hệ này được thảo luận dưới đây.

Bộ vi xử lý

Bộ vi xử lý thế hệ đầu tiên

Thế hệ vi xử lý đầu tiên được giới thiệu vào năm 1971-1972. Các lệnh của các bộ vi xử lý này được xử lý tuần tự, chúng tìm nạp lệnh, giải mã và sau đó thực thi nó. Khi một lệnh của bộ vi xử lý kết thúc, bộ vi xử lý sẽ cập nhật con trỏ lệnh & tìm nạp lệnh sau, thực hiện thao tác liên tiếp này cho từng lệnh.

Bộ vi xử lý thế hệ thứ hai

Vào năm 1970, một số lượng nhỏ bóng bán dẫn có sẵn trên mạch tích hợp trong bộ vi xử lý thế hệ thứ hai. Ví dụ về bộ vi xử lý thế hệ thứ hai là xử lý lệnh pipelined 16 bit số học 7, bộ vi xử lý MC68000 Motorola. Các bộ vi xử lý này được giới thiệu vào năm 1979 và Intel Bộ xử lý 8080 là một ví dụ khác của bộ vi xử lý . Thế hệ thứ hai của bộ vi xử lý được xác định bằng các bước tìm nạp, giải mã và thực thi chồng chéo. Khi thế hệ đầu tiên được xử lý trong đơn vị thực thi, thì lệnh thứ hai được giải mã và lệnh thứ ba được tìm nạp.

Sự khác biệt giữa bộ vi xử lý thế hệ thứ nhất và bộ vi xử lý thế hệ thứ hai chủ yếu là việc sử dụng công nghệ bán dẫn mới để sản xuất chip. Kết quả của công nghệ này dẫn đến sự gia tăng gấp năm lần về chỉ dẫn, tốc độ, thực thi và mật độ chip cao hơn.

Bộ vi xử lý thế hệ thứ ba

Các bộ vi xử lý thế hệ thứ ba được giới thiệu vào năm 1978, được ký hiệu là Intel’s 8086 và Zilog Z8000. Đây là những bộ vi xử lý 16-bit với hiệu suất như máy tính mini. Các loại vi xử lý này khác với các thế hệ vi xử lý trước ở chỗ tất cả các nhà công nghiệp máy trạm chính bắt đầu phát triển các kiến trúc vi xử lý dựa trên ISC của riêng họ.

Bộ vi xử lý thế hệ thứ tư

Khi nhiều ngành công nghiệp chuyển đổi từ bộ vi xử lý thương mại sang thiết kế trong nhà, bộ vi xử lý thế hệ thứ tư được đưa vào với thiết kế nổi bật với hàng triệu bóng bán dẫn. Các bộ vi xử lý tiên tiến nhất như 88100 của Motorola và 80960CA của Intel có thể phát hành và gỡ bỏ nhiều lệnh cho mỗi chu kỳ đồng hồ.

Bộ vi xử lý thế hệ thứ năm

Các bộ vi xử lý thế hệ thứ năm sử dụng quá trình xử lý siêu cực đã tách rời và thiết kế của chúng sớm vượt quá 10 triệu bóng bán dẫn. Trong thế hệ thứ năm, PC là một ngành kinh doanh có lợi nhuận thấp, khối lượng lớn bị chinh phục bởi một bộ vi xử lý.

Vào ngày 23 tháng 12 năm 1947, Transistor được phát minh trong phòng thí nghiệm Bell trong khi một mạch tích hợp được phát minh vào năm 1958 bởi J Kilby ở Texas Instruments. Vì vậy, Intel hay INTegrated ELectronics đã phát minh ra bộ vi xử lý đầu tiên.

Sự phát triển của bộ vi xử lý

Bộ vi xử lý 4 bit

INTEL 4004/4040 được phát minh vào năm 1971 bởi Stanley Mazor & Ted Hoff. Tốc độ xung nhịp của bộ vi xử lý này là 740 KHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng trong bộ vi xử lý này là 2.300 và lệnh mỗi giây là 60K. Số chân của bộ vi xử lý này là 16 chân.

Bộ vi xử lý 8 bit

Bộ vi xử lý 8008 được phát minh vào năm 1972. Tốc độ đồng hồ của bộ vi xử lý này là 500 KHz và lệnh mỗi giây là 50K
Bộ vi xử lý 8080 được phát minh vào năm 1974. Tốc độ xung nhịp là 2 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 60k và lệnh trên giây nhanh hơn 10 lần so với bộ xử lý 8008.
Bộ vi xử lý 8085 được phát minh vào năm 1976. Tốc độ xung nhịp là 3 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 6.500 và lệnh mỗi giây là 769230. Số chân của bộ vi xử lý này là 40

Bộ vi xử lý 16 bit

Bộ vi xử lý 8086 được phát minh vào năm 1978. Tốc độ xung nhịp là 4,77, 8 & 10 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 29000 và chỉ dẫn mỗi giây là 2,5 triệu. Số chân của bộ vi xử lý này là 40 chân
Bộ vi xử lý 8088 được phát minh vào năm 1979 và hướng dẫn mỗi giây là 2,5 triệu
Các bộ vi xử lý như 80186 hoặc 80188 được phát minh vào năm 1982. Tốc độ đồng hồ là 6 MHz
Bộ vi xử lý 80286 được phát minh vào năm 1982. Tốc độ xung nhịp là 8 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 134000 và lệnh trên giây là 4 Triệu. Số chân của bộ vi xử lý này là 68 chân

Bộ vi xử lý 32 bit

Bộ vi xử lý Intel 80386 được phát minh vào năm 1986. Tốc độ xung nhịp là 16 MHz đến 33 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 275000. Số chân của bộ vi xử lý này là 132 14X14 PGA
Bộ vi xử lý Intel 80486 được phát minh vào năm 1986. Tốc độ xung nhịp là 16MHz đến 100 MHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 1,2 triệu bóng bán dẫn và lệnh mỗi giây là 8 KB bộ nhớ đệm. Số chân của bộ vi xử lý này là 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
Bộ vi xử lý PENTIUM được phát minh vào năm 1993. Tốc độ xung nhịp là 66 MHz và lệnh trên giây là bộ nhớ Cache 8-bit cho các lệnh 8-bit cho dữ liệu. Số chân của bộ vi xử lý này là 237 PGA

Bộ vi xử lý 64 bit

Bộ vi xử lý INTEL lõi 2 được phát minh vào năm 2006. Tốc độ xung nhịp là 1,2 GHz đến 3 GHz. Số lượng bóng bán dẫn được sử dụng là 291 Triệu và lệnh mỗi giây là 64 KB bộ nhớ đệm L1 cho mỗi lõi 4 MB bộ đệm L2.
Các bộ vi xử lý i3, i5, i7 được phát minh vào các năm 2007, 2009, 2010 2. Tốc độ xung nhịp là 2GHz đến 3,3GHz, 2,4GHz đến 3,6GHz & 2,93GHz đến 3,33GHz.

Sự phát triển của bộ vi xử lý trong các ứng dụng khác nhau

Các tiện ích sau được triển khai bằng cách sử dụng các bộ vi xử lý khác nhau. Vì vậy, sự phát triển của bộ vi xử lý trong các ứng dụng khác nhau được thảo luận dưới đây.

Máy tính kinh doanh

Vào năm 1971, một máy tính kinh doanh như Unicom 141P đã được phát minh. Nó nằm ngoài những tiện ích hàng đầu bao gồm một bộ vi xử lý.

PET Commodore

Vào năm 1971, PET này đã được triển khai và hầu hết được công nhận là máy tính gia đình tất cả trong một chính.

Máy giặt

Năm 1977, máy giặt ra đời được điều khiển thông qua các vi mạch hàng đầu.

Arcade Mania

Vào năm 1980, Arcade Maina được ra mắt. Namco đã thành lập Pac-Man trên con đường của Hoa Kỳ và khơi dậy một xu hướng mới.

Máy tính xách tay Osborne 1

Năm 1981, Máy tính xách tay Osborne 1 được ra mắt sử dụng năm màn hình với trọng lượng 10,7kg. Đối với hầu hết các máy tính xách tay hiện đại, nó là một người cha tuyệt vời.

Nintendo NES

Năm 1986, máy chơi game console đã làm mới ngành kinh doanh trò chơi như Nintendo Entertainment System.

Máy tính được dân chủ hóa

Vào năm 1991, việc phát minh ra Personal, cũng như máy tính kinh doanh, đã làm bùng nổ nhiều loại máy tính xách tay và tab để bàn.

Máy nghe nhạc mp3

Năm 1997, một máy nghe nhạc đã được ra mắt để thưởng thức âm nhạc theo cách hiện đại

BlackBerry

Sự nổi dậy của Điện thoại thông minh đã tăng lên với sự ra mắt của RIM’s Blackberry 850. BB đầu tiên có thể được tiếp cận vào năm 1999.

Apple iPod

Vào năm 2001, chiếc iPod đầu tiên được tung ra thị trường, mang đến triển vọng cho nhạc MP3 thiết lập một loạt giai điệu mới.

Máy tính bảng Microsoft Windows

Vào năm 2002, Microsoft Windows Tablet đã được triển khai, các doanh nghiệp đang sử dụng các tab này cho các công việc hữu ích hơn.

Netbook

Vào năm 2008, Netbook đã được tung ra thị trường vì thiết bị nhỏ gọn và nhẹ để thực hiện các công việc đơn giản, thưởng thức nội dung truyền thông và internet.

Apple iPod

Vào năm 2010, Tabs trở thành xu hướng chính của khách hàng thông qua việc phát hành iPod.

Biển báo kỹ thuật số

Vào năm 2011, Digital Signage đã được phát minh, đây là ứng dụng đầu tiên trong số các ứng dụng mới to lớn của bộ vi xử lý. Các thiết bị học thuật, kết nối internet đã được thiết lập trong cuộc sống hàng ngày từ thương mại và bán lẻ đến nông nghiệp cũng như ô tô.

Ultrabook

Vào năm 2011, Ultrabook đã được triển khai. Sự phát triển của PC có một bước tiến vượt bậc giống như các thiết bị Ultrabook thời thượng với trải nghiệm máy tính hiệu năng cao.

Các loại vi xử lý

Bộ vi xử lý được phân thành năm loại, cụ thể là: Bộ vi xử lý Bộ lệnh phức hợp CISC, Bộ vi xử lý Bộ lệnh giảm RISC , ASIC- Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng, Bộ xử lý siêu cấp, Bộ vi xử lý tín hiệu kỹ thuật số DSP.

Các loại vi xử lý khác nhau

Bộ hướng dẫn phức tạp Bộ vi xử lý

Thuật ngữ ngắn gọn của Bộ vi xử lý tập lệnh phức tạp là CISM và chúng phân loại một bộ vi xử lý trong đó các lệnh có thể được thực hiện cùng với các hoạt động cấp thấp khác. Các loại vi xử lý này thực hiện các tác vụ khác nhau như tải xuống, tải lên, gọi lại dữ liệu vào thẻ nhớ và gọi lại dữ liệu từ thẻ nhớ. Ngoài những nhiệm vụ này, nó cũng thực hiện các phép tính toán học phức tạp trong một lệnh duy nhất.

Bộ vi xử lý Bộ hướng dẫn giảm

Thuật ngữ ngắn hạn của Bộ vi xử lý Bộ hướng dẫn giảm là RISC. Các loại bộ vi xử lý này được thực hiện theo chức năng trong đó bộ vi xử lý có thể thực hiện những việc nhỏ trong các lệnh cụ thể. Bằng cách này, các bộ xử lý này hoàn thành nhiều lệnh hơn với tốc độ nhanh hơn.

Bộ vi xử lý Superscalar

Bộ xử lý Superscalar sẽ fax phần cứng trên bộ xử lý để thực hiện các tác vụ khác nhau cùng một lúc. Các bộ xử lý này có thể được sử dụng cho ALU hoặc bộ nhân. Chúng có các đơn vị hoạt động khác nhau và các bộ xử lý này có thể thực hiện nhiều hơn một lệnh bằng cách liên tục truyền một số lệnh đến các đơn vị hoạt động phụ bên trong bộ xử lý.

Mạch tích hợp ứng dụng cụ thể

Ngắn hạn của Bộ xử lý mạch tích hợp ứng dụng cụ thể là một ASIC. Các bộ xử lý này được sử dụng cho các mục đích cụ thể bao gồm kiểm soát khí thải ô tô hoặc máy tính của trợ lý kỹ thuật số cá nhân. Loại bộ xử lý này được tạo ra với đặc điểm kỹ thuật thích hợp, nhưng ngoài những điều này, nó cũng có thể được sản xuất với các bánh răng trên kệ.

Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số

Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số còn được gọi là DSP, những bộ xử lý này được sử dụng để mã hóa và giải mã video hoặc chuyển đổi D / A (kỹ thuật số sang tương tự) & A / D ( Tương tự với kỹ thuật số ). Họ cần một bộ vi xử lý xuất sắc trong các phép tính toán học. Các chip của bộ xử lý này được sử dụng trong RADAR, rạp hát gia đình, SONAR, thiết bị âm thanh, hộp giải mã TV và điện thoại di động

Có rất nhiều công ty như Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) liên kết với nhiều bộ vi xử lý như bộ vi xử lý 8085, ASIC, CISM, RISC, DSP và bộ vi xử lý 8086 như Intel

Đặc trưng

Chính tính năng của một bộ vi xử lý bao gồm những điều sau đây.

Xách tay

Bộ vi xử lý có tính di động vì kích thước cũng như tiêu thụ ít điện năng hơn.

Giá thấp

Bộ vi xử lý có sẵn với chi phí thấp hơn do công nghệ vi mạch. Vì vậy, công nghệ này sẽ làm giảm giá của một hệ thống máy tính.

Linh hoạt

Bộ vi xử lý rất linh hoạt nên nó có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau

Đáng tin cậy

Bộ vi xử lý đáng tin cậy nên tỷ lệ hỏng hóc ít hơn do sử dụng công nghệ bán dẫn.

Kích thước nhỏ

Việc chế tạo bộ vi xử lý có thể được thực hiện trong không gian rất ít vì các công nghệ được sử dụng như VLSI & ULSI. Vì vậy kích thước hệ thống máy tính sẽ bị giảm xuống.

Tốc độ cao

Bộ vi xử lý thực hiện rất nhanh vì công nghệ được sử dụng nên nó thực hiện một số lệnh cho mỗi giây.

Sự tiêu thụ ít điện năng

Bộ vi xử lý sử dụng năng lượng thấp vì công nghệ MOS

Tạo nhiệt thấp

Bộ vi xử lý không thể tạo ra nhiệt lượng lớn so với các thiết bị ống chân không vì nó sử dụng công nghệ bán dẫn.

Điều khoản cơ bản

Các thuật ngữ cơ bản chủ yếu được sử dụng trong bộ vi xử lý được thảo luận dưới đây.

Bộ hướng dẫn

Tập lệnh có thể được định nghĩa là tập hợp các lệnh được hiểu bởi bộ vi xử lý. Đó là một lợi thế giữa phần mềm cũng như phần cứng.

Xe buýt

Các dây dẫn được sử dụng để truyền dữ liệu, giải quyết thông tin điều khiển cho các phần tử khác nhau trong bộ vi xử lý. Nó bao gồm ba loại bus là bus dữ liệu, bus điều khiển và bus địa chỉ

IPC

IPC là viết tắt của Hướng dẫn mỗi chu kỳ. Nó là một phép tính về số lượng lệnh mà một CPU có thể thực hiện trong một xung nhịp.

Tốc độ đồng hồ

Khi không. các hoạt động trong mỗi giây có thể được thực hiện bởi bộ xử lý được gọi là tốc độ đồng hồ. Tốc độ CLK có thể được biểu thị bằng MHz (megahertz) hoặc GHz (gigahertz). Một tên thay thế cho điều này là Tốc độ đồng hồ.

Băng thông

“tăng điện áp của bộ khuếch đại phát chung ”

Thuật ngữ ngắn hạn của Băng thông là BW và nó có thể được định nghĩa là không. các bit có thể được xử lý trong một lệnh duy nhất.

Độ dài từ

Độ dài từ không là gì ngoài, khi không. các bit có thể được xử lý bởi bộ xử lý tại một thời điểm. Ví dụ, bộ vi xử lý 8 bit được sử dụng để xử lý dữ liệu 8 bit tại một thời điểm. Phạm vi độ dài từ của bộ xử lý dao động từ 4 - 64 bit dựa trên loại máy vi tính.

Loại dữ liệu

Bộ vi xử lý chủ yếu hỗ trợ một số thiết kế kiểu dữ liệu như ASCII, nhị phân, có dấu cũng như số không dấu.

Ưu điểm và nhược điểm của bộ vi xử lý

Ưu điểm của bộ vi xử lý là

Tốc độ xử lý cao
Thông minh đã được đưa đến các hệ thống
Linh hoạt.
Kích thước nhỏ gọn.
Bảo trì dễ dàng
Toán học phức tạp

Một số nhược điểm của bộ vi xử lý là nó có thể bị quá nóng và giới hạn của bộ vi xử lý ảnh hưởng đến kích thước của dữ liệu.

Các ứng dụng của bộ vi xử lý chủ yếu liên quan đến bộ điều khiển trong các thiết bị gia dụng, giao tiếp không dây thiết bị, xuất bản văn phòng và tự động hóa, hàng điện tử tiêu dùng, máy tính, hệ thống kế toán, trò chơi điện tử, bộ điều khiển công nghiệp và hệ thống thu thập dữ liệu

Vì vậy, đây là tất cả về các loại và sự phát triển của bộ vi xử lý. Sự sẵn có của một bộ vi xử lý với công suất thấp, chi phí thấp, trọng lượng nhỏ và khả năng tính toán làm cho nó trở nên hữu ích trong các ứng dụng khác nhau. Ngày nay, các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý được sử dụng trong sản phẩm thử nghiệm tự động, hệ thống điều khiển tín hiệu giao thông , hướng dẫn, kiểm soát tốc độ của động cơ s, v.v. Hơn nữa, bất kỳ nghi ngờ nào liên quan đến sự phát triển này của các bài báo về bộ vi xử lý hoặc dự án điện tử , vui lòng cho ý kiến của bạn trong hộp phần bình luận. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, ngăn xếp nào được sử dụng trong bộ vi xử lý 8085?

Đừng bỏ lỡ: Biết về sự khác biệt giữa vi xử lý và vi điều khiển .

Tín ảnh: