Người đầu tiên Bộ vi xử lý như Intel 4004 được sáng chế bởi Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin và Stanley Mazor. Kích thước của các bộ xử lý này là bộ xử lý 8bit (nó chỉ đọc hoặc ghi 1 byte tại một thời điểm), 16bit (nó chỉ đọc hoặc ghi 2byte một lúc), 32bit (nó chỉ đọc hoặc ghi 4 byte một lúc) và 64bit ( nó đọc hoặc ghi byte duy nhất tại một thời điểm). Nó thực hiện tất cả các hoạt động hoặc chức năng phụ thuộc vào chương trình được người lập trình viết bằng hợp ngữ và tuổi thọ của nó là hơn 3000 giờ. Hầu hết tất cả các sản phẩm điện tử gia dụng đều có bộ vi xử lý, một số ví dụ như máy giặt, tủ lạnh, mạch nước phun, hệ thống báo động, lò vi sóng, máy tính xách tay, v.v.

Vi xử lý là gì?

Bộ vi xử lý chủ yếu được sử dụng trong ứng dụng điều khiển nhúng chẳng hạn như các ứng dụng gia dụng, ô tô và thiết bị ngoại vi máy tính. Nó là một tích hợp mạch điện tử điều khiển tất cả các chức năng của CPU hoặc bộ xử lý trung tâm của máy tính hoặc các thiết bị kỹ thuật số khác. Toàn bộ chức năng của CPU được điều khiển bởi một mạch tích hợp duy nhất chấp nhận dữ liệu nhị phân làm đầu vào và xử lý dữ liệu đó theo các lệnh đã cho sau đó tạo ra đầu ra. Bộ xử lý này chứa hàng triệu thành phần nhỏ như Linh kiện bán dẫn , thanh ghi và điốt. Sơ đồ khối của bộ xử lý này được hiển thị trong hình dưới đây.

bộ vi xử lý-khối-sơ đồ

“cái gì trên thẻ sim ”

Các thành phần của bộ vi xử lý

Các thành phần của bộ xử lý này là ALU, Khối điều khiển, Thiết bị đầu vào-đầu ra và mảng Thanh ghi.

ALU (đơn vị logic số học) thực hiện cả phép toán số học và logic. Các phép toán số học như cộng, trừ, nhân, chia và các phép toán logic như NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR, v.v.
Khối điều khiển được sử dụng để điều khiển các lệnh và nó tạo ra các tín hiệu để vận hành các thành phần khác.
Mảng thanh ghi bao gồm các thanh ghi. Đăng ký được người lập trình sử dụng để lưu trữ dữ liệu tùy ý được gọi là thanh ghi có mục đích chung và thanh ghi không được lập trình viên sử dụng để lưu trữ dữ liệu được gọi là thanh ghi dành riêng. Chiều dài của thanh ghi được gọi là chiều dài từ của máy tính.
Thiết bị đầu vào - đầu ra được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các máy vi tính và các thiết bị bên ngoài.

Bộ vi xử lý được tạo ra như thế nào?

Bộ vi xử lý được làm bằng silicon hoặc germani. Silicon và germani là chất bán dẫn, hầu như tất cả các linh kiện điện tử đều do các chất bán dẫn này tạo nên.

Các thế hệ vi xử lý

Có năm thế hệ bộ vi xử lý này chủ yếu bao gồm các thế hệ sau.

Bộ vi xử lý thế hệ đầu tiên : Các bộ vi xử lý thế hệ đầu tiên là bộ vi xử lý 4-bit được giới thiệu vào năm 1971-1972.
Thứ hai Bộ vi xử lý thế hệ : Bộ vi xử lý thế hệ thứ hai là bộ vi xử lý 8 bit được giới thiệu vào năm 1973.
Ngày thứ ba Bộ vi xử lý thế hệ : Bộ vi xử lý thế hệ thứ ba là bộ vi xử lý 16 bit được giới thiệu vào năm 1978.
Thứ tư Bộ vi xử lý thế hệ : Bộ vi xử lý thế hệ thứ tư là bộ vi xử lý 32 bit.
Thứ năm Bộ vi xử lý thế hệ : Bộ vi xử lý thế hệ thứ năm là bộ vi xử lý 64-bit.

Hoạt động của bộ vi xử lý

Để có được kết quả đầu ra, bộ vi xử lý đầu tiên tìm nạp các lệnh từ bộ nhớ máy tính, sau đó giải mã nó và thực hiện các lệnh đó dưới dạng nhị phân. Sức mạnh của bộ vi xử lý nhất định được đo bằng bit.

“nguyên tắc cơ bản của thiết kế mạch điện tử ”

Bộ xử lý này thực hiện lệnh bằng các bước sau

hoạt động của bộ vi xử lý

Tìm nạp (IF): Đây là bước đầu tiên của bộ vi xử lý lấy lệnh từ bộ nhớ.
Giải mã (ID): Đây là bước thứ hai của bộ vi xử lý dùng để giải mã lệnh.
Đang thực thi (EX): Đây là bước cuối cùng của bộ xử lý này thực hiện các lệnh và đầu ra.

Các loại vi xử lý

Các loại bộ xử lý được hiển thị trong hình dưới đây.

“ví dụ về hệ thống điều khiển vòng mở ”

Bộ xử lý Vector: Bộ xử lý vectơ được thiết kế để tính toán vectơ và nó là một mảng các toán hạng. Đó là quá trình sử dụng vectơ để lưu trữ một số lượng lớn các biến để xử lý dữ liệu cường độ cao. Dự báo thời tiết, lập bản đồ bộ gen người, dữ liệu GIS là một số ví dụ về bộ xử lý vectơ là IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000, v.v.
Bộ xử lý hoặc Bộ xử lý SIMD: Bộ xử lý mảng cũng được thiết kế để tính toán vectơ và nó là bộ xử lý đa dữ liệu (SIMD) theo lệnh đơn. Các ứng dụng của SIMD bao gồm xử lý hình ảnh, dựng hình 3d, nhận dạng giọng nói, mạng, chức năng DSP, v.v.

các loại vi xử lý

Bộ xử lý vô hướng và siêu định hướng: Bộ xử lý thực thi dữ liệu vô hướng được gọi là bộ xử lý vô hướng. Bộ xử lý vô hướng có thể là bộ xử lý vô hướng RISC hoặc bộ xử lý vô hướng CISC. Bộ xử lý superscalar thực hiện nhiều hơn một lệnh cho mỗi chu kỳ đồng hồ và nó có nhiều đường ống.
Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số: Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số được sử dụng để xử lý tín hiệu ở dạng kỹ thuật số. Các ứng dụng của DSP là xử lý tín hiệu âm thanh, xử lý hình ảnh kỹ thuật số, nén video, nén âm thanh, xử lý và nhận dạng giọng nói, v.v. Các bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số là Motorola 56000, national lm 32900, v.v.
Bộ xử lý RISC: Dạng đầy đủ của RISC là máy tính tập lệnh giảm. Các hướng dẫn trong bộ xử lý này không phức tạp. Nó được sử dụng trong các ứng dụng cao cấp như xử lý video, viễn thông và xử lý hình ảnh.
Bộ xử lý CISC: Dạng đầy đủ của CISC là một máy tính tập lệnh phức tạp. Các hướng dẫn trong bộ xử lý này rất phức tạp. Nó yêu cầu một bộ nhớ ngoài để tính toán. Kiến trúc CISC được sử dụng trong các ứng dụng cấp thấp như hệ thống an ninh, tự động hóa gia đình, v.v.
Bộ xử lý ASIC: ASIC là viết tắt của các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng. Nó được thực hiện cho các chức năng hoặc ứng dụng đặc biệt.

Các công ty tốt nhất về bộ vi xử lý

AMD (thiết bị vi mô tiên tiến), Intel, Nvidia, nhóm công nghệ Marvell, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva là một số công ty tốt nhất về bộ vi xử lý này. Công ty AMD (thiết bị vi mô tiên tiến) gần đây đã triển khai AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x, v.v. và bộ vi xử lý tốt nhất của intel là Intel core i9-9900k.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của bộ xử lý này bao gồm những điều sau đây.

Chơi game
Duyệt web
Tạo tài liệu
Tính toán toán học
Mô phỏng
chỉnh sửa ảnh
Đồ gia dụng
Trong điện tử ô tô
Trong đo sáng
Trong điện tử di động
Trong tự động hóa tòa nhà Vân vân

Ưu điểm

Những ưu điểm của bộ xử lý này bao gồm những điều sau

Giá thấp
Tốc độ cao
Kích thước nhỏ
Sự tiêu thụ ít điện năng
Linh hoạt
Đáng tin cậy
Xách tay
Dễ để thực hiện
Dễ dàng sửa đổi

Nhược điểm

Những nhược điểm của bộ xử lý này bao gồm những điều sau đây.

Các hoạt động dấu phẩy động không được hỗ trợ.
Đôi khi nó có thể bị quá nóng.

Do đó, đây là tất cả về tổng quan về bộ vi xử lý . Như chúng ta biết rằng bộ xử lý này là một trong những công nghệ tốt nhất có thể được sử dụng trong hầu hết các sản phẩm điện tử. Việc sử dụng nó đang tăng lên từng ngày, so với các công nghệ khác thì chi phí thấp hơn và tốc độ của bộ vi xử lý cao. Đây là một câu hỏi dành cho bạn - bộ vi xử lý tiên tiến hiện đang sử dụng là gì?