Mikroprozessor-Grundlagen

Mikroprozessoren sind ein zentraler Bestandteil von Computern und den allgemeinen Zweck der Verarbeitung von Informationen vom Benutzer und Ausgabe generiert haben. Mikroprozessoren werden in Personal Computern, Automobile, Taschenrechner, Mobiltelefone, Videospiel-Systeme und viele Haushaltsgeräte verwendet.

Geschichte

Die ersten Computer wurden während des zweiten WELTKRIEGES entwickelt und Vakuum-Röhren verwendet. Konrad Zuse entwickelt den ersten Computer in 1938 für die NS-Regierung. Alan Turing entwickelte 1943 einen Computer für das Brechen von Nazi-Codes für die britische Armee. ENIAC wurde 1946 von der University of Pennsylvania für Rakete Flugbahn Gleichungen lösen gebaut. In den 1950er Jahren wurden Transistoren entwickelt, die waren viel kleiner, leistungsfähiger und leichter zu ersetzen als Vakuum-Röhren. In den 1960er Jahren wurden integrierte Schaltkreise entwickelt, die alle Komponenten auf einem einzigen Chip gebracht. Im Jahr 1971 entwickelte Intel den ersten Mikroprozessor, der Intel 4004.

Struktur

Mikroprozessoren werden aus Silizium, Aluminium, Kupfer, Gold und anderen Metallen hergestellt. Die Basis des Mikroprozessors wird aus Silizium hergestellt. Schaltungen sind in der Chip mit Licht, einen Prozess namens Protolithography geätzt. Eine äußere Verpackung wird auf den Prozessor angewendet, sobald es fertig ist. Diese äußere Verpackung hat das Label und eine Reihe von Pins oder sonstige Verbinder, die aus Kupfer, Aluminium oder anderen bestehen aus Metall und sind häufig vergoldet.

Funktion

Der Mikroprozessor ist im Wesentlichen das "Gehirn" des Computers. Es führt Berechnungen auf Daten anhand der Anweisungen aus dem Speicher. Zum Beispiel, wenn die Computer-Benutzer ist einen Taschenrechner verwenden und eingibt "36" "+" und "4", jeder dieser Werte im Arbeitsspeicher gespeichert. Der Mikroprozessor wird der Wert "36" aus dem Gedächtnis, ruft die Anweisung "hinzufügen" aus dem Gedächtnis, Ruft den Wert "4" aus dem Speicher und sendet die Ausgabe von "40" in den Speicher. Dieser Wert wird dann auf dem Bildschirm des Benutzers angezeigt.

Funktionen

Ein Mikroprozessor enthält eine arithmetische logische Einheit (ALU), mit der Berechnungen auf Daten, Daten, und Anweisungen für was tun mit den Daten abgerufen werden, bilden den Adressbus, die mit Speicher außerhalb der Mikroprozessor des Computers verbunden ist. Ein Datenbus dient zur Übertragung von Daten in und aus dem Speicher des Computers.

Typen

Drei Haupttypen von Mikroprozessoren vorhanden: digitale Signalprozessoren (DSP), Mikrocontroller und Allzweck-Mikroprozessoren. DSP und Mikrocontroller sind klein und werden normalerweise für embedded-Geräte, wie Handys oder in Autos verwendet. Allzweck-Mikroprozessoren sind high-Speed und in PCs, Workstations und Servern verwendet.

Beschreibung

Mikroprozessoren werden in der Regel beschrieben, durch den Namen des Herstellers, Herstellungsdatum, Anzahl der Transistoren auf jedem Chip, Mikron (der Breite des kleinsten Drahtes), Taktfrequenz (Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung in Hertz), Datenbreite (die Größe der Daten, die jeweils an den Prozessor gesendet werden kann) und MIPS, ein Maß für die Anzahl der Anweisungen pro Sekunde in Millionen, die der Computer verarbeiten kann.

Aktuelle PCs

Prozessor-Modelle, die häufig in Heimcomputern verwendet werden sind AMD und Intel Prozessoren basierend auf der X 86 Architektur, Intel IA-64-Architektur und die PowerPC-Architektur, die sich häufig in älteren Macs befindet.