Mikroprotsessorlarning rivojlanishi

|
Mikroprotsessorlarning rivojlanishi
|
bet | 4/20 | Sana | 27.05.2024 | Hajmi | 109,62 Kb. | | #255143 |
Bog'liq SAPAYEVANODIRA (1)1 Mikroprotsessorlarning rivojlanishi
Kompyuterlar 50-yillardan boshlab keng tarqaldi. Ilgari bu faqat davlat idoralarida va yirik firmalarda ishlatiladigan juda katta va qimmat qurilmalar edi. Raqamli kompyuterlarning hajmi va shakli mikroprotsessorlar deb ataladigan yangi qurilmalarning rivojlanishi natijasida tanib bo'lmas darajada o'zgardi.
Mikroprotsessor (MP) dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan elektron qurilma raqamli qurilma, raqamli ma'lumotlarni qayta ishlash va ushbu qayta ishlash jarayonini boshqarish uchun mo'ljallangan, bir yoki bir nechta integral mikrosxemalar bilan amalga oshiriladi. yuqori daraja elektron elementlarning integratsiyasi.
1970 yilda Intel kompaniyasidan Marshian Edvard Xoff asosiy kompyuterning markaziy protsessoriga o'xshash integral sxemani yaratdi - birinchi mikro Intel protsessori-4004, u 1971 yilda sotuvga chiqarilgan.
Bu haqiqiy yutuq edi, chunki o'lchami 3 sm dan kam bo'lgan Intel-4004 MP gigant ENIAC mashinasiga qaraganda samaraliroq edi. To'g'ri, u ancha sekinroq ishladi va bir vaqtning o'zida atigi 4 bit ma'lumotni qayta ishlay oldi (meynfreym protsessorlari bir vaqtning o'zida 16 yoki 32 bitni qayta ishladi), lekin birinchi MP narxi o'n minglab marta arzon edi.
Kristal Garvard tipidagi klassik kompyuter arxitekturasiga ega 4-bitli protsessor bo'lib, 10 mikron dizayn standarti bilan ilg'or p-kanal MOS texnologiyasi bo'yicha ishlab chiqarilgan. Elektr diagrammasi qurilma 2300 tranzistordan iborat edi. MP 750 kHz taktli chastotada ishlagan, buyruq siklining davomiyligi 10,8 mks. I4004 chipida manzillar stekasi (ko'rsatma hisoblagichi va uchta LIFO tipidagi stek registrlari), RON bloki (yuqoridagi registrlar) mavjud edi. tasodifiy kirish xotirasi yoki registr fayli - RF), 4-bitli parallel ALU, batareya, buyruq dekoderiga ega buyruq registri va boshqaruv sxemasi, shuningdek, aloqa sxemasi. tashqi qurilmalar... Ushbu funktsional bloklarning barchasi 4 bitli step motor bilan birlashtirilgan. Yo'riqnoma xotirasi 4 KB ga yetdi (taqqoslash uchun: 70-yillarning boshlarida mini-kompyuter xotirasi hajmi kamdan-kam hollarda 16 KB dan oshdi) va RF protsessor 16 4-bitli registrlardan iborat bo'lib, ulardan 8 8- sifatida foydalanish mumkin edi. bit registrlari. RONlarning bunday tashkiloti Intelning keyingi deputatlarida saqlanib qoldi. Uchta stek registrlari pastki dasturni joylashtirishning uchta darajasini ta'minladi. MP i4004 faqat 16 pinli DIP (Dual In-line Package) tipidagi plastik yoki sinterlangan korpusga o'rnatilgan. Uning buyruq tizimi atigi 46 ta buyruqdan iborat edi.
Shu bilan birga, kristall juda cheklangan kirish / chiqish imkoniyatlariga ega edi va buyruqlar tizimi mantiqiy ma'lumotlarni qayta ishlash operatsiyalarini o'z ichiga olmaydi (VA, OR, EXCLUSIVE OR) va shuning uchun ularni maxsus pastki dasturlar yordamida amalga oshirish kerak edi. i4004 modulida to'xtash (HALT buyruqlari) va uzilishlarni boshqarish qobiliyati yo'q edi.
Protsessorning buyruqlar sikli asosiy osilatorning 8 ta takt siklidan iborat edi. Multiplekslangan SH (manzil avtobusi) / ShD (ma'lumotlar avtobusi) mavjud edi, 12-bitli manzil 4-bit bilan uzatildi.
1972-yil 1-aprelda Intel sanoatning birinchi 8-bitli i8008-ni yetkazib berishni boshladi. Kristal 10 mikron dizayn standartiga ega p-kanal MOS texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan va 3500 tranzistorni o'z ichiga olgan. Protsessor 500 kHz chastotada ishlagan, mashina aylanishining davomiyligi 20 mks (10 ta asosiy osilator davri).
O'zidan oldingilaridan farqli o'laroq, MP Prinston tipidagi kompyuter arxitekturasiga ega edi va xotira sifatida u ROM va RAM kombinatsiyasidan foydalanishga imkon berdi.
I4004 bilan solishtirganda, RON soni 16 dan 8 taga kamaydi va manzilni bilvosita xotira manzilida saqlash uchun ikkita registrdan foydalanildi (texnologiya cheklovi - MP 8008 da 4004 va 4040 kristallariga o'xshash RON bloki shaklda amalga oshirildi. dinamik xotira). Mashina aylanishining davomiyligi deyarli ikki baravar qisqardi (8 dan 5 tagacha). Ishni sekin qurilmalar bilan sinxronlashtirish uchun READY signali joriy etildi.
Buyruqlar tizimi 65 ta buyruqdan iborat edi. MP 16 KB xotiraga murojaat qilishi mumkin. Uning ishlashi to'rt bitli MP bilan solishtirganda 2,3 baravar oshdi. Protsessorni xotira va kiritish-chiqarish qurilmalari bilan ulash uchun o'rtacha 20 ga yaqin o'rta integratsiya sxemalari kerak edi.
Murakkab yuqori samarali MPlarni yaratish uchun p-kanal texnologiyasining imkoniyatlari deyarli tugaydi, shuning uchun "asosiy zarba yo'nalishi" n-kanalli MOS texnologiyasiga o'tkazildi.
1974 yil 1 aprelda Intel 8080 MP barcha manfaatdor tomonlar e'tiboriga taqdim etildi. 6 mikronlik dizayn standartiga ega p-MOS texnologiyasidan foydalanish tufayli chipga 6 ming tranzistorni joylashtirish mumkin bo'ldi. Protsessorning soat tezligi 2 MGts ga oshirildi va ko'rsatmalarning aylanish vaqti allaqachon 2 mks edi. Protsessor tomonidan yuborilgan xotira hajmi 64 KB gacha oshirildi.
40 qo'rg'oshinli korpusdan foydalanish tufayli SH va ShD ni ajratish mumkin edi, umumiy soni Minimal konfiguratsiyada tizimni qurish uchun zarur bo'lgan mikrosxemalar 6 taga qisqartirildi.
Rossiya Federatsiyasida uzilishlarni qayta ishlashda faol qo'llaniladigan stek ko'rsatkichi, shuningdek, ichki o'tkazmalar uchun ikkita dasturiy jihatdan mavjud bo'lmagan registrlar joriy etildi. RON bloki statik xotira mikrosxemalarida amalga oshirildi. Batareyani Rossiya Federatsiyasidan chiqarib tashlash va uni ALUga kiritish ichki avtobusning boshqaruv sxemasini soddalashtirdi.
MT arxitekturasida yangi - foydalanish ko'p darajali tizim vektor uzilishlari. Bunday texnik yechim uzilish manbalarining umumiy sonini 256 taga etkazish imkonini berdi (LSI uzilish kontrollerlari paydo bo'lishidan oldin, uzilishlar vektorlarini yaratish sxemasi o'rta integratsiyaning 10 tagacha qo'shimcha chiplaridan foydalanishni talab qildi). i8080 to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish (DMA) mexanizmini taqdim etadi (avvalgi IBM System 360 asosiy kompyuterlari va boshqalarda bo'lgani kabi).
PDP mikrokompyuterlardagi CRT-lardagi magnit disklar va lenta displeylari kabi murakkab qurilmalardan foydalanish uchun yashil chiroqni ochdi, bu mikrokompyuterni to'liq hisoblash tizimiga aylantirdi.
Kompaniyaning birinchi kristalldan boshlangan an'anasi alohida CPU chipi emas, balki birgalikda foydalanish uchun mo'ljallangan LSI oilasiga aylandi.
Zamonaviy mikroprotsessorlar 32-bitli x86 yoki IA-32 (Intel Architecture 32 bit) arxitekturasida qurilgan, ammo tez orada yanada rivojlangan, samarali 64-bitli IA-64 (Intel Architecture 64-bit) arxitekturasiga oʻtish boʻladi. Darhaqiqat, o'tish allaqachon boshlangan, buni 2003 yilda AMD (Advanced Micro Devices) dan yangi Athlon 64 mikroprotsessorining ommaviy ravishda chiqarilishi va sotuvga chiqarilishi guvohlik beradi, bu mikroprotsessor ikkala 32 mikroprotsessor bilan ham ishlay olishi bilan ajralib turadi. -bitli ilovalar va 64-bitli ilovalar.bit. 64-bitli mikroprotsessorlarning ishlashi ancha yuqori.
2 ta mikroprotsessor i80386
1985 yil oktyabr oyida Intel birinchi 32 bitli mikroprotsessor i80386 ni e'lon qildi. Ushbu mikroprotsessordan foydalangan birinchi kompyuter CompaqDeskPro 386 bo'ldi. Yangi mikroprotsessordagi to'liq 32-bitli arxitektura kengaytirilgan xotirani boshqarish qurilmasi bilan to'ldirildi, u segmentatsiya blokiga qo'shimcha ravishda sahifani boshqarish bloki bilan to'ldirildi. Ushbu qurilma segmentlarni bir xotira joyidan ikkinchisiga o'zgartirishni osonlashtiradi. 16 MGts soat chastotasida tezlik 6 Mips edi. 32-manzilli liniyalar 4 Gb xotirani jismoniy manzillash imkonini berdi, bundan tashqari, V86 virtual xotirani boshqarishning yangi rejimi joriy etildi. Ushbu rejimda i8086 uchun bir nechta vazifalar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin.
i80386 mikroprotsessori, 1 protsessor bilan birga ishlab chiqarilgan, i80386DX deb nomlangan. 32-bitli mikroprotsessorning arzonroq modeli faqat 1988 yil iyul oyida paydo bo'ldi (i80386SX). Yangi mikroprotsessorda 16-bitli maʼlumotlar shinasi va 24-bitli manzil shinasi ishlatilgan. Bu, ayniqsa, standart IBM PC AT uchun qulay edi. i80386DX uchun yozilgan dastur i80386DX da ishlagan. Ichki registrlar butunlay bir xil edi. SX indeksi "o'n olti" (16 bitli ma'lumotlar avtobusi) so'zidan kelib chiqqan. i486 uchun SX soprotsessor yo'q degan ma'noni anglatadi. 1989 yil kuzgi savdo ko'rgazmasida Intel i80486DX ni e'lon qildi, u bitta qolipda 1,2 million tranzistorni o'z ichiga olgan va qolgan 86 protsessor bilan to'liq mos keladi. Birinchi marta yangi mikrosxemalar markaziy protsessor, soprotsessor va kesh-xotirani bitta o'lchamda birlashtirdi. RISC protsessorlariga xos bo'lgan quvurli arxitekturadan foydalanish an'anaviy 32-bitli tizimlarning ishlashini 4 baravar oshirishga imkon beradi. Tez-tez ishlatiladigan ko'rsatmalar va ma'lumotlarni oraliq saqlash tufayli 8 KB bortdagi kesh tezlashtirilgan bajarilishi. 25 MGts soat chastotasida mikroprotsessor 16,5 Mips ishlashga ega edi. 1991 yil yanvar oyida tashkil etilgan 50 MGts chastotali mikroprotsessorli versiya ishlashni yana 50% ga oshirish imkonini berdi. O'rnatilgan soprotsessor matematik hisob-kitoblarni sezilarli darajada tezlashtirdi, ammo keyinchalik ma'lum bo'ldiki, foydalanuvchilarning atigi 30 foizi bunday mikroprotsessorga muhtoj edi.
Siz kompyuterdan foydalanasizmi yoki mobil qurilma bu mavzuni hozir o'qish uchun. Ushbu amallarni bajarish uchun kompyuter yoki mobil qurilma mikroprotsessordan foydalanadi. Mikroprotsessor har qanday qurilma, server yoki noutbukning yuragi hisoblanadi. Mikroprotsessorlarning ko'p markalari mavjud turli ishlab chiqaruvchilar, lekin ularning barchasi taxminan bir xil va taxminan bir xil tarzda qiladi.
|
| |