ไมโครโปรเซสเซอร์คืออะไร: รุ่นและประเภทของมัน

ครั้งแรก ไมโครโปรเซสเซอร์ เช่นเดียวกับ Intel 4004 ที่คิดค้นโดย Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin และ Stanley Mazor ขนาดของโปรเซสเซอร์เหล่านี้คือโปรเซสเซอร์ 8 บิต (อ่านหรือเขียนได้ครั้งละ 1 ไบต์เท่านั้น), 16 บิต (อ่านหรือเขียนครั้งละ 2 ไบต์เท่านั้น), 32 บิต (อ่านหรือเขียนครั้งละ 4 ไบต์เท่านั้น) และ 64 บิต ( มันอ่านหรือเขียนทีละไบต์เท่านั้น) การดำเนินการหรือฟังก์ชั่นทั้งหมดขึ้นอยู่กับโปรแกรมซึ่งเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลีโดยโปรแกรมเมอร์และอายุการใช้งานมากกว่า 3000 ชั่วโมง ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนเกือบทั้งหมดมีไมโครโปรเซสเซอร์ตัวอย่างเช่นเครื่องซักผ้าตู้เย็นกีย์เซอร์ระบบเตือนภัยเตาอบไมโครเวฟแล็ปท็อปเป็นต้น

ไมโครโปรเซสเซอร์คืออะไร?

ไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่จะใช้ใน โปรแกรมควบคุมแบบฝัง เช่นการใช้งานในครัวเรือนรถยนต์และอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ มันเป็นแบบบูรณาการ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ควบคุมการทำงานทั้งหมดของ CPU หรือหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ดิจิทัลอื่น ๆ ฟังก์ชั่นทั้งหมดของ CPU ถูกควบคุมโดยวงจรรวมเดียวที่รับข้อมูลไบนารีเป็นอินพุตและประมวลผลข้อมูลนั้นตามคำแนะนำที่กำหนดจากนั้นจะสร้างเอาต์พุต โปรเซสเซอร์นี้มีส่วนประกอบเล็ก ๆ หลายล้านชิ้นเช่น ทรานซิสเตอร์ , รีจิสเตอร์และไดโอด แผนภาพบล็อกของโปรเซสเซอร์นี้แสดงในรูปด้านล่าง

ไมโครโปรเซสเซอร์บล็อกไดอะแกรม

ส่วนประกอบของไมโครโปรเซสเซอร์

ส่วนประกอบของโปรเซสเซอร์นี้ ได้แก่ ALU, Control unit, Input-output devices และ Register array

• ALU (หน่วยตรรกะทางคณิตศาสตร์) ดำเนินการทั้งทางคณิตศาสตร์และตรรกะ การดำเนินการทางคณิตศาสตร์เช่นการบวกการลบการคูณการหารและการดำเนินการทางตรรกะเช่น NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR เป็นต้น
• ชุดควบคุมใช้เพื่อควบคุมคำสั่งและสร้างสัญญาณเพื่อใช้งานส่วนประกอบอื่น ๆ
• อาร์เรย์รีจิสเตอร์ประกอบด้วยรีจิสเตอร์ รีจิสเตอร์ ที่โปรแกรมเมอร์ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลโดยพลการเรียกว่ารีจิสเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไปและรีจิสเตอร์ที่โปรแกรมเมอร์ไม่ได้ใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลเรียกว่ารีจิสเตอร์ที่สงวนไว้ ความยาวของรีจิสเตอร์เรียกว่าความยาวคำของคอมพิวเตอร์
• อุปกรณ์อินพุต - เอาท์พุตใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลระหว่างไมโครคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ภายนอก

ไมโครโปรเซสเซอร์ทำอย่างไร

ไมโครโปรเซสเซอร์ทำจากซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียม ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดทำโดยเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้

รุ่นของไมโครโปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์นี้มีห้ารุ่นซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้

• ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นแรก : โปรเซสเซอร์รุ่นแรกคือไมโครโปรเซสเซอร์ 4 บิตที่เปิดตัวในปี พ.ศ. 2514 - 2515
• ประการที่สอง ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น : โปรเซสเซอร์รุ่นที่สองคือไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตที่เปิดตัวในปี 1973
• ประการที่สาม ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น : โปรเซสเซอร์รุ่นที่สามเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิตที่เปิดตัวในปี พ.ศ. 2521
• ประการที่สี่ ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น : โปรเซสเซอร์รุ่นที่สี่คือไมโครโปรเซสเซอร์ 32 บิต
• ประการที่ห้า ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น : โปรเซสเซอร์รุ่นที่ 5 คือไมโครโปรเซสเซอร์ 64 บิต

การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์

ในการรับเอาต์พุตไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกจะดึงคำแนะนำจากหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์จากนั้นถอดรหัสและดำเนินการตามคำสั่งเหล่านั้นในรูปแบบไบนารี พลังของไมโครโปรเซสเซอร์ที่กำหนดนั้นวัดเป็นบิต

โปรเซสเซอร์นี้รันคำสั่งโดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้

การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์

• การดึงข้อมูล (IF): เป็นขั้นตอนแรกของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำ
• การถอดรหัส (ID): เป็นขั้นตอนที่สองของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในการถอดรหัสคำสั่ง
• กำลังดำเนินการ (EX): เป็นขั้นตอนสุดท้ายของโปรเซสเซอร์นี้ที่ดำเนินการตามคำสั่งและเอาต์พุต

ประเภทของไมโครโปรเซสเซอร์

ประเภทของโปรเซสเซอร์ แสดงในรูปด้านล่าง

• โปรเซสเซอร์แบบเวกเตอร์: โปรเซสเซอร์เวกเตอร์ออกแบบมาสำหรับการคำนวณเวกเตอร์และเป็นอาร์เรย์ของตัวถูกดำเนินการ เป็นกระบวนการของการใช้เวกเตอร์เพื่อจัดเก็บตัวแปรจำนวนมากสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่มีความเข้มสูง การพยากรณ์อากาศการทำแผนที่จีโนมของมนุษย์ข้อมูล GIS เป็นตัวอย่างของเวกเตอร์โปรเซสเซอร์ ได้แก่ IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000 เป็นต้น
• โปรเซสเซอร์หรือโปรเซสเซอร์ SIMD: นอกจากนี้โปรเซสเซอร์อาร์เรย์ยังได้รับการออกแบบมาสำหรับการคำนวณเวกเตอร์และเป็นตัวประมวลผลข้อมูลหลายคำสั่งเดียว (SIMD) แอปพลิเคชันของ SIMD รวมถึงการประมวลผลภาพการแสดงผล 3 มิติการรู้จำเสียงระบบเครือข่ายฟังก์ชัน DSP เป็นต้น

ประเภทของไมโครโปรเซสเซอร์

• โปรเซสเซอร์ Scalar และ Superscalar: โปรเซสเซอร์ที่เรียกใช้ข้อมูลสเกลาร์เรียกว่าโปรเซสเซอร์สเกลาร์ โปรเซสเซอร์ Scalar อาจเป็นโปรเซสเซอร์ RISC scalar หรือ CISC scalar processor โปรเซสเซอร์ superscalar ดำเนินการมากกว่าหนึ่งคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกาและมีหลายท่อ
• โปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล: ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลใช้ในการประมวลผลสัญญาณในรูปแบบดิจิทัล การประยุกต์ใช้ DSP ได้แก่ การประมวลผลสัญญาณเสียงการประมวลผลภาพดิจิทัลการบีบอัดวิดีโอการบีบอัดเสียงการประมวลผลคำพูดและการจดจำเป็นต้นตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล ได้แก่ Motorola 56000, National lm 32900 เป็นต้น
• โปรเซสเซอร์ RISC: RISC เต็มรูปแบบคือคอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งลดลง คำแนะนำในโปรเซสเซอร์นี้ไม่ซับซ้อน ใช้ในแอพพลิเคชั่นระดับไฮเอนด์เช่นการประมวลผลวิดีโอการสื่อสารโทรคมนาคมและการประมวลผลภาพ
• โปรเซสเซอร์ CISC: CISC รูปแบบเต็มคือคอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน คำแนะนำในโปรเซสเซอร์นี้มีความซับซ้อน ต้องใช้หน่วยความจำภายนอกสำหรับการคำนวณ CISC -architecture ใช้ในแอพพลิเคชั่นระดับล่างเช่นระบบรักษาความปลอดภัยระบบอัตโนมัติในบ้านเป็นต้น
• โปรเซสเซอร์ ASIC: ASIC ย่อมาจากวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน ใช้สำหรับฟังก์ชั่นพิเศษหรือแอพพลิเคชั่น

บริษัท ที่ดีที่สุดของไมโครโปรเซสเซอร์

AMD (อุปกรณ์ไมโครขั้นสูง), Intel, Nvidia, กลุ่มเทคโนโลยี Marvell, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva เป็น บริษัท ที่ดีที่สุดของโปรเซสเซอร์นี้ บริษัท AMD (อุปกรณ์ไมโครขั้นสูง) เพิ่งใช้ AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x ฯลฯ และไมโครโปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดของ intel คือ Intel core i9-9900k

การใช้งาน

แอพพลิเคชั่นของโปรเซสเซอร์นี้มีดังต่อไปนี้

• การเล่นเกม
• การท่องเว็บ
• การสร้างเอกสาร
• การคำนวณทางคณิตศาสตร์
• การจำลอง
• การแก้ไขภาพ
• เครื่องใช้ในบ้าน
• ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์
• ในการวัดแสง
• ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่
• ใน การสร้างระบบอัตโนมัติ ฯลฯ

ข้อดี

ข้อดีของโปรเซสเซอร์นี้มีดังต่อไปนี้

• ราคาถูก
• ความเร็วสูง
• ขนาดเล็ก
• การใช้พลังงานต่ำ
• อเนกประสงค์
• เชื่อถือได้
• แบบพกพา
• ใช้งานง่าย
• ปรับเปลี่ยนได้ง่าย

ข้อเสีย

ข้อเสียของโปรเซสเซอร์นี้มีดังต่อไปนี้

• ไม่รองรับการใช้งานทศนิยม
• บางครั้งมันอาจร้อนเกินไป

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของไฟล์ ไมโครโปรเซสเซอร์ . อย่างที่เราทราบกันดีว่าโปรเซสเซอร์นี้เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ดีที่สุดซึ่งสามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด การใช้งานเพิ่มขึ้นทุกวันเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ต้นทุนน้อยกว่าและความเร็วของไมโครโปรเซสเซอร์ก็สูง นี่คือคำถามสำหรับคุณ - ไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูงที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคืออะไร?