什麼是微處理器？這種積體電路的歷史、特性、用途和功能

我們解釋什麼是微處理器、這種積體電路的歷史和特性。另外，它的用途和功能。

微處理器可以與一個或多個CPU 一起運作。

什麼是微處理器？

電腦系統的中央積體電路稱為微處理器或簡稱為處理器 ，其中執行邏輯和算術運算（計算）以允許執行從作業系統到應用軟體的程式。

微處理器 可以與一個或多個CPU（中央處理單元）一起運行，每個CPU由暫存器、控制單元、算術邏輯單元和浮點運算單元（或數學協處理器）組成。

同樣，它通常透過插座連接到主機板或主機板上，並附有由某些散熱材料和風扇 冷卻器組成的散熱器系統 。

雖然同一微處理器可以具有一個或多個物理或邏輯核心，所有計算工作均在其中執行，但同一台電腦系統可以具有多個並行工作的處理器。

這些處理器的性能不容易測量，但時脈頻率（以赫茲為單位）通常用於區分一個處理器和另一個處理器的功率。

另請參閱：主機板

微處理器的歷史

微處理器是計算和半導體這兩個特定分支技術發展的產物。兩者都始於 20 世紀中葉，在第二次世界大戰的背景下，隨著晶體管的發明，晶體管取代了真空管。

從那時起，矽就被用來產生簡單的電子電路，後來（20 世紀 60 年代初）誕生了第一個數位電路：電晶體電阻邏輯 (RTL)、二極體電晶體邏輯 (DTL)。 ) 和射極互補邏輯(ECL)。

微處理器的下一步將是積體電路（SSI 和 MSI）的發明，從而開始元件的聚合和小型化。然而，第一台使用該技術的計算器需要 75 到 100 個積體電路，這是不切實際的。因此，簡化電腦架構的下一步是開發第一批微處理器。

第一個處理器是 1971 年生產的 Intel 4004。它包含 2,300 個晶體管，只需 4位元容量，每秒就能以700 Hz 的時脈頻率執行60,000 次邏輯運算。 、16 位。

微處理器特性

快取可防止 RAM 被不必要地使用。

微處理器類似於小型數位計算機，因此它們具有自己的體系結構並在控製程式下執行操作。此架構由以下部分組成：

• 封裝。陶瓷塗層覆蓋矽並保護其免受元素（例如空氣中的氧氣）的影響。

• 快取.可供處理器使用的超高速記憶體，因此除非必要，否則處理器不會使用RAM，因為使用中的資料保存在各級高速緩存中以便立即檢索。

• 數學協處理器。稱為浮點單元，它是處理器中負責邏輯和形式運算的部分。

• 記錄。處理器中的一個短工作存儲器，旨在追蹤其自身的操作和條件。

• 港口。允許處理器與系統其餘組件進行資訊通訊的管道。

微處理器有什麼用？

微處理器是電腦的「大腦」：算術和邏輯運算的邏輯中心，所有系統程式都將在其中執行，包括作業系統的程式和使用者執行的應用程式。系統的二進位邏輯和記憶體存取也發生在那裡。也就是說：處理器是電腦的資訊引擎。

微處理器功能

獲取是將特定指令傳送到解碼器。

微處理器基於一系列預先編程並以二進位代碼形式儲存的基本指令進行操作。這些指令將被組織在主記憶體中，並根據幾個階段給出，這些階段是：

• 預取。 或從系統主記憶體預讀指令。

• 拿來。 向解碼器發送特定指令。

• 解碼。 將指令翻譯成一系列要執行的操作，並讀取執行此操作所需的操作數。

• 執行。 由系統元件執行指令。

• 寫作。將結果記錄回主記憶體或暫存器。

這些階段在幾個 CPU 週期中執行，其持續時間取決於微處理器的工作頻率。