Процессор ба микропроцессор
Энэ нь процессор гэж нэрлэгддэг микропроцессор (хагас дамжуулагч хавтан/хавтан дээр бүтээгдсэн электрон хэлхээ) бөгөөд үүнийг компьютерийн системийн Төв боловсруулах нэгж гэж нэрлэдэг. Энэ нь оролт дээр үндэслэн мэдээллийг боловсруулдаг цахим чип юм. Энэ нь мэдээллийг хоёртын хэлбэрээр удирдах, сэргээх, хадгалах ба/эсвэл харуулах чадвартай. Системийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүр процессороос шууд болон шууд бусаар зааврын дагуу ажилладаг.
Анхны микропроцессорыг 1960-аад онд хагас дамжуулагч транзисторыг нээсний дараа бүтээжээ. Өрөөг бүрэн дүүргэх хэмжээний аналог процессор эсвэл компьютерийг энэ технологийг ашиглан өнгөц зургийн хэмжээгээр жижигрүүлж болно. Intel дэлхийн анхны микропроцессор Intel 4004-ийг 1971 онд гаргасан. Тэр цагаас хойш компьютерийн технологийг хөгжүүлснээр хүн төрөлхтний соёл иргэншилд асар их нөлөө үзүүлсэн.
Процессор нь осциллятороор тодорхойлогдсон давтамжтайгаар зааварчилгааг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь хэлхээний цагийн механизмын үүрэг гүйцэтгэдэг. Цагийн дохио бүрийн оргил үед процессор нь нэг энгийн үйлдэл эсвэл зааврын хэсгийг гүйцэтгэдэг. Процессорын хурд нь энэ цагийн хурдаар тодорхойлогддог. Мөн Cycles per Instruction (CPI) нь процессорын зааварчилгааг гүйцэтгэхэд шаардагдах дундаж мөчлөгийн тоог өгдөг. ХҮИ-ийн утга багатай процессорууд нь өндөр CPI утгатай процессороос хурдан байдаг.
Процессор нь хоорондоо холбогдсон хэд хэдэн нэгжээс бүрдэнэ. Кэш санах ой ба бүртгэлийн нэгжүүд, удирдлагын хэсэг, гүйцэтгэх хэсэг, автобусны удирдлагын хэсэг нь процессорын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хяналтын хэсэг нь ирж буй өгөгдлийг холбож, кодыг нь тайлж, гүйцэтгэлийн үе шатуудад дамжуулдаг. Энэ нь дэс дараалагч, дарааллын тоолуур, зааврын бүртгэл гэж нэрлэгддэг дэд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Sequencer нь зааврын гүйцэтгэлийн хурдыг цагийн хурдтай синхрончлохоос гадна хяналтын дохиог бусад нэгжид дамжуулдаг. Ординал тоологч нь одоо гүйцэтгэж буй зааврын хаягийг хадгалдаг бөгөөд зааварчилгааны бүртгэл нь гүйцэтгэх дараагийн зааварчилгааг агуулна.
Гүйцэтгэх хэсэг нь зааврын дагуу үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Арифметик ба логикийн нэгж, хөвөгч цэгийн нэгж, төлөвийн бүртгэл, аккумляторын бүртгэл нь гүйцэтгэх нэгжийн дэд бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Арифметик ба логик нэгж (ALU) нь AND, OR, NOT, XOR гэх мэт үндсэн арифметик болон логик функцуудыг гүйцэтгэдэг. Эдгээр үйлдлүүд нь Булийн логикийн дагуу хоёртын хэлбэрээр хийгддэг. Хөвөгч цэгийн нэгж нь ALU-ийн гүйцэтгэдэггүй хөвөгч цэгийн утгуудтай холбоотой үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг.
Бүртгэлүүд нь процессоруудын зааврыг түр хадгалдаг чип доторх жижиг санах ойн байршил юм. Аккумляторын регистр (ACC), статусын бүртгэл, зааварчилгааны бүртгэл, дарааллын тоолуур, буфер регистр зэрэг нь регистрийн үндсэн төрлүүд юм. Кэш нь мөн үйлдлийн явцад илүү хурдан хандах зорилгоор RAM-д байгаа мэдээллийг түр хадгалахад ашиглагддаг дотоод санах ой юм.
Процессоруудыг өөр өөр архитектур болон зааврын багц ашиглан бүтээдэг. Зааврын багц нь процессорын хийж чадах үндсэн үйлдлүүдийн нийлбэр юм. Зааврын багц дээр үндэслэн процессоруудыг дараах байдлаар ангилдаг.
• 80×86 гэр бүл: (“дунд дахь x” нь гэр бүлийг илэрхийлнэ) 386, 486, 586, 686 гэх мэт.
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Компьютерт зориулсан Intel микропроцессорын загваруудын хэд хэдэн ангилал байдаг.
386: Intel корпораци 1985 онд 80386 чипийг гаргасан. Энэ нь 32 битийн регистрийн хэмжээ, 32 битийн өгөгдлийн автобус, 32 битийн хаягийн автобустай бөгөөд 16 МБ санах ойтой ажиллах боломжтой; дотор нь 275,000 транзистор байсан. Хожим нь i386-г илүү өндөр хувилбар болгон хөгжүүлсэн.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II анги) нь анхны i386 загварт суурилсан дэвшилтэт микропроцессорууд байв.
Процессор болон микропроцессорын ялгаа нь юу вэ?
Процессор нь микропроцессортой ижил төхөөрөмж юм; үнэндээ процессор гэдэг нь микропроцессорын товчилсон нэр томъёо юм.
