Процесорите са изобретени от Марсиан Хоф (28 октомври 1937 г. в Ню Йорк). Някои от компаниите производители на процесори са Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM и др. Процесорите са чипове с малък размер, направени от силиций, които се поставят вътре в устройствата, за да изпълнят задачата или операцията в рамките на секунди и скоростта му се измерва в мегагерци. Извличането, декодирането, изпълнението и записването на инструкциите са четирите основни основни функции на процесора. В мобилните телефони се използват процесори, лаптопи, компютри, перални машини и др. В тази статия се обсъждат различните видове процесори.
Какво е процесор?
Определение: Процесорът е чип или логическа схема, която реагира и обработва основните инструкции за управление на определен компютър. Основните функции на процесора са извличане, декодиране, изпълнение и обратно записване на операциите на инструкция. Процесорът се нарича още мозък на всяка система, която включва компютри, лаптопи, смартфони, вградени системи и др. ALU (блок за аритметична логика) и CU (контролен блок) са двете части на процесорите. Аритметичната логическа единица изпълнява всички математически операции като събиране, умножение, изваждане, деления и т.н., а контролната единица работи като КАТ, управлява командата или работата на инструкциите. Процесорът комуникира с останалите компоненти, те също са устройства за въвеждане / извеждане и устройства за памет / съхранение.
Видове процесори
Във вградената система има различни видове процесори, които включват следното.
Процесор с общо предназначение
Има пет вида процесори с общо предназначение, те са микроконтролер, микропроцесор, вграден процесор, DSP и медиен процесор.
Микропроцесор
Процесорите с общо предназначение са представени от микропроцесора във вградени системи. На пазара се предлагат различни разновидности на микропроцесори от различни компании. Микропроцесорът е и процесор с общо предназначение, който се състои от контролен блок, ALU, куп регистри, наричани още регистри за четки, контролни регистри и регистри на състоянието.
Може да има вградена памет и някои интерфейси за комуникация с външния свят, като прекъсващи линии, други линии за паметта и портове за комуникация с външния свят. Портовете често се наричат програмируеми портове, което означава, че можем да програмираме тези портове или да действат като вход или като изход. Процесорите с общо предназначение са показани в таблицата по-долу.
| S.NO | Процесор | Тактова честота | Ширина на автобуса | MIPS | Мощност | Цена |
| 1 | Intel Pentium 111 | Тактовата честота на процесора Intel Pentium 111 е 1GHz | Ширината на шината на процесора Intel Pentium 111 е 32 | Милион инструкции в секунда на процесора Intel Pentium 111 е ~ 900 | Мощността на този процесор е 97 W | 900 долара |
| две | IBM PowerPC 750X | Тактовата честота на процесора IBM PowerPC 750X е 550 MHz | Ширината на шината на процесора IBM PowerPC 750X е 32/64 | Милион инструкции в секунда на процесора IBM PowerPC 750X е ~ 1300 | Мощността на този процесор е 5 W | # 900 |
| 3 | MIPS R5000 | Тактовата честота на процесора MIPS R5000 е 250 MHz | Ширината на шината на процесора MIPS R5000 е 32/64 | NA | NA | NA |
| 4 | Силна ръка SA-110 | Тактовата честота на StrongARM Процесорът SA-110 е 233 MHz | Ширината на шината на StrongARM Процесорът SA-110 е 32 | Милионът инструкции в секунда на StrongARM Процесорът SA-110 е 268 | Мощността на този процесор е 1 W | NA |
Микроконтролер
Микроконтролерът е основно компютър, който се предлага в различни опаковки и размери. Входът за четене и реагирането на изхода е основната функция на микроконтролера. Като цяло е известен като изход за общо предназначение (GPIO). Някои от микроконтролерите са Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P и др.
Вграден процесор
Вграденият процесор е един вид процесор, който е предназначен да контролира механични функции и електрически функции. Състои се от няколко блока, те са процесорът, таймерът, контролерът за прекъсвания, програмната памет и паметта за данни, захранването, веригите за нулиране и тактовия осцилатор, специфичните за системата схеми, портове и взаимосвързващи вериги
Цифров процесор на сигнала
Цифровият сигнален процесор е един вид процесор, използван за измерване, филтриране и / или компресиране на цифрови или аналогови сигнали. Обработката на сигнала означава анализ и манипулация на сигнала. Тази обработка може да се извърши чрез компютър или Специфични за приложение интегрални схеми (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) или Digital Signal Processor (DSP) за получаване на ясен сигнал. Процесорите DSP се използват в осцилоскоп, скенери за баркод, мобилни телефони, принтери и др. Тези процесори са бързи и се използват за приложения в реално време. Типичната DSP система е показана на фигурата по-долу.
типична система за цифрови процесори на сигнали
Цифровите сигнални процесори са показани в таблицата по-долу
| S.NO | Процесор | Тактова честота | Ширина на автобуса | MIPS | Цена |
| 1 | T1 C5416 Процесор | Тактовата честота на процесора T1 C5416 е 160 MHz | Ширината на шината на T1 C5416 Процесорът е 32 | Милионът инструкции в секунда за T1 C5416 Процесорът е ~ 600 | Цената на T1 C5416 Процесорът е $ 34 |
| две | DSP 32C Процесор | Тактовата честота на процесора DSP 32C е 80 MHz | Ширината на шината на DSP 32C Процесорът е 32 | Милионът инструкции в секунда за DSP 32C Процесорът е 40 | Цената на DSP 32C Процесор $ 75 |
Приложения на DSP
Приложенията на процесор за цифров сигнал са
- Обработка на речта
- Обработка на изображение
- Медицинска обработка
- Биометрична обработка
- Сеизмология
- Радар
Медиен процесор
Процесорът за изображения / видео е медийният процесор, който е проектиран или създаден за обработка на данните в реално време. Гласовият потребителски интерфейс и професионалният звук са приложенията на аудио процесора. Някои от медийните процесори са TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431 и др.
Специфични за приложения системни процесори (ASSP)
Специфичният за приложението системен процесор е полупроводник интегрална схема продукт, използван за изпълнение на определена функция. Производителността, характеристиките и размерът на матрицата на специфичния за приложението системен процесор са същите като ASIC. ASSP се използват в различни видове индустрии за извършване на видео кодиране или декодиране и аудио кодиране или декодиране. На мястото на вградения софтуер се използва специфичният за приложението системен процесор за стартиране на приложението и той предоставя решението по-бързо. Пример: IIM7100, W3100A
Процесори за набор от инструкции, специфични за приложението (ASIP)
Специфичните за приложения процесори с набор от инструкции са предназначени за специфични приложения. Тези процесори имат ниска консумация на енергия, висока изчислителна скорост и добра гъвкавост. Поради програмируемостта, използването на пътя на данни е високо в ASIP, а производителността на този процесор на набор от инструкции е добра.
ASIC процесори
Специфичните за приложението интегрални схеми са създадени за специфични приложения. Тези чипове са с малки размери и консумират ниска мощност. Дизайнът на ASIC е висок и това е основният недостатък. Специфичните за приложението чипове с интегрална схема се използват в сателити, модеми, компютри и др. Някои от водещите компании производители на ASIC са Ams AG. Изброена компания, Bitfury. Частна компания, XMOS Полупроводник Частна компания, Частна компания Analogix Semiconductor, Частна компания EDAptive Computing, Частна компания Lumen Radio, Интегрирана технология на устройства, Hookit. Частна компания и др.
MultiProcessor
Мултипроцесорът е компютър с повече от един процесор, всеки споделя основна памет, компютърна шина и периферни устройства за едновременна обработка на програмите и тези системи са известни също като тясно свързани системи. Предимствата на мултипроцесорите са повишена производителност, повишена надеждност и икономия от мащаба. Тези процесори се използват, когато се изисква много висока скорост за обработка на голям обем данни. Симетричният мултипроцесор е показан на фигурата по-долу.
симетрични мултипроцесори
Характеристики на мултипроцесорите
Характеристиките на мултипроцесора са
- Мултипроцесорите се състоят от повече от два процесора или два процесора, които са сходни
- Съоръжения за памет и вход / изход, споделяни от процесорите
- Времето за достъп на паметта е еднакво за всеки процесор, тъй като процесорите са свързани с шина
- Достъпът до устройствата за вход / изход се споделя от процесорите
- Една и съща функция, изпълнявана от всички процесори
Често задавани въпроси
1). Какво е микроконтролер?
Микроконтролерът е интегрална схема (интегрална схема), която е проектирана да изпълнява специфични функции във вградена система.
2). Какви са типовете микропроцесори?
Има пет типа микропроцесори, те са DSP (Цифров процесор на сигнала), ASIC (Специфична за приложение интегрална схема), RISC (Намалено изчисляване на набор от инструкции), CISC (Компютърни изчисления на набор от инструкции) и Super Scalar Процесор .
3). Каква е необходимостта от DSP процесора?
Процесорите за цифрови сигнали трябва да филтрират и компресират сигналите, които са аналогови и се използват за откриване на грешките.
4). Какво е ядрото?
Сърцевината е мозъкът на централното преработващо звено. Има различни видове ядра, те са осмоядрени, двуядрени, четириядрени и т.н.
5). Каква е основната памет на компютъра?
Паметта с произволен достъп е основната памет в компютъра, която се използва за съхраняване на софтуера на операционната система (OS) и другите файлове с данни или данни за устройството.
В тази статия се разглеждат видовете процесори. Ето един въпрос към вас, кои видове процесори се използват в смартфоните?
