Mikroprotsessor on väga integreeritud elektrooniline seade.
Enamiku kaasaegsete arvutusseadmete keskmes on mikroprotsessor. Mikroprotsessor annab arvutile võimaluse arvutada, sorteerida andmeid ja teostada loogilisi võrdlusi. Mikroprotsessori peamine eristav omadus on selle integreeritud olemus - viis, kuidas see ühendab mitu erinevat vooluahelat üheks paketiks. Oluliste komponentide olemasolu ühes seadmes muudab digitaalsed seadmed (sh mobiiltelefonid, personaalarvutid ja veebiserverid) väiksemaks, odavamaks ja hõlpsamini ehitatavaks.
Varased arvutid
Enne 1971. aastat, mil Inteli insenerid töötasid välja esimese mikroprotsessori, koosnes enamik elektroonilisi vooluahelaid ikka veel eraldiseisvatest osadest: üksikutest transistoridest, takistitest ja kondensaatoritest. Toona valmistatud arvutites kasutati paljusid samu põhilisi funktsionaalseid osi, mida tänapäeval kasutatakse: keskprotsessorit (CPU) mis koosneb aritmeetilisest ja loogikast (ALU), andme- ja mäluaadressiregistritest, programmiloendurist ja muust ahelad. Iga ehitusplokk võis koosneda mitmest trükkplaadist, millest igaüks sisaldas kümneid üksikuid osi. Trükkplaadid ühendati ühise šassiiga, mis kandis elektroonilisi signaale edasi-tagasi.
Päeva video
Varased mikroprotsessorid
1970. aastate alguses olid integraallülitused arenenud nii kaugele, et igaühel neist oli tuhandeid transistore, mis on ligikaudu nii palju kui vaja lihtsa arvuti valmistamiseks. Insenerid lõid ühel ränikiibil arvuti põhifunktsioone rakendavad vooluringid. Kappi täitva arvuti asemel lõid nad ühes seadmes arvuti, mis mahub teie sõrmeotsa. Diskreetsetes ahelates olevate transistoride vaheliste tuhandete joodetud ühenduste kõrvaldamisega parandasid insenerid oluliselt arvuti töökindlust. Kui nad on kiibi disaini lõpetanud, võisid tehased need miljonite kaupa maha lüüa, vähendades kulusid kuni 1000 korda.
Kaasaegne mikroprotsessor
1970. aastatele järgnenud aastakümnete jooksul on integraallülituste tehnika suurendanud ühel kiibil olevate transistoride arvu tuhandetelt miljarditeni. Kuigi mikroprotsessorid säilitavad sama põhistruktuuri nagu varem, on neil nüüd sellised funktsioonid nagu mitu protsessorit, kiire mälu ja keerukas toitehaldus. Lisaks keerukamatele vooluringidele on neil tunduvalt üle 1000 korra suurem töötlemisvõimsus kui varasematel seadmetel.
SoC ja mikrokontroller
Mikroprotsessori kaks varianti, süsteem-kiibil (SoC) ja mikrokontroller, viivad integratsiooni kontseptsiooni veelgi kaugemale, pannes samale kiibile rohkem funktsionaalseid osi. Üks SoC võib sisaldada näiteks mikroprotsessorit, raadiosignaali vooluringi ja andmemälu. Mõnevõrra vanemal ideel, mikrokontrolleril, on välisseadmetega suhtlemiseks ja juhtimiseks mikroprotsessor, mälu ja vooluring.
