A mikroprocesszor egy erősen integrált elektronikus eszköz.
A legtöbb modern számítástechnikai berendezés szívében mikroprocesszor található. A mikroprocesszor lehetővé teszi a számítógép számára az adatok kiszámítását, rendezését és logikai összehasonlításokat. A mikroprocesszorok legfontosabb megkülönböztető jellemzője az integrált jellege – az a mód, ahogyan több különböző áramkört egyesít egyetlen csomagban. Az alapvető összetevők egyetlen eszközben való elhelyezésével a digitális berendezések – köztük a mobiltelefonok, személyi számítógépek és webszerverek – kisebbek, olcsóbbak és könnyebben összeállíthatók.
Korai számítógépek
1971 előtt, amikor az Intel mérnökei kifejlesztették az első mikroprocesszort, a legtöbb elektronikus áramkör még különálló részekből állt: egyedi tranzisztorokból, ellenállásokból és kondenzátorokból. Az akkor készült számítógépek ugyanazokat az alapvető funkcionális részeket használták fel, mint ma is: központi feldolgozó egységet (CPU) amely egy aritmetikai és logikai egységből (ALU), adat- és memóriacímregiszterekből, programszámlálóból és egyéb áramkörök. Minden építőelem több áramköri lapból állhatott, amelyek mindegyike több tucat különálló alkatrészt tartalmazott. Az áramköri lapok egy közös házba csatlakoztak, amely oda-vissza továbbította az elektronikus jeleket.
A nap videója
Korai mikroprocesszorok
Az 1970-es évek elején az integrált áramkörök odáig fejlődtek, hogy mindegyikben több ezer tranzisztor volt, nagyjából annyi, amennyi egy egyszerű számítógép elkészítéséhez szükséges. A mérnökök egyetlen szilícium chipen létrehozták a számítógép alapvető funkcióit megvalósító áramköröket. A szekrényt megtöltő számítógép helyett egyetlen eszközben olyan számítógépet hoztak létre, amely az ujjbegyére illeszkedik. A különálló áramkörökben lévő tranzisztorok közötti több ezer forrasztott csatlakozás megszüntetésével a mérnökök nagymértékben javították a számítógép megbízhatóságát. Amint véglegesítették a chip tervezését, a gyárak milliókkal lenyomhatják azokat, és ezzel akár 1000-szeresére csökkenthetik a költségeket.
Modern mikroprocesszor
Az 1970-es éveket követő évtizedekben az integrált áramköri technikák több ezerről milliárdra növelték az egyetlen chipen lévő tranzisztorok számát. Bár a mikroprocesszorok megtartják ugyanazt az alapfelépítést, mint korábban, mostanra olyan funkciókkal rendelkeznek, mint a több CPU, a nagy sebességű memória és a kifinomult energiagazdálkodás. Amellett, hogy bonyolultabb áramköreik vannak, jóval több mint 1000-szer akkora feldolgozási teljesítményük van, mint a legkorábbi eszközök.
SoC és mikrokontroller
A mikroprocesszor két változata, a system-on-a-chip (SoC) és a mikrokontroller továbbviszi az integráció koncepcióját azáltal, hogy több funkcionális alkatrészt helyez ugyanarra a chipre. Egyetlen SoC tartalmazhat például mikroprocesszort, rádiójel áramkört és adatmemóriát. Egy valamivel régebbi ötlet, a mikrokontroller rendelkezik mikroprocesszorral, memóriával és áramkörrel a külső eszközökkel való kommunikációhoz és meghajtáshoz.
