מדוע מיקרו-מעבד חשוב?

אנשים רבים ברחבי העולם משתמשים בסמארטפונים, במכשירי עוזר דיגיטלי אישי (הידוע גם כ-PDA) ובמיקרו מחשבים. כל המכשירים הללו משתמשים ברכיב מרכזי: מיקרו-מעבד.

מיקרו-מעבדים הם מעגלים חשמליים משולבים המסוגלים לבצע את ההוראות של תוכנת מחשב או תוכנית. מעגלים חשמליים אלו מקבלים הוראות מהאפליקציה או התוכנית, מפרשים הוראות אלו ומבצעים פעולה או מערכת פעולות, על סמך מה שההוראות דורשות.

מכשיר שמשתמש במיקרו-מעבד מסוגל בדרך כלל לבצע פונקציות רבות, כגון עיבוד תמלילים, חישוב ותקשורת דרך האינטרנט או הטלפון. עם זאת, כדי שהמכשיר יפעל כראוי, המיקרו-מעבד עצמו צריך לתקשר עם חלקים אחרים של המכשיר. לדוגמה, מעבד מיקרו יצטרך לתקשר עם תצוגת הווידאו כדי לשלוט בנתוני הפלט שתוכנית עשויה לייצר. לכן, מיקרו-מעבד יפעל כ"מוח" של המכשיר בכך שהוא משדר, קולט ומפרש את הנתונים הדרושים להפעלת התקן.

מעגלי מיקרו-מעבד הופקו לראשונה החל מ-1969, כאשר הפרסומת הראשונה למיקרו-מעבד הופיעה ב-1971. המיקרו-מעבד של אינטל 4004 4 סיביות פותח כיחידת עיבוד מרכזית עבור יצרנית מחשבונים יפנית בשם Busicom. מעבד מיקרו זה פעל במהירות של 740 קילו-הרץ, או 740,000 מחזורים לשנייה.

המיקרו-מעבד של אינטל 4004 4 סיביות היה מסוגל לקבל, לתרגם ולתקשר הוראות 4 סיביות, או "מילים" של מידע. בשנת 1972, אינטל הוציאה את 8008, מעבד 8 סיביות. זמן קצר לאחר מכן, בשנת 1974, הוצעו לציבור מעבדי 16 סיביות, כגון National Semiconductor IMP-16 ו- National Semiconductor PACE. AT&T Bell Labs הציגה את מעבד ה-32 סיביות ב-1979.

ההתקדמות הטכנולוגית במעגלים אלקטרוניים אפשרה ליצור מעגלים מהירים (וקטנים) הרבה יותר של מיקרו-מעבדים. לדוגמה, בשנת 2009, מעבד Intel Core i7 (מעבד 64 סיביות) פעל במהירות של 3.33 GHz, או 3.33 מיליארד מחזורים לשנייה.

סוגי מעבדים נמדדים לרוב ב"סיביות", או כמה רחב מערך ההוראות שהמעבד יכול לקבל.

מיקרו-מעבד של 4 סיביות יכול לקבל, לתרגם ולתקשר פקודה של 4 סיביות, או ארבעה מספרים שלמים (כגון "0000"). סט, המכונה גם "מילה" של 4 סיביות. מיקרו-מעבד של 8 סיביות יכול לעבד ערכת הוראות של 8 סיביות (כגון "00000000"). מעבד 16 סיביות יכול להשתמש במילה של 16 סיביות, מעבד 32 סיביות משתמש במילה של 32 סיביות וכן הלאה.

רוב מעבדי המחשבים שנמכרו מאז שנת 2000 היו מעבדי 32 סיביות או 64 סיביות. בפרט, מאז 2004, מעבדי 64 סיביות מרובי ליבות (המכונים לעתים קרובות "דו-ליבות" או "ארבע ליבות") הפכו להיות מותקנים בדרך כלל במחשבים חדשים. עם זאת, מכשירים אחרים (כגון סמארטפונים ומחשבי כף יד) עושים שימוש במעבדי 32 סיביות.

ניתן למצוא מיקרו-מעבדים במחשבונים, קונסולות משחקים, שעוני יד, מוצרי אלקטרוניקה ואפילו מכוניות.