マイクロプロセッサの主な特徴は何ですか？

最新のコンピューティング機器のほとんどは、その中心にマイクロプロセッサを備えています。 マイクロプロセッサは、コンピュータにデータの計算、ソート、および論理比較を実行する機能を提供します。 マイクロプロセッサの主な特徴は、その統合された性質、つまり複数の異なる回路を1つのパッケージに結合する方法です。 1つのデバイスに不可欠なコンポーネントを含めることで、携帯電話、パーソナルコンピューター、Webサーバーなどのデジタル機器をより小さく、より安価に、より簡単に構築できるようになります。

Intelのエンジニアが最初のマイクロプロセッサを開発した1971年以前は、ほとんどの電子回路は、個々のトランジスタ、抵抗、コンデンサなどの個別の部品で構成されていました。 その後製造されたコンピューターは、今日使用されているものと同じ基本機能部品の多くを使用していました。中央処理装置（CPU） 算術論理演算装置（ALU）、データおよびメモリアドレスレジスタ、プログラムカウンタなどで構成されます。 回路。 各ビルディングブロックは、それぞれが数十の個別の部品を含む複数の回路基板で構成することができます。 回路基板は、それらの間で電子信号をやり取りする共通のシャーシに接続されています。

1970年代初頭、集積回路は、それぞれが数千のトランジスタを備えた状態にまで改善されました。これは、単純なコンピュータを作成するために必要な数とほぼ同じです。 エンジニアは、コンピューターの基本機能をすべて1つのシリコンチップに実装する回路を作成しました。 キャビネットを埋め尽くしたコンピューターの代わりに、彼らはあなたの指先に収まる単一のデバイスでコンピューターを作成しました。 ディスクリート回路のトランジスタ間の何千ものはんだ接続を排除することにより、エンジニアはコンピュータの信頼性を大幅に向上させました。 チップの設計が完成すると、工場はそれらを数百万単位で削減し、最大1,000分の1のコスト削減を実現できます。

1970年代以降の数十年で、集積回路技術により、単一チップ上のトランジスタの数が数千から数十億に増加しました。 マイクロプロセッサは以前と同じ基本構成を維持していますが、複数のCPU、高速メモリ、高度な電力管理などの機能を備えています。 より複雑な回路を備えていることに加えて、それらは初期のデバイスの1,000倍をはるかに超える処理能力を備えています。

マイクロプロセッサの2つのバリエーションであるシステムオンチップ（SoC）とマイクロコントローラは、同じチップ上により多くの機能部品を配置することにより、統合の概念をさらに発展させます。 単一のSoCには、たとえば、マイクロプロセッサ、無線信号回路、およびデータメモリが含まれる場合があります。 やや古いアイデアであるマイクロコントローラーには、外部デバイスと通信して駆動するためのマイクロプロセッサー、メモリー、および回路があります。