რა არის მიკროპროცესორის ძირითადი განმასხვავებელი თვისება?

თანამედროვე კომპიუტერული მოწყობილობების უმეტესობას აქვს მიკროპროცესორი. მიკროპროცესორი კომპიუტერს აძლევს მონაცემების გამოთვლას, დახარისხებას და ლოგიკური შედარებების უნარს. მიკროპროცესორის მთავარი განმასხვავებელი მახასიათებელია მისი ინტეგრირებული ბუნება - ის, თუ როგორ აერთიანებს რამდენიმე სხვადასხვა წრეს ერთ პაკეტში. ერთ მოწყობილობაში არსებითი კომპონენტების არსებობა ციფრულ აღჭურვილობას - მობილურ ტელეფონებს, პერსონალურ კომპიუტერებს და ვებ სერვერებს - უფრო პატარას, ნაკლებად ძვირს და უფრო მარტივს ხდის.

1971 წლამდე, წელს, როდესაც Intel-ის ინჟინრებმა შექმნეს პირველი მიკროპროცესორი, ელექტრონული სქემების უმეტესობა ჯერ კიდევ დისკრეტული ნაწილებისგან იყო დამზადებული: ინდივიდუალური ტრანზისტორები, რეზისტორები და კონდენსატორები. მაშინ დამზადებული კომპიუტერები იყენებდნენ იგივე ძირითად ფუნქციურ ნაწილებს, რომლებიც დღეს გამოიყენება: ცენტრალური დამუშავების ერთეული (CPU) შედგება არითმეტიკული და ლოგიკური ერთეულისგან (ALU), მონაცემთა და მეხსიერების მისამართების რეგისტრებისგან, პროგრამის მრიცხველისა და სხვა სქემები. თითოეული სამშენებლო ბლოკი შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე მიკროსქემის დაფისგან, რომელთაგან თითოეული შეიცავდა ათეულობით ცალკეულ ნაწილს. მიკროსქემის დაფები ჩაერთო საერთო შასიში, რომელიც ატარებდა ელექტრონულ სიგნალებს მათ შორის.

1970-იანი წლების დასაწყისში, ინტეგრირებული სქემები გაუმჯობესდა იმ დონემდე, რომ თითოეულ მათგანს ათასობით ტრანზისტორი ჰყავდა, დაახლოებით იმ რაოდენობის, რაც საჭიროა მარტივი კომპიუტერის შესაქმნელად. ინჟინრებმა შექმნეს სქემები, რომლებიც ახორციელებენ კომპიუტერის ძირითად ფუნქციებს ერთ სილიკონის ჩიპზე. კომპიუტერის ნაცვლად, რომელიც ავსებდა კარადას, მათ შექმნეს კომპიუტერი ერთ მოწყობილობაში, რომელიც ჯდებოდა თქვენს თითის წვერზე. დისკრეტულ სქემებში ტრანზისტორებს შორის ათასობით შედუღებული კავშირის აღმოფხვრით, ინჟინრებმა მნიშვნელოვნად გააუმჯობესეს კომპიუტერის საიმედოობა. მას შემდეგ რაც დაასრულეს ჩიპის დიზაინი, ქარხნებს შეეძლოთ მათი მილიონობით შემცირება, ხარჯების შემცირება 1000-მდე ფაქტორით.

1970-იანი წლების შემდგომ ათწლეულებში, ინტეგრირებულმა მიკროსქემის ტექნიკამ გაზარდა ტრანზისტორების რაოდენობა ერთ ჩიპზე ათასობითდან მილიარდამდე. მიუხედავად იმისა, რომ მიკროპროცესორები ინარჩუნებენ იგივე ძირითად ორგანიზაციას, როგორც ადრე, მათ ახლა აქვთ ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა მრავალი CPU, მაღალსიჩქარიანი მეხსიერება და ენერგიის დახვეწილი მართვა. გარდა იმისა, რომ აქვთ უფრო რთული სქემები, მათ აქვთ 1000-ჯერ მეტი დამუშავების ძალა, ვიდრე ადრეულ მოწყობილობებს.

მიკროპროცესორის ორი ვარიაცია, სისტემა-ჩიპზე (SoC) და მიკროკონტროლერი, ინტეგრაციის კონცეფციას უფრო შორს აყენებს იმავე ჩიპზე მეტი ფუნქციური ნაწილების დაყენებით. ერთი SoC შეიძლება, მაგალითად, შეიცავდეს მიკროპროცესორს, რადიოსიგნალის წრეს და მონაცემთა მეხსიერებას. ცოტა უფრო ძველი იდეა, მიკროკონტროლერი, აქვს მიკროპროცესორი, მეხსიერება და მიკროსქემები გარე მოწყობილობებთან კომუნიკაციისა და მართვისთვის.