Soorten computerprocessors

Sinds de creatie van elektrische computers was er behoefte aan een centrale verwerkingseenheid om de acties en gegevensstroom in de machines te besturen. Vroege methoden van computerprocessors waren groot en inefficiënt. De moderne microprocessor is de meest gebruikte methode om een ​​computer te besturen. Hoewel er nog maar twee grote bedrijven zijn die processors produceren in de industrie, werken sommige ingenieurs en technici eraan om de op silicium gebaseerde chip te vervangen door andere formaten.

Een computerprocessor is het deel van een computer dat gegevens analyseert, controleert en verspreidt. Gewoonlijk aangeduid als de centrale verwerkingseenheid of CPU, fungeert een computerprocessor als het brein van de computer en vertelt welk programma en welke applicatie wat moet doen op een bepaald tijdstip en interval. Moderne computerprocessors werken met snelheden van 2,6 tot 3,66 gigahertz. De meest geavanceerde modellen zijn nog sneller. Het heeft de vorm van een kleine microchip die in een reeks sockets op het moederbord past. Hoe krachtiger de computerprocessor op de computer is, hoe sneller en efficiënter de machine zal werken.

Moderne processors zijn ontworpen door twee verschillende bedrijven: Intel en Advanced Micro Devices (AMD). Intel-processors worden het meest gebruikt in geprefabriceerde computersystemen, zoals die van Dell en HP. Het bedrijf richt zich op twee verschillende lijnen processors: de Pentium en de Celeron. Pentium-processors zijn de grotere microchip-stijl die op de meeste desktops en sommige laptops werkt. Ze kunnen veeleisende verwerking aan, zoals bij 3D-gaming, videobewerking en andere multimedia-intensieve toepassingen. Celeron-processors zijn compactere modellen met de mogelijkheid om een ​​basiscomputer efficiënt en kosteneffectief te laten werken. AMD's reeks computerprocessors is te vinden in geprefabriceerde modellen, maar komt het meest voor bij zelfgebouwde systemen of speciaal ontworpen machines. AMD was de eerste die een 64-bits processor bouwde, geschikt voor gebruik van geavanceerde toepassingen met grafisch intensieve bewerkingen. De vorige industriestandaard was 32-bits verwerking. Sommige AMD-processors bieden ingebouwde virusbescherming.

Andere processorlijnen worden gebruikt in oudere computermodellen. Macintosh-computers hebben tussen 1984 en 2006 jarenlang specifiek hun eigen lijn gebruikt. Het bedrijf stapte na deze periode over op Intel-processors in al zijn nieuwe machines. Tijdens de beginjaren van Apple Computers, van 1984 tot 1996, gebruikte het bedrijf computerprocessors van het merk Motorola om zijn besturingssystemen en gegevensstroom af te handelen. Deze stonden bekend als de 68000-serie en hadden processors met snelheden tussen 16 en 33 megahertz. Na 1996 gebruikte Apple in bijna al zijn machines door IBM ontworpen processors. Deze varieerden in snelheden tussen 66 megahertz en 2,5 gigahertz in 2006.

De vroegste vormen van computerprocessors werden ontworpen uit vacuümbuizen en elektrische relais. In de jaren vijftig waren deze vervangen door de komst van de transistor. Deze transistors werden gebouwd op printplaten, koper dat op een niet-elektrisch bord werd geëtst, en er werden verschillende componenten toegevoegd. Deze computerprocessors waren groot en omvangrijk en namen soms hele kamers in beslag. Tijdens de bouw van de Apollo-geleidingscomputer voor NASA konden wetenschappers construeren geïntegreerde schakelingen waarmee grote aantallen transistors tot één enkele halfgeleider. Dit bleek betrouwbaarder te zijn dan eerdere modellen en veel compacter. De microprocessor is uitgevonden door Intel in 1970. De 4004 was net zo snel als zijn grotere neven, maar kon in veel kleinere apparaten worden gebruikt. Met de komst van de personal computer maakt de meerderheid van de processortechnologie gebruik van het microprocessormodel.

Ingenieurs en technici bereiken routinematig een punt in het ontwerp van de processor waarop ze worden geconfronteerd met limieten om het apparaat sneller te maken. Ze zijn uitgedaagd door grootte en materialen. Ooit dachten ontwerpers dat ze het snelheidsniveau van 1 gigahertz niet konden halen, dat werd bereikt door de AMD Athlon in 2000. De 64-bits barrière werd in 2003 door hetzelfde bedrijf doorbroken. Processors zijn sindsdien duo-core en quad-core geworden, wat betekent dat ze in staat zijn om bijna twee keer zoveel gegevensoverdracht en -stroom uit te voeren als met een single-core. Veel moederborden zijn nu uitgerust om twee of meer processors tegelijk te laten werken. Het meest geavanceerde onderzoek dat wordt gedaan, is dat waarbij nieuwe technologieën worden gebruikt om de snelheid en capaciteit van de processor uit te breiden. IBM heeft computerprocessortechnologie ontworpen met behulp van lasers, net als glasvezel. Het Georgia Institute of Technology heeft biologische computerprocessors ontwikkeld die gebruik maken van de hersencellen van bloedzuigers. Andere wetenschappers ontwikkelen manieren om gegevens langs gasvormige verschijnselen door te geven.