Mikroprocesor to wysoce zintegrowane urządzenie elektroniczne.
Większość nowoczesnego sprzętu komputerowego ma w swoim sercu mikroprocesor. Mikroprocesor daje komputerowi możliwość obliczania, sortowania danych i wykonywania logicznych porównań. Kluczową cechą wyróżniającą mikroprocesor jest jego zintegrowany charakter – sposób, w jaki łączy kilka różnych obwodów w jeden pakiet. Posiadanie podstawowych komponentów w jednym urządzeniu sprawia, że sprzęt cyfrowy — w tym telefony komórkowe, komputery osobiste i serwery internetowe — jest mniejszy, tańszy i łatwiejszy w budowie.
Wczesne komputery
Przed rokiem 1971, w którym inżynierowie Intela opracowali pierwszy mikroprocesor, większość układów elektronicznych nadal składała się z części dyskretnych: pojedynczych tranzystorów, rezystorów i kondensatorów. Zbudowane wówczas komputery wykorzystywały wiele z tych samych podstawowych części funkcjonalnych, które są używane dzisiaj: jednostkę centralną (CPU) składający się z jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU), rejestrów danych i adresów pamięci, licznika programu i innych obwody. Każdy blok konstrukcyjny mógł składać się z kilku płytek drukowanych, z których każda zawierała dziesiątki pojedynczych części. Płytki drukowane zostały podłączone do wspólnej obudowy, która przenosiła między sobą sygnały elektroniczne.
Wideo dnia
Wczesne mikroprocesory
Na początku lat 70. układy scalone poprawiły się do tego stopnia, że każdy z nich miał tysiące tranzystorów, mniej więcej tyle, ile potrzeba do zbudowania prostego komputera. Inżynierowie stworzyli obwody implementujące podstawowe funkcje komputera na jednym chipie krzemowym. Zamiast komputera wypełniającego szafkę stworzyli komputer w jednym urządzeniu, które mieści się na czubku palca. Eliminując tysiące połączeń lutowanych między tranzystorami w obwodach dyskretnych, inżynierowie znacznie poprawili niezawodność komputera. Po sfinalizowaniu projektu chipa, fabryki mogą wyeliminować ich miliony, redukując koszty nawet o 1000 razy.
Współczesny mikroprocesor
W dziesięcioleciach po latach 70. techniki układów scalonych zwiększyły liczbę tranzystorów w jednym chipie z tysięcy do miliardów. Chociaż mikroprocesory zachowują tę samą podstawową organizację, co wcześniej, teraz mają takie funkcje, jak wiele procesorów, szybka pamięć i zaawansowane zarządzanie energią. Oprócz tego, że mają bardziej złożone obwody, mają znacznie ponad 1000 razy większą moc obliczeniową niż najwcześniejsze urządzenia.
SoC i mikrokontroler
Dwie odmiany mikroprocesora, system na chipie (SoC) i mikrokontroler, rozwijają koncepcję integracji, umieszczając bardziej funkcjonalne części na tym samym chipie. Pojedynczy SoC może na przykład zawierać mikroprocesor, obwód sygnału radiowego i pamięć danych. Nieco starszy pomysł, mikrokontroler, ma mikroprocesor, pamięć i obwody do komunikacji i sterowania urządzeniami zewnętrznymi.
