ประเภทของโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์

นับตั้งแต่มีการสร้างคอมพิวเตอร์ไฟฟ้า จำเป็นต้องมีหน่วยประมวลผลกลางเพื่อควบคุมการทำงานและการไหลของข้อมูลในเครื่องจักร วิธีการเริ่มต้นของโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์นั้นใหญ่และไม่มีประสิทธิภาพ ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยเป็นวิธีการควบคุมคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แม้ว่าจะมีบริษัทใหญ่เพียงสองแห่งที่ผลิตโปรเซสเซอร์ในอุตสาหกรรมนี้ วิศวกรและช่างเทคนิคบางคนกำลังทำงานเพื่อแทนที่ชิปที่ใช้ซิลิกอนด้วยรูปแบบอื่น

ตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์เป็นส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ที่วิเคราะห์ ควบคุม และกระจายข้อมูล โดยทั่วไปเรียกว่าหน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็นสมองของคอมพิวเตอร์ โดยบอกว่าโปรแกรมและแอปพลิเคชันใดที่จะทำสิ่งใดในช่วงเวลาและช่วงเวลาที่กำหนด โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ทำงานด้วยความเร็ว 2.6 ถึง 3.66 กิกะเฮิรตซ์ โมเดลที่ล้ำหน้าที่สุดนั้นเร็วยิ่งขึ้นไปอีก จะอยู่ในรูปแบบของไมโครชิปขนาดเล็กที่เหมาะกับซ็อกเก็ตต่างๆ ในเมนบอร์ด ยิ่งโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพมากเท่าใด เครื่องก็จะยิ่งทำงานเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

โปรเซสเซอร์สมัยใหม่ได้รับการออกแบบโดยบริษัทสองแห่งที่แตกต่างกัน: Intel และ Advanced Micro Devices (AMD) โปรเซสเซอร์ Intel มักใช้ในระบบคอมพิวเตอร์สำเร็จรูป เช่น ระบบจาก Dell และ HP บริษัทมุ่งเน้นไปที่โปรเซสเซอร์สองกลุ่มที่แตกต่างกัน: Pentium และ Celeron โปรเซสเซอร์ Pentium เป็นรูปแบบไมโครชิปที่ใหญ่กว่าซึ่งใช้งานได้กับเดสก์ท็อปส่วนใหญ่และแล็ปท็อปบางรุ่น พวกเขาสามารถจัดการกับการประมวลผลที่มีความต้องการสูง เช่นที่พบในเกม 3 มิติ การตัดต่อวิดีโอ และแอปพลิเคชันที่เน้นมัลติมีเดียอื่นๆ โปรเซสเซอร์ Celeron เป็นรุ่นที่กะทัดรัดกว่าด้วยความสามารถในการใช้งานคอมพิวเตอร์ขั้นพื้นฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า กลุ่มผลิตภัณฑ์โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ของ AMD สามารถพบได้ในรุ่นสำเร็จรูป อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่มักใช้กับระบบที่ผลิตเองที่บ้านหรือเครื่องจักรที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ AMD เป็นเจ้าแรกที่สร้างโปรเซสเซอร์ 64 บิต ซึ่งสามารถใช้แอพพลิเคชั่นระดับไฮเอนด์กับการทำงานที่เน้นกราฟิกได้ มาตรฐานอุตสาหกรรมก่อนหน้านี้เป็นการประมวลผลแบบ 32 บิต โปรเซสเซอร์ AMD บางตัวมีการป้องกันไวรัสในตัว

โปรเซสเซอร์รุ่นอื่นๆ ใช้ในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆ คอมพิวเตอร์ Macintosh ใช้สายผลิตภัณฑ์ของตัวเองเป็นเวลาหลายปีระหว่างปี 1984 และ 2006 บริษัทเปลี่ยนไปใช้โปรเซสเซอร์ Intel ในเครื่องใหม่ทั้งหมดหลังจากช่วงเวลานี้ ในช่วงปีแรกๆ ของ Apple Computers ในปี 1984 ถึง 1996 บริษัทใช้โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ยี่ห้อ Motorola เพื่อจัดการระบบปฏิบัติการและการไหลของข้อมูล สิ่งเหล่านี้รู้จักกันในชื่อซีรีส์ 68000 และโปรเซสเซอร์ที่มีความเร็วระหว่าง 16 ถึง 33 เมกะเฮิรตซ์ หลังจากปี 2539 Apple ใช้โปรเซสเซอร์ที่ออกแบบโดย IBM ในเครื่องเกือบทั้งหมด เหล่านี้อยู่ในช่วงความเร็วระหว่าง 66 เมกะเฮิรตซ์ถึง 2.5 กิกะเฮิรตซ์ภายในปี 2549

โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์รูปแบบแรกสุดได้รับการออกแบบจากหลอดสุญญากาศและรีเลย์ไฟฟ้า ในช่วงทศวรรษ 1950 สิ่งเหล่านี้ได้ถูกแทนที่ด้วยการถือกำเนิดของทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นบนแผงวงจรพิมพ์ ทองแดงที่สลักไว้บนบอร์ดที่ไม่ใช้ไฟฟ้า และมีการเพิ่มส่วนประกอบต่างๆ โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์เหล่านี้มีขนาดใหญ่และเทอะทะ บางครั้งก็กินพื้นที่ทั้งห้อง ในระหว่างการก่อสร้างคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo สำหรับ NASA นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างได้ วงจรรวมที่อนุญาตให้ผลิตทรานซิสเตอร์จำนวนมากเป็นวงจรเดียว เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งพบว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่ารุ่นก่อนๆ และมีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก ไมโครโปรเซสเซอร์ถูกคิดค้นโดย Intel ในปี 1970 4004 นั้นเร็วเท่ากับลูกพี่ลูกน้องที่ใหญ่กว่า แต่สามารถใช้ได้ในอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กกว่ามาก ด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เทคโนโลยีโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่ใช้โมเดลไมโครโปรเซสเซอร์

วิศวกรและช่างเทคนิคมักจะไปถึงจุดที่ออกแบบโปรเซสเซอร์ซึ่งต้องเผชิญกับข้อจำกัดในการทำให้อุปกรณ์เร็วขึ้น พวกเขาถูกท้าทายด้วยขนาดและวัสดุ ครั้งหนึ่ง นักออกแบบเชื่อว่าพวกเขาไม่สามารถผ่านระดับความเร็ว 1 กิกะเฮิรตซ์ได้ ซึ่ง AMD Athlon ทำได้ในปี 2000 อุปสรรค 64 บิตถูกทำลายโดยบริษัทเดียวกันในปี 2546 โปรเซสเซอร์ได้กลายเป็น duo-core และ quad-core ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถดำเนินการถ่ายโอนข้อมูลและโฟลว์ได้เกือบสองเท่าเช่นเดียวกับ single-core มาเธอร์บอร์ดจำนวนมากได้ติดตั้งโปรเซสเซอร์สองตัวขึ้นไปเพื่อให้ทำงานพร้อมกันได้ การวิจัยขั้นสูงสุดที่ทำได้คือการวิจัยที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อขยายความเร็วและความสามารถของโปรเซสเซอร์ IBM ได้ออกแบบเทคโนโลยีโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์โดยใช้เลเซอร์ เหมือนกับไฟเบอร์ออปติก สถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจียได้พัฒนาโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ชีวภาพโดยใช้เซลล์สมองของปลิง นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ กำลังพัฒนาวิธีการส่งข้อมูลตามปรากฏการณ์ก๊าซ