Bir Mikroişlemcinin Temel Ayırt Edici Özelliği Nedir?

Çoğu modern bilgi işlem ekipmanının kalbinde bir mikroişlemci bulunur. Mikroişlemci, bir bilgisayara verileri hesaplama, sıralama ve mantıksal karşılaştırmalar yapma yeteneği verir. Bir mikroişlemcinin temel ayırt edici özelliği, entegre yapısıdır - birkaç farklı devreyi tek bir pakette birleştirme şeklidir. Temel bileşenlerin tek bir cihazda olması, cep telefonları, kişisel bilgisayarlar ve Web sunucuları dahil olmak üzere dijital ekipmanı daha küçük, daha ucuz ve daha kolay inşa edilmesini sağlar.

Intel mühendislerinin ilk mikroişlemciyi geliştirdiği 1971 yılından önce, çoğu elektronik devre hala ayrı parçalardan oluşuyordu: bireysel transistörler, dirençler ve kapasitörler. O zamanlar yapılan bilgisayarlar, bugün kullanılan aynı temel işlevsel parçaların çoğunu kullandı: bir merkezi işlem birimi (CPU) bir aritmetik ve mantık biriminden (ALU), veri ve bellek adres kayıtlarından, bir program sayacından ve diğer devreler. Her yapı bloğu, her biri düzinelerce ayrı parça içeren birkaç devre kartından oluşabilir. Devre kartları, elektronik sinyalleri aralarında ileri geri taşıyan ortak bir şasiye takılıydı.

1970'lerin başında, tümleşik devreler, her birinin kabaca basit bir bilgisayar yapmak için gereken sayı olan binlerce transistöre sahip olduğu noktaya kadar gelişti. Mühendisler, bir bilgisayarın temel işlevlerini tek bir silikon çip üzerinde uygulayan devreler yarattılar. Bir dolabı dolduran bir bilgisayar yerine, parmak ucunuza sığacak tek bir cihazda bir bilgisayar yarattılar. Mühendisler, ayrı devrelerdeki transistörler arasındaki binlerce lehimli bağlantıyı ortadan kaldırarak, bilgisayarın güvenilirliğini büyük ölçüde geliştirdiler. Çipin tasarımını tamamladıktan sonra, fabrikalar onları milyonlara indirebilir ve maliyetleri 1.000'e varan faktörlerle azaltabilirdi.

1970'leri takip eden yıllarda, entegre devre teknikleri, tek bir çip üzerindeki transistörlerin sayısını binlerceden milyarlara çıkardı. Mikroişlemciler öncekiyle aynı temel düzeni korusalar da, artık birden çok CPU, yüksek hızlı bellek ve gelişmiş güç yönetimi gibi özelliklere sahipler. Daha karmaşık devrelere sahip olmanın yanı sıra, en eski cihazlara göre 1.000 kat daha fazla işlem gücüne sahiptirler.

Mikroişlemcinin iki varyasyonu, çip üzerinde sistem (SoC) ve mikro denetleyici, aynı çip üzerine daha fazla işlevsel parça koyarak entegrasyon kavramını daha da ileri götürür. Tek bir SoC, örneğin bir mikroişlemci, radyo sinyali devresi ve veri belleği içerebilir. Biraz daha eski bir fikir olan mikrodenetleyici, harici cihazlarla iletişim kurmak ve onları çalıştırmak için bir mikroişlemciye, belleğe ve devrelere sahiptir.