Microprocesador - Formas de microprocesadores y sus objetivos

Formas completamente diferentes de microprocesadores y su Software

¿Qué es un microprocesador?

Un microprocesador es una unidad central de procesamiento o la mente de un ordenador dentro de un único circuito integrado (CI). Está formado por miles y miles de transistores semiconductores, diodos y resistencias, y es recargable para cualquier operación aritmética o lógica. Es un aparato digital capaz de procesar cualquier conocimiento binario que se le dé.

Un microprocesador de propósito general consta de una ALU (unidad aritmética lógica), una unidad de gestión y una matriz de registros. La finalidad de la ALU es utilizar cualquier operación lógica o aritmética sobre la información proporcionada por la memoria del ordenador. El microprocesador obtiene la instrucción de la memoria y la ejecuta secuencialmente. Cuando la instrucción está completa, envía el conocimiento resultante a través de la salida de tipo digital binario.

Evolución del microprocesador

• Primer microprocesador de 4 bits de la era

Es el principal microprocesador inventado por Intel en 1971. Lo llamaron Intel 4004 como resultado de esto fue un microprocesador de 4 bits

• Microprocesador de 8 bits de la Segunda Era

El procesador de segunda tecnología fue un microprocesador de 8 bits desarrollado por Intel en los siguientes 12 meses 1973. Fue nombrado Intel 8008 como resultado había 8 bits

• Microprocesador de 16 bits de la Tercera Edad

La tercera tecnología de microprocesadores fueron los microprocesadores de 16 bits lanzados en 1978 por Intel 80286 es un 3^rd tecnología de microprocesadores.

• Microprocesador de 32 bits de la cuarta era

Los microprocesadores de cuarta tecnología se lanzaron en 1985 suelen ser de 32 bits. 80386 o a menudo conocido como i386 o simplemente 386 es probablemente el más famoso 4^th tecnología de microprocesadores.

• Microprocesador de 64 bits de la quinta era

La quinta generación de microprocesadores o microprocesadores de 64 bits se lanzó en 1995 y se están utilizando hasta ahora. Los procesadores Intel Pentium se han basado principalmente en la estructura de 64 bits. Los últimos microprocesadores de 64 bits utilizan un tremendo escalado para proporcionar un ritmo y una eficiencia excesivos, similares a los microprocesadores Intel de dos, cuatro y ocho núcleos.

Formas completamente diferentes de Microprocesadores

Hay varios tipos de microprocesadores diseñados para determinadas funciones. Se ha avanzado para su uso en una serie de propósitos completamente diferentes. Se clasifican principalmente en tres tipos principales;

Microprocesador CISC

CISC es un acrónimo de conjunto de instrucciones complicado de PC. Este microprocesador está diseñado para ejecutar instrucciones complicadas (una mezcla de varias direcciones únicas) que disminuyen la variedad de direcciones enteras por programa.

Una instrucción de fantasía tiene una serie de direcciones fáciles como la operación aritmética, el almacenamiento en la memoria, el estudio desde la memoria, etc. El tamaño total de este sistema es comparativamente muy pequeño, sin embargo, como resultado de la medida masiva de su conjunto de instrucciones con muchos modos de direccionamiento en una sola instrucción, se requieren múltiples ciclos de máquina para ejecutar una instrucción. Por lo tanto, ralentiza la velocidad de ejecución del microprocesador.

Opciones del microprocesador CISC:

• Las direcciones son complicadas.
• El número de direcciones es comparativamente mayor que el del microprocesador RISC, casi de 100 a 200.
• Se necesitan más de 4 ciclos para llegar a los 120 para terminar las direcciones complicadas.
• Este sistema se ejecuta secuencialmente, por lo que no tiene ninguna característica de pipelining (ejecución en paralelo).
• Las direcciones son ejecutadas por microprogramas donde reside la complejidad.
• El formato de las instrucciones y las medidas pueden fluctuar con respecto a las direcciones de montaje RISC.
• Este código de sistema en CISC es sencillo y rápido, por lo que utiliza mucho menos reminiscencia o RAM.
• Hace hincapié en el {hardware} y menos en el programa de software o la programación.

Microprocesador RISC

RISC son las siglas de Ordenador Portátil con Conjunto de Instrucciones Disminuidas. El tipo de microprocesador se basa en una estructura diseñada para ejecutar instrucciones fáciles. Las instrucciones se simplifican para reducir el tiempo de ejecución. La instrucción se realiza normalmente en un solo ciclo de reloj, utilizando el pipelining para ejecutar los componentes de la instrucción en paralelo. Por lo tanto, requiere un código de programa con más cepas y más reminiscencia a la instrucción de la tienda. Esta estructura proporciona la ejecución del programa de forma eficiente y rápida.

Opciones del microprocesador RISC

• La instrucción en los microprocesadores RISC es fácil.
• Tal y como aconseja tu DNI, el número de direcciones se reduce a entre 30 y 40.
• Las instrucciones son fáciles, por lo que sólo se necesita un ciclo de máquina para terminar.
• El pipelining (ejecución en paralelo) es bastante sencillo en un microprocesador RISC.
• El formato y las medidas de las direcciones están acotados y pegados.
• Como consecuencia de la escasa variedad de direcciones, el código de este sistema se ha ampliado y requiere más memoria.
• Hace hincapié en el programa de software o el compilador y menos en la carga del {hardware}.

Microprocesador de función privada

Hay numerosos tipos de microprocesadores diseñados para funciones concretas. A continuación se enumeran algunos de los microprocesadores con fines específicos

Coprocesador

El coprocesador es un tipo de procesador de propósito especial que ayuda al procesador principal o primario a procesar tareas complicadas. Aumentará la eficiencia del primer procesador prestando su capacidad de procesamiento para reducir la carga del primer procesador. Se utilizan en los gráficos, la aritmética complicada, el procesamiento simple y las operaciones de interfaz de E/S.

El coprocesador está separado del procesador principal (CPU) y en realidad funciona de forma independiente. Son muy rápidos a la hora de realizar un determinado trabajo debido a su restringido conjunto de instrucciones. Posteriormente, no pueden utilizarse para fines comunes como CPU.

Transordenador (transistor portátil)

El transordenador es el ordenador principal de propósito general diseñado por Inmos para realizar computación paralela. También incorpora una memoria interna con hipervínculos de comunicación en serie para hablar entre los procesadores para el funcionamiento en paralelo.

La identificación de Transputer es la mezcla de "transistor" y "pc". El nombre se eligió por su parecido con un transistor, ya que es el bloque de construcción del ordenador. Es el bloque de construcción del ordenador paralelo y una serie de transpondedores se unen para formar un ordenador paralelo totalmente funcional.

Están diseñados para ser utilizados conjuntamente para realizar la operación en paralelo, sin embargo, un solo transputer tiene la circuitería importante para funcionar por sí mismo. Algunos ejemplos de transpuestos son Inmos TPCORE, T400, T100, etc.

DSP (Procesador Digital de Señales)

El DSP o procesador digital de señales es un tipo de microprocesador especialmente diseñado para manejar cualquier señal. La estructura DSP está bastante optimizada para el curso de los indicadores en fines similares al procesamiento de audio, el reconocimiento de voz, el procesamiento de imágenes, el radar, el sonar, los smartphones, etc.

El propósito principal del DSP es transformar entre señal analógica y digital (generalmente conocido como ADC y DAC) y su curso a través del filtrado, la compresión y el uso de diversos algoritmos en formato digital. En realidad, podría pasar de varios indicadores a la vez en funcionamiento paralelo.

Procesador de entrada/salida (IOP)

El procesador de entrada/salida o IOP es un tipo particular de procesador diseñado para regular y gestionar las funciones de entrada y salida de un PC. Tienen entrada directa a la memoria y son como la CPU, además de ser un curso de periféricos de E/S similares a un ratón, un teclado, una impresora, una pantalla, etc.

La CPU y el PIO actúan como agarrador y esclavo, la CPU envía la instrucción de funcionamiento y el PIO la ejecuta.

Procesadores gráficos

El procesador gráfico o Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) es un tipo particular de procesador especialmente diseñado para acelerar el método de creación de fotografías. El procesador gráfico ejecuta las direcciones en paralelo, por lo que es más rápido que la CPU. Se utilizan principalmente para representar fotografías en CGI (imágenes generadas por ordenador) o en videojuegos. Se utilizan en unidades de visualización similares a los smartphones, sistemas informáticos, consolas de juegos, etc.

La GPU incorpora un procesador gráfico con diferentes partes importantes como la ram y las piezas de refrigeración. NVidia Company y ATI applied sciences son algunas de las empresas que desarrollan GPU para juegos, animación y renderizado 3D, modificación de vídeo y CGI, etc

Presentación asociada: Distinción entre circuitos analógicos y digitales - Digital vs

Microprocesadores de corte de bits (BSM)

El microprocesador de corte de bits o BSM es un tipo particular de microprocesador cuya finalidad más importante es escribir un microprocesador de medición de frases deseado mediante la combinación de BSMs similares. Se puede obtener en medición de frases de 2, 4, 8, 16 y 32 bits. Y dos o más de dos BSMs similares se conectan en cascada colectivamente para tipificar un procesador de medición de frases típico (8,16,32) o no convencional (6,10,12).

El Bit-Slicing implica que el microprocesador está formado por módulos de microprocesador similares con una medida de bits menor. Su objetivo más importante es ampliar la medida de bits de un microprocesador a la anchura deseada.

Microprocesadores escalares y superescalares

El microprocesador escalar puede contener un conjunto de información a la vez. De hecho, sólo puede ejecutar una instrucción en un solo ciclo de reloj

El microprocesador superescalar es un tipo de microprocesador que puede ejecutar un par de instrucciones o trabajos a la vez. Tiene una serie de modelos de ejecución que se utilizan para recorrer una serie de direcciones en paralelo. Estos modelos de ejecución no serán procesadores, sino que son variadas ALU contenidas en el microprocesador superescalar.

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