Mikroprocesori

Mikroprocesori su elektronski sklopovi unutar računala tj. integrirani krugovi koji obnašaju funkcije centralne jedinice,oni su mozak svakog računala.Koriste se u svim digitalnim uređajima,kalkulatorima,kamerama,pećnicama,frižiderima i satovima. Povijest procesora seže od 1970-ih godina,u to vrijeme računala su zahtijevala cijelu veću sobu za mogućnosti hlađenja i normalnog rada .U to vrijeme CPU( Central Processing Unit) je bio veličine današnjih hladnjaka i pun ploča sa strujnim krugovima koji su bili popunjeni tranzistorima. Pretapanjem cijelih ploča (ili čak cijelih soba) na mali komadić silikona

dovelo je do pojeftinjenja računala, te je proširilo njihovu primjenu u poljima gdje je minijaturizacija neophodna.

Od čega se sastoje mikroprocesori:

Mikroprocesor tj. centralna procesna jedinica računala, sastoji se od logičkih sklopova za izvršavanje aritmetičkih i logičkih operacija i upravljačke jedinice.

Kako rade mikroprocesori? Rad mikroprocesora odvija se u 3 faze:1. faza je dobava naredbe:Podatci su pohranjeni u vanjskoj memoriji na određenim lokacijama.Svaka lokacija ima svoju adresu.Zbog toga je Potrebno znati adresu nekog podatka želi li se on dobaviti u mikroprocesor.To je dužnost programskog brojila,ono u svakom trenu mora „znati“ adresu podatka koji se želidobaviti i mora "pokazivati“ upravo adresu tog podatka.

2. faza je odgonetavanje naredbe:Naredba je u spremniku pohranjena kao niz logičkih nula i jedinica. U

drugoj fazi potrebno je odgonetnuti značenje tih nula i jedinica.Naredba se odgonetava u sklopu koji se zove dekoder. Ovisno o kombinaciji nula i jedinica koje su ušle u dekoder, aktivirat će se jedna od izlaznih komandnih linija.

3. faza je izvršavanje naredbi :U ovoj fazi odgonetnutanaredba će se izvršiti.Dekoder će uključiti jednu od svojih izlaznih linija ovisno o kombinaciji nula i jedinca koje su u njega došle i time se izvršava naredba.

Mooreov zakon

Razvoj mikroprocesora zasniva se na poznatom ”proročanstvu”Gordona Moorea koji je 1965.g. prognozirao da će se broj

tranzistora po integriranom krugu udvostručit svakih 18 mjeseci

Tri godine kasnije Moore je postao suosnivač Intel korporacije

Prvi mikroprocesori

Prvi mikroprocesor bio je Intelov 4-bitni 4004 izrađen 1971.g-napravljen od 2 300 tranzistora,brzine 740 kHz Zatim sljedi Texas Instruments koji je 1974.g. izradio 4-bitni TMS 1000prvi mikroprocesor koji je sadržao prostor za programirani ROM

i podršku za ulaz/izlaz Intel 1974.g. izbacuje na tržište8008, 8080 , te kasnije i unaprijeđeni 8085 – 8- bitni

mikroprocesor 1976.g. grupa bivših Intelovih inženjera dizajnirala Zilog Z-

80 s početnim taktomodom 2.5 MHz, kasnije poboljšan do 10 MHz

CISC

Označava računarsku arhitekturu čija je filozofija gradnje ta da uvrsti što je moguće više naredbi na mikrorazini – tj. na razini centralne jedinice (CPU)

Prednosti:-naredbe su izvedene na razini elektronike u centralnoj

jedinici-izvršavanje naredbi je brzo  Nedostaci:-mikroprocesor složeniji i skuplji za proizvodnju CISC mikroprocesori su:-mikroprocesori Intel iz serije x86-mikroprocesori Motorola iz serije 680xx

RISC   Tip središnje jedinice sa smanjenim skupom

naredbi Karakteristike:-manji opseg naredbi- povećanje broja registara dostupnim CPU-stavljanje cache memorija na CPU RISC mikroprocesori su:-ARM-PowerPC-SPARCSvi noviji procesori koriste RISC jezgru, a oni na

kojima se izvodi CISC kod, prevode isti u RISC i postižu veće performanse.

Proizvodnja mikroprocesora

Proces proizvodnje mikroprocesora zahtjeva tisuću putaveću čistoću od najčistije operacijske sale. Radnici moraju koristiti

specijalna odjela sa filtracijom jer i najmanja nečistoća može dovesti do gubitka od jednog ili više wafera, tj. ploča sa stotinama mikroprocesora vrijednih stotine tisuća dolara. 

Npr. usporedbi sa integriranim tranzistorima, vlas kose djeluje kao balvanJedan od najvećih proizvođača je tvrtka Intel osnovana 1968. godineIntel je nakon IBM-ova ultimatuma svoje patente ustupio tvrtci AMD koja je danas njegova najveća konkurencija.

Zanimljivosti

Danas je u upotrebi čak 20 bilijuna mikroprocesora.

Svake godine proizvede ih se 5 bilijuna. Na jednom mikroprocesoru mogu se nalaziti

stotine milijuna tranzistora koji obavljaju bilijune izračuna svake sekunde.

Svakih 18 mjeseci razvije se nova tehnologija koja uspije na mikroprocesor staviti 2 puta više tranzistora i time udvostručuje njegovu brzinu.

Najtanja žica na mikroprocesoru je široka manje od 0.1 mikrometara,ljudska kosa je debljine 100 mikrometara.

Kraj!

Napravili:Andrea Marče

Nikola IličićNeda Begović