أنواع المعالجات الدقيقة
تطور المعالجات الدقيقة
أصبح المعالج الدقيق جزءًا أساسيًا من العديد من الأدوات. تم تقسيم تطور المعالجات الدقيقة إلى خمسة أجيال مثل الجيل الأول والثاني والثالث والرابع والخامس وتتم مناقشة خصائص هذه الأجيال أدناه.
الجيل الأول من المعالجات الدقيقة
تم تقديم الجيل الأول من المعالجات الدقيقة في العام 1971-1972. تمت معالجة تعليمات هذه المعالجات الدقيقة بشكل متسلسل ، حيث قاموا بإحضار التعليمات وفك تشفيرها ثم تنفيذها. عند الانتهاء من تعليمات المعالج الدقيق ، يقوم المعالج الدقيق بتحديث مؤشر التعليمات وجلب التعليمات التالية ، وتنفيذ هذه العملية المتتالية لكل تعليمات على حدة.
المعالجات الدقيقة من الجيل الثاني
في عام 1970 ، كان عدد قليل من الترانزستورات متاحًا على الدائرة المتكاملة في المعالجات الدقيقة من الجيل الثاني. من الأمثلة على المعالجات الدقيقة من الجيل الثاني هي معالجة التعليمات الحسابية ذات 7 خطوط أنابيب 16 بت ، والمعالجات الدقيقة MC68000 Motorola. تم تقديم هذه المعالجات في عام 1979 ، ومعالج Intel 8080 هو مثال آخر للمعالج الدقيق. يتم تعريف الجيل الثاني من المعالجات الدقيقة عن طريق الجلب المتداخل وفك الشفرة وتنفيذ الخطوات. عند معالجة الجيل الأول في وحدة التنفيذ ، يتم فك تشفير التعليمة الثانية وجلب التعليمة الثالثة.
كان الاختلاف بين المعالجات الدقيقة من الجيل الأول والجيل الثاني من المعالجات الدقيقة يتمثل بشكل أساسي في استخدام تقنيات أشباه الموصلات الجديدة لتصنيع الرقائق. أدت نتيجة هذه التقنية إلى زيادة مقدارها خمسة أضعاف في التعليمات والسرعة والتنفيذ وكثافة أعلى للرقائق.
المعالجات الدقيقة من الجيل الثالث
تم تقديم الجيل الثالث من المعالجات الدقيقة في عام 1978 ، كما تدل عليه Intel's 8086 و Zilog Z8000. كانت هذه معالجات 16 بت بأداء مثل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. كانت هذه الأنواع من المعالجات الدقيقة مختلفة عن الأجيال السابقة من المعالجات الدقيقة حيث بدأ جميع الصناعيين في محطات العمل الرئيسية في تطوير معماريات المعالجات الدقيقة الخاصة بهم القائمة على ISC.
المعالجات الدقيقة من الجيل الرابع
نظرًا لأن العديد من الصناعات تحولت من المعالجات التجارية الدقيقة إلى التصميمات الداخلية ، فقد تم إدخال المعالجات الدقيقة من الجيل الرابع بتصميم متميز مع مليون ترانزستور. يمكن للمعالجات الدقيقة الرائدة مثل Motorola's 88100 و Intel's 80960CA إصدار أو سحب أكثر من تعليمة واحدة لكل دورة على مدار الساعة.
المعالجات الدقيقة من الجيل الخامس
استخدمت المعالجات الدقيقة من الجيل الخامس معالجة فائق السكل المنفصلة ، وسرعان ما تجاوز تصميمها 10 ملايين ترانزستور. في الجيل الخامس ، تعتبر أجهزة الكمبيوتر من الأعمال التجارية ذات هامش الربح المنخفض والعالية الحجم التي غزاها معالج دقيق واحد.
في 23 ديسمبر 1947 ، اخترع الترانزستور في معمل بيل بينما اخترع جي كيلبي في عام 1958 دائرة متكاملة في تكساس إنسترومنتس. لذلك ، اخترعت Intel أو INTegrated ELectronics أول معالج دقيق.
4 بت معالج دقيق
تم اختراع INTEL 4004/4040 في عام 1971 بواسطة ستانلي مازور وتيد هوف. تبلغ سرعة المعالج الدقيق 740 كيلو هرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة في هذا المعالج الدقيق 2300 والتعليمات في الثانية 60 ألف. عدد دبابيس هذا المعالج الدقيق هو 16.
معالج دقيق 8 بت
تم اختراع المعالج 8008 في عام 1972. سرعة ساعة هذا المعالج الدقيق 500 كيلو هرتز والتعليمات في الثانية 50 كيلو.
تم اختراع المعالج الدقيق 8080 في عام 1974. سرعة الساعة 2 ميجا هرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 60 كيلو والتعليمات في الثانية أسرع 10 مرات مقارنة بمعالج 8008.
تم اختراع المعالج الدقيق 8085 في عام 1976. سرعة الساعة 3 ميجا هرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 6500 والتعليمات في الثانية 769230. عدد سنون هذا المعالج هو 40
معالج دقيق 16 بت
تم اختراع المعالج الدقيق 8086 في عام 1978. سرعة الساعة 4.77 و 8 و 10 ميجاهرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 29000 وإرشادي أيون في الثانية 2.5 مليون. عدد دبابيس هذا المعالج الدقيق هو 40
تم اختراع المعالج الدقيق 8088 في عام 1979 وتبلغ التعليمات في الثانية 2.5 مليون
تم اختراع المعالجات الدقيقة مثل 80186 أو 80188 في عام 1982. وسرعة الساعة 6 ميجا هرتز
تم اختراع المعالج الدقيق 80286 في عام 1982. وتبلغ سرعة الساعة 8 ميجا هرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 134000 والتعليمات في الثانية 4 ملايين. عدد دبابيس هذا المعالج الدقيق هو 68
معالج دقيق 32 بت
تم اختراع المعالج الدقيق Intel 80386 في عام 1986. وتتراوح سرعة الساعة من 16 ميجاهرتز إلى 33 ميجاهرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 275000. عدد سنون هذا المعالج الدقيق 132 14X14 PGA
تم اختراع المعالج الدقيق Intel 80486 في عام 1986. سرعة الساعة من 16 ميجا هرتز إلى 100 ميجا هرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة 1.2 مليون ترانزستور والتعليمات في الثانية هي 8 كيلوبايت من ذاكرة التخزين المؤقت. عدد دبابيس هذا المعالج الدقيق هو 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
تم اختراع المعالج الدقيق PENTIUM في عام 1993. سرعة الساعة 66 ميجا هرتز والتعليمات في الثانية هي ذاكرة التخزين المؤقت 8 بت للتعليمات 8 بت للبيانات. عدد دبابيس هذا المعالج الدقيق هو 237 PGA
معالج دقيق 64 بت
تم اختراع المعالج الدقيق INTEL core 2 في عام 2006. وتبلغ سرعة الساعة 1.2 جيجاهرتز إلى 3 جيجاهرتز. عدد الترانزستورات المستخدمة هو 291 مليون والتعليمات في الثانية هي 64 كيلوبايت من ذاكرة التخزين المؤقت L1 لكل نواة 4 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L2.
تم اختراع المعالجات الدقيقة i3 ، i5 ، i7 في الأعوام 2007 ، 2009 ، 2010 2. سرعة الساعة هي 2 جيجاهرتز إلى 3.3 جيجاهرتز ، 2.4 جيجاهرتز إلى 3.6 جيجاهرتز و 2.93 جيجاهرتز إلى 3.33 جيجاهرتز.
تطور المعالجات الدقيقة في تطبيقات مختلفة
أنواع المعالجات الدقيقة
يتم تصنيف المعالجات الدقيقة إلى خمسة أنواع ، وهي: المعالجات الدقيقة لمجموعة التعليمات المعقدة CISC ، والمعالجات الدقيقة لمجموعة التعليمات منخفضة RISC ، والدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق ASIC ، والمعالجات الفائقة السرعة ، والمعالجات الدقيقة للإشارة الرقمية الخاصة بـ DSP.
مجموعة التعليمات المعقدة المعالجات الدقيقة
المدى القصير للمعالجات الدقيقة لمجموعة التعليمات المعقدة هو CISM وهي تصنف المعالجات الدقيقة التي يمكن تنفيذ الطلبات فيها جنبًا إلى جنب مع الأنشطة الأخرى منخفضة المستوى. تؤدي هذه الأنواع من المعالجات مهامًا مختلفة مثل التنزيل والتحميل واستدعاء البيانات في بطاقة الذاكرة واستدعاء البيانات من بطاقة الذاكرة. بصرف النظر عن هذه المهام ، فإنه يقوم أيضًا بإجراء حسابات رياضية معقدة في أمر واحد.
مجموعة تعليمات مختصرة من المعالج الدقيق
المدى القصير للمعالج الدقيق لمجموعة التعليمات المختصرة هو RISC. يتم تصنيع هذه الأنواع من المعالجات وفقًا للوظيفة التي يقوم بها المعالج الدقيق.
تعليقات
إرسال تعليق