Els processadors són inventats per Marcian Hoff (28 d'octubre de 1937 a Nova York). Algunes de les empreses fabricants de processadors ho són Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM, etc. Els processadors són xips de mida petita fabricats per silici que es col·loquen dins dels dispositius per realitzar la tasca o l'operació en qüestió de segons i la seva velocitat es mesura en termes de megahertzs. La recuperació, descodificació, execució i escriptura de les instruccions són les quatre funcions principals principals del processador. Als telèfons mòbils, ordinadors portàtils, ordinadors, rentadores, etc. s’utilitzen processadors. En aquest article, es discuteixen els diferents tipus de processadors.
Què és un processador?
Definició: El processador és un xip o un circuit lògic que respon i processa les instruccions bàsiques per conduir un ordinador concret. Les funcions principals del processador són obtenir, descodificar, executar i tornar a escriure les operacions d’una instrucció. El processador també s'anomena cervell de qualsevol sistema que incorpora ordinadors, ordinadors portàtils, telèfons intel·ligents, sistemes incrustats, etc. Les ALU (Arithmetic Logic Unit) i CU (Control Unit) són les dues parts dels processadors. La Unitat Lògica Aritmètica realitza totes les operacions matemàtiques com ara sumes, multiplicacions, restes, divisions, etc. i la unitat de control funciona com a policia de trànsit, gestiona el comandament o el funcionament de les instruccions. El processador es comunica amb els altres components, també són dispositius d'entrada / sortida i dispositius de memòria / emmagatzematge.
Tipus de processadors
Hi ha diferents tipus de processadors al sistema incrustat que inclouen el següent.
Processador d’ús general
Hi ha cinc tipus de processadors per a usos generals que són: Microcontrolador, Microprocessador, Processador incrustat, DSP i Processador de suports.
Microprocessador
Els processadors d’ús general estan representats pel microprocessador en sistemes incrustats. Hi ha diferents varietats de microprocessadors disponibles al mercat de diferents empreses. El microprocessador també és un processador d’ús general que consisteix en una unitat de control, ALU, un munt de registres també anomenats scratchpad registres, registres de control i registres d’estat.
Pot haver-hi una memòria on-chip i algunes interfícies per comunicar-se amb el món extern, com ara línies d’interrupció, altres línies per a la memòria i ports per comunicar-se amb el món extern. Els ports sovint anomenats ports programables, és a dir, podem programar aquests ports perquè actuïn com a entrada o com a sortida. Els processadors d’ús general es mostren a la taula següent.
| S.NO | Processador | Velocitat del rellotge | Amplada del bus | MIPS | Potència | Preu |
| 1 | Intel Pentium 111 | La velocitat del rellotge del processador Intel Pentium 111 és d’1 GHz | L’amplada del bus del processador Intel Pentium 111 és de 32 | Un milió d'instruccions per segon del processador Intel Pentium 111 és de ~ 900 | La potència d’aquest processador és de 97 W | $ 900 |
| 2 | IBM PowerPC 750X | La velocitat de rellotge del processador IBM PowerPC 750X és de 550 MHz | L'amplada del bus del processador IBM PowerPC 750X és de 32/64 | Un milió d'instruccions per segon del processador IBM PowerPC 750X és de ~ 1300 | La potència d’aquest processador és de 5 W | # 900 |
| 3 | MIPS R5000 | La velocitat de rellotge del processador MIPS R5000 és de 250 MHz | L’amplada del bus del processador MIPS R5000 és de 32/64 | NA | NA | NA |
| 4 | StrongARM SA-110 | La velocitat del rellotge de StrongARM El processador SA-110 té 233 MHz | Amplada del bus de StrongARM El processador SA-110 té 32 anys | El milió d’instruccions per segon de StrongARM El processador SA-110 és 268 | La potència d’aquest processador és d’1 W | NA |
Microcontrolador
El microcontrolador és bàsicament un ordinador que inclou diversos paquets i mides. L’entrada de lectura i la resposta a la sortida és la funció bàsica del microcontrolador. Generalment, es coneix com a sortida d’entrada d’ús general (GPIO). Alguns dels microcontroladors són Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P, etc.
Processador incrustat
Un processador incrustat és un tipus de processador dissenyat per controlar les funcions mecàniques i elèctriques. Consta de diversos blocs: el processador, el temporitzador, un controlador d’interrupcions, la memòria del programa i la memòria de dades, la font d’alimentació, els circuits oscil·ladors de rellotge i de rellotge, els circuits específics de l’aplicació del sistema, els ports i els circuits d’interfície.
Processador de senyal digital
El processador de senyals digitals és un tipus de processador que s’utilitza per mesurar, filtrar i / o comprimir senyals digitals o analògics. El processament del senyal significa anàlisi i manipulació del senyal. Aquest processament es pot fer mitjançant ordinador o Circuits integrats específics d'aplicació (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) o Processador de senyal digital (DSP) per obtenir el senyal clar. Els processadors DSP s’utilitzen en un oscil·loscopi, escàners de codis de barres, telèfons mòbils, impressores, etc. Aquests processadors són ràpids i s’utilitzen per a aplicacions en temps real. El sistema DSP típic es mostra a la figura següent.
sistema-típic-per-processadors-de-senyal-digitals
Els processadors de senyal digital es mostren a la taula següent
| S.NO | Processador | Velocitat del rellotge | Amplada del bus | MIPS | Preu |
| 1 | T1 C5416 Processador | La velocitat de rellotge del processador T1 C5416 és de 160 MHz | L’amplada del bus del T1 C5416 El processador té 32 | El milió d’instruccions per segon per a T1 C5416 El processador és de ~ 600 | El preu del T1 C5416 El processador costa 34 dòlars |
| 2 | DSP 32C Processador | La velocitat del rellotge del processador DSP 32C és de 80 MHz | L’amplada del bus del DSP 32C El processador té 32 | El milió d’instruccions per segon per al DSP 32C El processador té 40 | El preu del DSP 32C Processador de 75 dòlars |
Aplicacions de DSP
Les aplicacions del processador de senyal digital són
- Processament de la parla
- Processament d'imatge
- Tramitació mèdica
- Processament biomètric
- Sismologia
- Radar
Processador de suports
El processador d’imatges / vídeos és el processador de suports dissenyat o creat per tractar les dades en temps real. La interfície d'usuari de veu i l'àudio professional són les aplicacions del processador d'àudio. Alguns dels processadors de suports són TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431, etc.
Processadors de sistemes específics de l'aplicació (ASSP)
El processador de sistema específic de l'aplicació és un semiconductor circuit integrat producte utilitzat per implementar una funció específica. El rendiment, les característiques i la mida del processador del sistema específic de l'aplicació són els mateixos que l'ASIC. Els ASSP s’utilitzen en diversos tipus d’indústries per realitzar codificacions o descodificacions de vídeo i codificacions o descodificacions d’àudio. En lloc del programari incrustat, s'utilitza el processador del sistema específic de l'aplicació per executar l'aplicació i proporciona la solució més ràpidament. Exemple: IIM7100, W3100A
Processadors de conjunts d’instruccions específics de l’aplicació (ASIP)
Els processadors de conjunts d'instruccions específics de l'aplicació estan dissenyats per a aplicacions específiques. Aquests processadors tenen un baix consum d'energia, una alta velocitat de càlcul i una bona flexibilitat. A causa de la programabilitat, la utilització del camí de dades és elevada en ASIP i el rendiment d’aquest processador de conjunts d’instruccions és bo.
Processadors ASIC
Els circuits integrats específics de l'aplicació estan dissenyats per a aplicacions específiques. Aquests xips són de mida petita i consumeixen poca energia. El cost de disseny d’ASIC és elevat i aquest és el principal desavantatge. Els xips de circuits integrats específics de l'aplicació s'utilitzen en satèl·lits, mòdems, ordinadors, etc. Algunes de les principals empreses fabricants d'ASIC són Ams AG. Companyia cotitzada, Bitfury. Empresa privada, XMOS Semiconductor Empresa privada, empresa privada Analogix Semiconductor, empresa privada EDAptive Computing, empresa privada Lumen Radio, tecnologia de dispositius integrats, Hookit. Empresa privada, etc.
Multiprocessador
El multiprocessador és un ordinador amb més d’una CPU, cadascun comparteix memòria principal, un bus d’ordinador i perifèrics per processar simultàniament els programes i aquests sistemes també es coneixen com sistemes estretament acoblats. Els avantatges dels multiprocessadors són un major rendiment, una major fiabilitat i una economia d’escala. Aquests processadors s’utilitzen quan es requereix una velocitat molt alta per processar un gran volum de dades. El multiprocessador simètric es mostra a la figura següent.
multiprocessadors simètrics
Característiques dels multiprocessadors
Les característiques del multiprocessador són
- Els multiprocessadors consten de més de dos processadors o dos processadors similars
- Instal·lacions de memòria i entrada / sortida compartides pels processadors
- El temps d'accés a la memòria és el mateix per a cada processador perquè els processadors estan connectats per bus
- Els processadors comparteixen l’accés als dispositius d’entrada / sortida
- La mateixa funció que fan tots els processadors
Preguntes freqüents
1). Què és un microcontrolador?
El microcontrolador és un circuit integrat (IC) que està dissenyat per realitzar funcions específiques en un sistema incrustat.
2). Quins són els tipus de microprocessadors?
Hi ha cinc tipus de microprocessadors: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) i Super Scalar Processador .
3). Quina és la necessitat del processador DSP?
Els processadors de senyals digitals han de filtrar i comprimir els senyals analògics que s’utilitzen per detectar els errors.
4). Quin és el nucli?
El nucli és el cervell de la Unitat Central de Processament. Hi ha diferents tipus de nuclis: octa-core, dual-core, quad-core, etc.
5). Quina és la memòria principal de l’ordinador?
La memòria d'accés aleatori és la memòria principal d'un ordinador que s'utilitza per emmagatzemar el programari del sistema operatiu (sistema operatiu) i els altres fitxers de dades o dades de la unitat.
En aquest article, es discuteixen els tipus de processadors. Aquí teniu una pregunta, quins tipus de processadors s’utilitzen als telèfons intel·ligents?
