ریزپردازنده: تفاوت میان نسخه‌ها

[[فناوری]] پردازنده‌ها بر پایه حداقل طول کانال ترانزیستورهای آنهاآن‌ها که معمولاً "mosfet" هستند سنجیده می‌شوند.

آرایش درونی یک ریز پردازنده بر اساس سن طراحی و اهداف مد نظر گرفته شده در آن بسیار متفاوت است. پیچیدگی مدار مجتمع همراه است با محدودیتهای فیزیکی مانند، تعداد ترانزیستورهایی که می‌توان آنهاآن‌ها را در یک تراشه قرار داد، تعداد بسته بندیهایبسته‌بندیهای نهایی که می‌توانند پردازنده را به دیگر بخشهای سیستم متصل کنند، تعداد اتصالات ممکن در تراشه، و میزان حرارتی که تراشه می‌تواند ساطع کند. تکنولوژی پیشرفته تراشه‌های قدرتمند تر و پیچیده تری را امروزه ارائه می‌کنند.

همان‌طور که تکنولوژی در مدارها پیشرفت می‌کند، این امکان وجود دارد تا پردازنده‌های پیچیده‌تر و بیشتری را در یک تراشه قرار داد. اندازهٔ داده‌ها می‌تواند بزرگتر شود، و در اینصورت ترانزیستورهای بیشتری می‌توانند در تراشه قرار داده شوند و در نتیجه اندازه لغات می‌تواند از ۴ بیت به ۸ بیت افزایش یابد و در نتیجه به ۶۴ بیت برسد. ویژگیهایویژگی‌های بیشتری وجود دارد که می‌توان به معماری پردازنده اضافه نمود، ثبات‌ها می‌توانند سرعت برنامه‌ها را افزایش دهد، و از دستورالعمل‌های پیچیده برای ساخت برنامه‌های فشرده تر استفاده کنند. برای مثال، حساب ممیز اغلب در میکرو پردازنده‌های ۸ بیتی در دسترس نیست، اما می‌توان از راه نرم‌افزارها انرا اجرا نمود. ادغام واحدهای ممیز شناور را در آغاز می‌توان بعنوانبه عنوان مدارهای مجتمع جداگانه بررسی کرد و سپس انرا بعنوانبه عنوان بخشی از تراشه‌های میکرو پردازنده مشابه در نظر گرفت، و محاسبات ممیز شناور را افزایش داد. گاهی اوقات، محدودیتهای فیزیکی مدارهای مجتمع می‌توانند رویکردهای خاصی بوجود آورند. بجایبه جای پردازش تمام کلمات می‌توان از یک مدار مجتمع استفاده نمود، مدارهای متعدد در زیر مجموعه‌های پردازش داده می‌توانند بصورتبه صورت موازی قرار گیرند. در حالیکه این کار نیازمند اصول منطقی دیگر می‌باشد، برای مثال، در هر بخش می‌توان کلمات بیشتری داشت، در نتیجه یک سیستم ۳۲ بیتی می‌تواند از مدارهای یکپارچه همراه با ظرفیت ۴ بیتی برای هر بخش استفاده کند.

با در نظر گرفتن توانایی قرار دادن ترانزیستورها ی بیشتر در تراشه، این امکان وجود دارد تا حافظه را به سهولت روی یک Die پردازنده یکپارچه سازییکپارچه‌سازی کرد. این حافظه نهان دارای مزیتهای بسیاری است و می‌تواند دستیابی به حافظه تراشه را آسان‌تر کند، و در نتیجه افزایش سرعت پردازش را ممکن سازد، در گذشته پردازنده با تأخیر و به آهستگی می‌توانست به حافظه خارجی دسترسی داشته باشد.

یک پردازنده هدف کلی یک سیستم است. ابزار پردازش کنندهپردازش‌کننده خاصی وجود دارد که تکنولوژی را دنبال می‌کنند. میکروکنترل‌ها، ریز پردازنده‌ها را با استفاده از ابزار ثانوی که در سیستم قرار دارند یکپارچه سازییکپارچه‌سازی می‌کنند. پردازش سیگنالهای دیجیتال (DSP) مخصوص واحدهای منفرد پردازش است. واحدهای پردازشی گرافیکی ممکن است محدودیتی در برنامه‌ها و سهولت استفاده از آنهاآن‌ها نداشته باشند. برای مثال، GPUها در طول سال ۱۹۹۰، بیشتر برنامه پذیر نبودند. امروزه امکانات کمی در مورد آنهاآن‌ها و برنامه‌ریزی با آنهاآن‌ها بوجود آمده‌است مانند برنامه‌نویسی شیدر (Vertex shader).

با این حال، برخی از افراد می‌گویند، میکرو ۳۲ بیتی ممکن است از متوسط توان کمتری نسبت به میکرو ۸ بیتی استفاده کند، زمانیکهزمانی‌که نرم‌افزارها به عملیاتهای مشخصی نیاز دارند، مانند ممیزی شناور ریتضی، چرخهٔ ساعت بیشتری در ۸ بیت نسبت به ۳۲ بیت طول می‌کشد، و بنابراین، میکرو ۸ بیت زمان بیشتری در عملیاتهایی با توان بالا نیاز خواهد داشت.

هزاران آیتم وجود دارد که بطور سنتی مربوط به ریز پردازنده‌های کامپیوتری نمی‌شوند. این موارد شامل صدها و هزارها ابزار می‌شوند، ماشینها (واحدها و تجهیزات جانبی آنها)، کلیدهای ماشین، ابزار و لوازم مورد نیاز برای ازمایش‌ها، اسباب ازیها، سوییچ‌ها و قطع کننده‌هایقطع‌کننده‌های مدار الکتریکی، هشدار دهنده دود، بسته‌های باتری، و اجزای بصری (از dvd پلیرها گرفته تا جعبه‌های گرامافون). برخی از این محصولات تلفن همراه، سیستمهایسیستم‌های DVD پلیر و HDTV نام دارند که برای ابزار مصرف‌کننده با توان بالا، هزینه کم، و میکرو پردازنده‌ها مورد نیاز هستند. بطور فزاینده ایی استانداردهای کنترل آلودگی نیازمند تولیدکنندگانی در زمینه خودروها هستند که بتوانند سیستمهایسیستم‌های ریزپردازنده در خودروها را مدیریت کنند و کنترل بهینه ایی روی خودرو داشته باشند . کنترل برنامه ناپذیر به هزینه‌های بیشتر، پیچیده‌تر نیاز دارند تا بتوانند به نتایج بهتری در زمینه عملکرد ریز پردازنده‌ها دست یابند.

برنامه کنترل ریزپردازنده (نرم‌افزارهای جاسازی شده) را می‌توان براحتی طبق نیازهای متفاوت در خط تولید طراحی کرد، و اجازه دهیم طراحی مجدد محصول به حداقل برسد و کارایی محصول بالاتر رود. ویژگیهایویژگی‌های مختلفی وجود دارد که می‌توان انرا در مدل‌های مختلف در خط تولید مورد مقایسه قرار داد.

اولین استفاده از واژه ریزپردازنده به سیستمهایسیستم‌های کامپیوتری Viatron بر می‌گردد که به شرح مدارهای مجتمع مورد استفاده در سیستمهایسیستم‌های ۲۱ می‌پردازند، این سیستمهاسیستم‌ها کامپیوترهای کوچکی بودند که در ۱۹۶۸ معرفی شدند.

در ماموریت‌هایمأموریت‌های فضایی ناسا به ماه در دهه ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۰، تمام محاسبات پردازنده‌ها برای راهنمایی‌های اولیه و کنترل توسط یک پردازنده کوچک بنامبه نام "The Apollo Guidance Computer" انجام شد. درواقعدر واقع نوعی استفاده از عناصر منطقی در مدارها که دارای سه ورودی NOR در گیت‌ها بود.