Cum funcționează un microprocesor?

caracteristici

Microprocesoarele au devenit unul dintre cele mai influente lucruri în realitatea noastră zilnică. Le folosim în computerele, televizoarele, ceasurile, microundele și practic orice dispozitiv electronic. Dimensiunea sa microscopică nu este o reflectare a miilor de funcții pe care le are acest cip, acesta variind de la 2 la 3 mm pătrați și poate la 1 cm grosime. Siliconul acoperă materialul cu chip de microprocesor. Cut extrem de subțire, siliconul servește ca un conductor ideal și izolator pentru a transmite curenți electrici prin toate componentele cipului. Produsul final este un circuit integrat compus din straturi de cabluri și tranzistori încorporați. Prin utilizarea unei lumini laser, structurile circuitului sunt gravate pe suprafața siliconului prin proiectarea măștii sau șablonului. Un cip simplu poate avea câte 3000 de tranzistori, distanțați la o distanță de 60 de nanometri.

operație

Un microprocesor este unitatea centrală de procesare a unui computer. Primiți, transmiteți și coordonați toate comenzile și procesele realizate în sistem. Curenții electrici, care se deplasează prin cabluri și tranzistori, sunt convertiți în mesaje utilizabile prin utilizarea limbajului logic boolean. Bazat pe frecvența curentului "on / off" care se deplasează prin circuitele tranzistorilor, această logică booleană comunică sistemele de comandă către și de la recepționarea dispozitivelor din computer. Microprocesorul comunică în două funcții principale: logică și procesarea informațiilor. Aceste procese sunt tratate de două componente din cip: Unitatea aritmetică logică (ALU, în limba engleză), responsabilă pentru toate comenzile care necesită o funcție aritmetică sau logică. Unitatea de control (CU în limba engleză), care gestionează procesarea informațiilor din memoria calculatorului.

Linii de autobuz

Pentru aceste unități din interiorul cipului, grupurile de cabluri denumite linii de "autobuz" trimit și primesc informații către și de la dispozitivele de sistem.

potențial

Primul cip microprocesor a fost proiectat în 1974. De atunci, progresele tehnologice continuă să reducă cerințele privind dimensiunea chipului, în timp ce își dublau capacitatea de procesare. Acest progres continuu a făcut ca aceasta să fie o unitate mai eficientă și că costul material scade considerabil.

viitor

Următorul pas pentru următoarele evoluții se încadrează în domeniul nanotehnologiei. Acest domeniu funcționează în sfera moleculară / subatomică a științei. Scopul său este de a reconstrui cele mai elementare materiale - atomi și molecule - de la început. În prezent, specialiștii din domeniul nanotehnologiei lucrează pentru a replica modelul de cip microprocesor pe o scară moleculară. Odată ce acest lucru este finalizat, funcțiile de procesare a informației vor umple noile noastre abilități de procesare. Se speră că aceste evoluții schimbă radical tehnologia așa cum o știm astăzi.