Fairchild semiconductors (fondata nel 1957) ha inventato il primo circuito integrato nel 1959 che ha segnato il microprocessore storia. Nel 1968, Gordan Moore, Robert Noyce e Andrew Grove si sono dimessi dalla Fair Child Semiconductors e hanno fondato la loro azienda: Integrated Electronics (Intel). Nel 1971 fu inventato il primo microprocessore Intel 4004. Un microprocessore è anche noto come unità di elaborazione centrale in cui un numero di periferiche è fabbricato su un singolo chip. Ha ALU (unità aritmetica e logica), un'unità di controllo, registri, sistemi bus e un orologio per eseguire compiti di calcolo. Questo articolo discute una panoramica della storia del microprocessore e delle sue generazioni.

Cos'è un microprocessore?

Nei computer o dispositivi moderni, il microprocessore è una parte essenziale. Utilizza le funzioni di una CPU nota come unità di elaborazione centrale. In un computer, la parte è responsabile di eseguire le istruzioni che sono programmate su un unico circuito integrato (IC) che collega i dispositivi della macchina attraverso l'infrastruttura elettrica necessaria per mantenerli. Il design del microprocessore utilizza un'enorme potenza di elaborazione in meno spazio.

La funzione principale di un microprocessore è di eseguire diverse operazioni aritmetiche e logiche come l'aggiunta di numeri, la sottrazione, il trasferimento di numeri da una regione all'altra e la valutazione di due numeri. Un nome alternativo di un microprocessore è un processore, una CPU o un chip logico. In un computer, funziona come un cervello incorporando le funzioni di un singolo circuito integrato o di un'unità di elaborazione centrale. È un dispositivo programmabile, utilizzato per multiuso.

L'ingresso di un microprocessore è l'elaborazione di dati binari di questi dati per fornire un'uscita a seconda delle istruzioni memorizzate nella memoria. L'elaborazione dei dati nel processore può essere eseguita con l'ALU, l'unità di controllo e l'array di registri.

La matrice di registri elabora i dati attraverso una serie di registri che vengono eseguiti come posizioni momentanee di memoria ad accesso rapido. Il flusso di dati e istruzioni nel sistema può essere gestito tramite l'unità di controllo. Generalmente, un microprocessore di base necessita di elementi specifici per eseguire alcune operazioni come registri, ALU (Arithmetic and Logic Unit), unità di controllo, registro di istruzioni, contatore di programma e bus.

Storia del microprocessore

Architettura del microprocessore

Il microprocessore è un singolo pacchetto IC in cui diverse funzioni utili sono integrate e fabbricate su un singolo chip semiconduttore di silicio. La sua architettura è costituita da un'unità di elaborazione centrale, moduli di memoria , un bus di sistema e un'unità di input / output.

Architettura del microprocessore

Il bus di sistema collega le varie unità per facilitare lo scambio di informazioni. Consiste inoltre di dati, indirizzi e bus di controllo per eseguire correttamente lo scambio di dati.

L'unità di elaborazione centrale è costituita da una o più unità logiche aritmetiche (ALU), registri e un'unità di controllo. In base ai registri si possono classificare anche le generazioni del microprocessore. Un microprocessore è costituito da registri generici e da un tipo speciale di registri per eseguire istruzioni e memorizzare l'indirizzo o i dati durante l'esecuzione del programma. L'ALU calcola tutta l'aritmetica e anche operazioni logiche sui dati e specifica la dimensione dei microprocessori come 16 bit o 32 bit.

L'unità di memoria contiene il programma così come i dati ed è suddivisa in un processore, memoria primaria e secondaria. L'unità di ingresso e uscita interfaccia i dispositivi periferici di I / O al microprocessore per l'accettazione e l'invio di informazioni.

Microprocessore per usi speciali

I microprocessori sono disponibili in diversi design per scopi speciali che includono quanto segue.

Un DSP (processore di segnale digitale) è un tipo di processore specializzato, utilizzato per l'elaborazione del segnale.
Le GPU (unità di elaborazione grafica) sono progettate principalmente per il rendering delle immagini in tempo reale. Altri tipi di processori specializzati vengono utilizzati per la visione artificiale e per l'elaborazione del video.
Nei sistemi embedded, i microcontrollori incorporano un microprocessore che utilizza dispositivi periferici
I SOC (Systems on-chip) spesso incorporano uno o più core del microcontrollore / microprocessore utilizzando componenti aggiuntivi come i modem radio. Questi modem sono applicabili su tablet, smartphone, ecc.

Considerazioni su velocità e potenza

La selezione del microprocessore viene eseguita principalmente per applicazioni diverse a seconda della dimensione di una parola. Se la dimensione della parola è lunga, consente a ogni ciclo di clock di un microprocessore di eseguire più calcoli, tuttavia, per comunicare con die IC fisicamente più grandi attraverso uno standby più elevato e l'utilizzo della potenza operativa, 4 bit, 8 bit o 12 i processori a bit sono ampiamente utilizzati nei sistemi embedded di microcontrollori.

Una volta che un sistema prevede di gestire grandi volumi di dati, altrimenti necessita di un'interfaccia utente più flessibile, vengono utilizzati processori a 16 bit 32 bit / 64 bit. Per applicazioni SoC o microcontrollore che richiedono elettroni di potenza molto bassa, è possibile selezionare microprocessori a 8 bit / 16 bit invece di 32 bit

Quando l'aritmetica a 32 bit viene eseguita su un processore a 8 bit potrebbe finire con un'enorme potenza, perché il processore deve eseguire il software attraverso diverse istruzioni.

Storia dei primi microprocessori

Il primo microprocessore sviluppato da Intel è l'Intel 4004. Dopo alcuni anni, una rivista di elettronica ha pubblicato un articolo nell'anno 1975 sull'Altair in cui è stato utilizzato il nuovo processore ovvero Intel 8080. Si tratta di un processore di seconda generazione. Nell'anno 1980, IBM decise di utilizzare un microprocessore Intel noto come 8088.

“resistori condensatori induttori diodi transistor ”

Questo processore è stato il primo PC generato in massa, giustamente noto come PC.
Quando le persone hanno iniziato a utilizzare i personal computer per scopi diversi come creare grafica, elaborare parole, il numero di processori all'interno della scatola è cresciuto, tuttavia, il processore rimane al centro dell'attenzione anche al giorno d'oggi.

Generazione e storia del microprocessore

1a generazione: Questo è stato il periodo dal 1971 al 1973 della storia dei microprocessori. Nel 1971, INTEL creò il primo microprocessore 4004 che avrebbe funzionato a una velocità di clock di 740 kHz. Durante questo periodo, erano in uso gli altri microprocessori sul mercato, inclusi Rockwell International PPS-4, INTEL-8008 e National semiconductors IMP-16. Ma tutti questi non erano processori compatibili TTL.

Due^ndGenerazione: Questo è stato il periodo dal 1973 al 1978 in cui sono stati implementati microprocessori a 8 bit molto efficienti come Motorola 6800 e 6801, INTEL-8085 e Zilog’s-Z80, che erano tra i più popolari. A causa della loro velocità super veloce, erano costosi in quanto basati sulla tecnologia NMOS produzione .

3a generazione: Durante questo periodo sono stati creati e progettati processori a 16 bit utilizzando la tecnologia HMOS. Dal 1979 al 1980, sono stati sviluppati INTEL 8086/80186/80286 e Motorola 68000 e 68010. Le velocità di questi processori erano quattro volte migliori rispetto ai processori di seconda generazione.

4a generazione: Dal 1981 al 1995 questa generazione ha sviluppato microprocessori a 32 bit utilizzando la fabbricazione HCMOS. INTEL-80386 e 68020/68030 di Motorola erano i processori popolari.

5a generazione: Dal 1995 ad oggi questa generazione ha lanciato processori ad alte prestazioni e ad alta velocità che utilizzano processori a 64 bit. Tali processori includono processori Pentium, Celeron, Dual e Quad-core.

Pertanto, il microprocessore si è evoluto attraverso tutte queste generazioni ei microprocessori di quinta generazione rappresentano un progresso nelle specifiche. Pertanto, alcuni dei processori della quinta generazione di processori con le loro specifiche sono spiegati brevemente di seguito.

Intel Celeron

Intel Celeron è stato introdotto nell'aprile 1998. Si riferisce a una gamma di CPU X86 di Intel per valore personal computer S. È basato su Pentium 2 e può essere eseguito su tutti i programmi per computer IA-32.

Intel Celeron

Dall'anno 2000 ad oggi, ecco una breve storia del microprocessore per i processori Intel Celeron.

L'anno 2000 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Processore Intel Celeron 4 gennaio (533 MHz)
Processore Intel Celeron Feb14-Mobile (450, 500 MHz)
19 giugno - Processore Intel Celeron mobile a bassa tensione (500 MHz)

L'anno 2001 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Processore Intel Celeron 3 gennaio (800 MHz)
Processore Intel Celeron 2 ottobre (1,2 GHz)

L'anno 2002 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Processore Intel Celeron 3 gennaio (1,30 GHz)
20 novembre - Processore Intel Celeron (2,10, 2,20 GHz)

L'anno 2002 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

14 gennaio: processore Intel Celeron mobile (2 GHz)
Processore Intel Celeron mobile a bassa tensione (866 MHz)
12 novembre: Processore Intel Celeron per PC portatili (2,50 GHz)
Processore Intel Celeron mobile a bassissima tensione (800 MHz)

L'anno 2004-2007 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

4 gennaio 2004: processore Intel Celeron M 320 e 310 (1,3, 1,2 GHz)
20 luglio 2004: processore Intel Celeron M a bassissima tensione 353 (900 MHz)
Marzo: processore Intel Celeron M 430-450 (1,73-2,0 GHz)
23 novembre: Processore Intel Celeron D 345 (3,06 GHz)

L'anno 2008 ha segnato l'introduzione del seguente processore:

Gennaio 2008 Celeron Core 2 DUO (Allendale)
Nel marzo 2008, il processore Core 2 Quad come Q9300 e il processore Core 2 Quad come Q9450 sono stati rilasciati da Intel
Il 2 marzo 2008, il processore Core 2 Duo come E4700 è stato rilasciato da Intel
Nell'aprile 2008, il primo processore Atom Series è stato rilasciato da Intel come la serie Z5xx. Questi sono processori single-core attraverso una GPU da 200 MHz.
Il processore Core 2 Duo come E7200 è stato rilasciato il 20 aprile 2008 da Intel.
Il processore Core 2 Duo come E7300 è stato rilasciato il 10 aprile 2008 da Intel.
Diversi processori Core 2 Quad come Q8200, Q9400 e Q9650 sono stati rilasciati da Intel nell'agosto 2008.
Il processore Core 2 Duo come E7400 è stato rilasciato da Intel il 19 ottobre 2008
I processori desktop del primo Core i7 come i7-920, 7-940 e i7-965 sono stati rilasciati nel novembre 2008 da Intel
Il processore Core 2 Duo come E7500 è stato rilasciato da Intel il 18 gennaio 2009. Il processore Core 2 Quad come Q8400 è stato rilasciato da Intel nell'aprile 2009.
Il processore Core 2 Duo come E7600 è stato rilasciato il 31 maggio 2009 da Intel
Il primo processore mobile Core i7 come i7-720QM è stato rilasciato nel settembre 2009 da Intel
Il primo processore desktop Core i5 che include quattro core come l'i5-750 l'8 settembre 2009, è stato rilasciato da Intel.
Il processore Core 2 Quad come Q9500 è stato rilasciato da Intel nel gennaio 2010.
I primi processori mobili Core i5 come i5-430M e i5-520E sono stati rilasciati nel 2010 da Intel
Il primo processore desktop Core i5 come i5-650 è stato rilasciato da Intel nel gennaio 2010
I primi processori desktop Core i3 come i3-530 sono stati rilasciati da Intel il 7 gennaio 2010
I primi processori desktop Core i3 come i3-530 e i3-540 sono stati rilasciati da Intel il 7 gennaio 2010.
I primi processori mobili Core i3 come i3-330M e i3-350M sono stati rilasciati da Intel il 7 gennaio 2010.
Il primo processore desktop Core i7 che include 6 core come l'i3-970 è stato rilasciato nel luglio 2010.
I sette nuovi processori Core i5, inclusi quattro core come la serie i5-2xxx, sono stati rilasciati nel gennaio 2011.
Il primo processore Core i9 desktop come i9-7900X è stato rilasciato a giugno 2017.
Il primo processore desktop che include 14 core come il Core i9-7940X è stato rilasciato a settembre 2017.
Il primo processore desktop che include 16 core come il Core i9-7960X è stato rilasciato nel settembre 2017.
Il primo processore desktop che include 18 core come il Core i9-7980X è stato rilasciato a settembre 2017
Il primo processore mobile Core i9 come i9-8950HK è stato rilasciato nell'aprile 2018 da Intel

Storia del microprocessore Motorola

Il principale produttore di microprocessori è Motorola Inc. Questi processori sono utilizzati in tutti i tipi di computer Apple Macintosh fino al 1990 in diverse workstation. Il microprocessore a 8 bit come 6800 è stato rilasciato da Motorola dopo l'Intel 8080 nell'anno 1974. Questo processore Motorola include 78 istruzioni. Questo è il primo processore che include un registro di indice. Di solito, era confezionato in un doppio pacchetto in linea a 40 pin.

Di seguito sono elencate le diverse famiglie di processori Motorola con anni inventati.

Il microprocessore Motorola 6800 è stato rilasciato nell'anno 1974.
Il microprocessore Motorola 68000 è stato rilasciato nell'anno 1979.
Il microprocessore Motorola 68020 è stato rilasciato nell'anno 1984.
Il microprocessore Motorola 68030 è stato rilasciato nell'anno 1987.
Il microprocessore Motorola 68040 è stato rilasciato nell'anno 1991.
Il microprocessore Motorola 68020 è stato rilasciato nell'anno 1993.
Il microprocessore Motorola Power PC 603 è stato rilasciato nell'anno 1994.
Il microprocessore Motorola Power PC 604 è stato rilasciato nell'anno 1994.
Il microprocessore Motorola Power PC 620 è stato rilasciato nell'anno 1996.

Pentium

Il Pentium è stato introdotto il 2 marzo 1993. Il Pentium è succeduto all'Intel 486 Il 4 indica la quarta generazione di microarchitettura nella storia dei microprocessori. Pentium si riferisce al microprocessore Intel single-core x 86, che si basa sulla microarchitettura di quinta generazione. Il nome di questo processore deriva dalla parola greca Penta, che significa cinque.

Il processore Pentium originale è stato sostituito dal Pentium MMX nel 1996. Questo processore ha un bus dati di 64 bit. Un singolo ciclo di trasferimento standard può leggere o scrivere fino a 64 bit alla volta. I cicli di lettura e riscrittura Burst sono supportati dai processori Pentium. Questi cicli vengono utilizzati per le operazioni di cache e trasferiscono 32 byte (dimensione della linea di cache Pentium) in 4 clock. Tutte le operazioni di cache sono cicli burst per il Pentium.

Processore Pentium

L'anno 2000 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

20 marzo: processore Intel Pentium III (866, 850 MHz)
8 marzo: processore Intel Pentium III (1 GHz)
20 novembre: Processore Intel Pentium 4 (1,50, 1,40 GHz)

L'anno 2001 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

23 aprile: processore Pentium 4 1.7
2 luglio: processore Pentium 4 (1,80, 1,60 GHz)
27 agosto: processore Intel Pentium 4 (2, 1,90 GHz)

L'anno 2002 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

7 gennaio: processore Intel Pentium 4 (2,20, 2 GHz)
8 gennaio: processore Intel Pentium III per server (1,40 GHz)
2 aprile 2002: processore Intel Pentium 4 (2,40, 2,20 GHz)
21 gennaio: processore mobile Pentium III a bassissima tensione-M
Processore Pentium III mobile a bassa tensione (866, 850 MHz)
14 novembre 2002: processore Intel Pentium 4 (3,06 GHz con tecnologia HT)

Il 2003 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Processore Intel Pentium 4 per PC portatili (2. 40 GHz)
21 maggio: processore Intel Pentium 4 con Hyper-Threading (2,80 C GHz, 2,60 C GHz, 2,40 C GHz)
3 novembre: Processore Intel Pentium 4 Extreme Edition (3,20 GHz)

L'anno 20004 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

2 febbraio 2004: Processore Intel Pentium 4 (90 nm) (3,40 GHz, 3,20 GHz, 3,0 GHz, 2,80 GHz)
Processore Intel Pentium 4 Extreme Edition (0,13 micron) (3,40 GHz)
7 aprile 2004: processore Intel Pentium M a bassissima tensione (1,10, 1,30 GHz)
15 novembre 2004: Processore Intel Pentium 4 Extreme Edition con supporto della tecnologia HT (3,46 GHz)

L'anno 2005-06 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Processore Intel Pentium 4 Extreme Edition con supporto per la tecnologia HT (3,80 GHz)
Aprile 2005: processore Intel Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz)
Gli anni 2007 e 08 hanno segnato l'introduzione dei seguenti processori:
Processore Intel Pentium Extreme Edition 955 (3,46 GHz)
Processore Intel Pentium Extreme Edition 965 (3,73 GHz)

Nel 2007, Intel v Pro è stato rilasciato da Intel. Le principali tecnologie utilizzate in Intel v Pro sono TXT - Intel Trusted Execution Technology, VT - Intel Virtualization Technology

Nel 2008 è stato rilasciato Core i-Series e questi processori della serie sono Core i3, i5 e i7. Questi processori includono la microarchitettura Nehalem e il processo di produzione a 45 nm di Intel.

Nello stesso anno è stato rilasciato un Atom progettato come un processore per alimentare nettops e dispositivi Internet mobili.

Nell'anno 2010, Intel ha rilasciato HD Graphics e la sua semplice architettura occidentale utilizzava grafica on-die.

Nel 2010, Intel ha lanciato diversi Integrated Core Architecture e Xeon Phi

Nell'anno 2010 sono stati rilasciati i SoC Intel

Nell'anno 2013, il processore Core i-Series è stato rilasciato da Intel e ha la microarchitettura Haswell a 22 nm. Questa architettura è stata sostituita dall'architettura Sandy Bridge del 2011.

Xeon

Il processore Xeon è un processore Pentium da 400 MHz di Intel per l'utilizzo in workstation e server aziendali. Questo processore è progettato per applicazioni multimediali, grafica tecnica, Internet e server di database di grandi dimensioni. La cronologia del microprocessore come Xeon include quanto segue.

Processore Xeon

L'anno 2000-2001 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

12 gennaio: processore Intel Pentium III Xeon (800 MegaHertz)
25 settembre 2001: processore Intel Xeon (2 Giga Hertz)
24 maggio: processore Intel Pentium III Xeon (933 MegaHertz)

L'anno 2002-2004 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

9 gennaio 2002: processore Intel Xeon (2,20 Giga Hertz)
12 marzo 2002: processore Intel Xeon M (1,60 Giga Hertz)
10 marzo 2003: Processore Intel Xeon 3 GHz (bus di sistema 400 MHz)
18 novembre: Processore Intel Xeon (2,80 Giga Hertz)
6 ottobre 2003: processore Intel Xeon (3,20 Giga Hertz)
2 marzo 2004: processore Intel Xeon MP 3 GHz (4 MB L3 CACHE)

L'anno 2005-2008 ha segnato l'introduzione dei seguenti processori:

Marzo 2005: processore Intel Xeon MP (2.666 -3.666 Giga Hertz)
Ottobre 2005: processore Intel Xeon dual-core (2,8 Giga Hertz)
Agosto 2006: Intel Xeon-7140M dual-core (3,33-3,40 Giga Hertz)

Questo è tutto sul microprocessore la storia e la produzione annuale dei processori da INTEL. Per evitare di rendere questo articolo troppo complesso da comprendere per i lettori, alcune informazioni complesse sui vari processori di fornitori diversi sono state esentate. Sulla base delle informazioni fornite qui in questo articolo, i lettori sono incoraggiati a pubblicare i loro suggerimenti e commenti per quanto riguarda i progetti in la sezione commenti fornita di seguito.

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