Quali sono i diversi tipi di processori: applicazioni e caratteristiche

I processori sono inventati da Marcian Hoff (28 ottobre 1937 a New York). Alcune delle aziende produttrici di processori lo sono Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM, ecc. I processori sono chip di piccole dimensioni realizzati in silicio che vengono posti all'interno dei dispositivi per eseguire l'operazione o l'operazione in pochi secondi e la sua velocità è misurata in termini di megahertz. Il recupero, la decodifica, l'esecuzione e la riscrittura delle istruzioni sono le quattro principali funzioni principali del processore. Nei telefoni cellulari, laptop, computer, lavatrici, ecc. Vengono utilizzati processori. In questo articolo vengono discussi i diversi tipi di processori.

Cos'è un processore?

Definizione: Il processore è un chip o un circuito logico che risponde ed elabora le istruzioni di base per guidare un particolare computer. Le funzioni principali del processore sono il recupero, la decodifica, l'esecuzione e la riscrittura delle operazioni di un'istruzione. Il processore è anche chiamato il cervello di qualsiasi sistema che incorpora computer, laptop, smartphone, sistemi embedded, ecc. L'ALU (Arithmetic Logic Unit) e CU (Control Unit) sono le due parti dei processori. L'Unità Logica Aritmetica esegue tutte le operazioni matematiche come addizioni, moltiplicazioni, sottrazioni, divisioni, ecc. E l'unità di controllo funziona come la polizia stradale, gestisce il comando o l'operazione delle istruzioni. Il processore comunica con gli altri componenti che sono anche dispositivi di input / output e dispositivi di memoria / archiviazione.

Tipi di processori

Esistono diversi tipi di processori nel sistema integrato che includono quanto segue.

Processore per scopi generali

Esistono cinque tipi di processori generici, microcontrollore, microprocessore, processore integrato, DSP e processore multimediale.

Microprocessore

I processori generici sono rappresentati dal microprocessore nei sistemi embedded. Esistono diverse varietà di microprocessori disponibili sul mercato di diverse società. Il microprocessore è anche un processore generico costituito da un'unità di controllo, ALU, un gruppo di registri chiamati anche registri del blocco note, registri di controllo e registri di stato.

Potrebbe esserci una memoria su chip e alcune interfacce per comunicare con il mondo esterno come linee di interruzione, altre linee per la memoria e porte per comunicare con il mondo esterno. Le porte spesso chiamate porte programmabili, il che significa che possiamo programmare queste porte in modo che agiscano come input o come output. I processori per uso generico sono mostrati nella tabella seguente.

Microcontrollore

Il microcontrollore è fondamentalmente un computer disponibile in vari pacchetti e dimensioni. L'input di lettura e la risposta all'output è la funzione di base del microcontrollore. Generalmente, è noto come GPIO (General Purpose Input Output). Alcuni microcontrollori sono Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P, ecc.

Processore integrato

Un processore integrato è un tipo di processore progettato per controllare le funzioni meccaniche e le funzioni elettriche. Consiste di diversi blocchi: processore, timer, controller di interrupt, memoria di programma e memoria dati, alimentazione, circuiti di reset e oscillatore di clock, circuiti specifici dell'applicazione del sistema, porte e circuiti di interfacciamento.

Processore di segnale digitale

Il processore di segnale digitale è un tipo di processore utilizzato per misurare, filtrare e / o comprimere segnali digitali o analogici. L'elaborazione del segnale significa analisi e manipolazione del segnale. Questa elaborazione può essere eseguita tramite computer o Circuiti integrati per applicazioni specifiche (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) o Digital Signal Processor (DSP) per ottenere il segnale chiaro. I processori DSP vengono utilizzati in un oscilloscopio, lettori di codici a barre, telefoni cellulari, stampanti, ecc. Questi processori sono veloci e vengono utilizzati per applicazioni in tempo reale. Il tipico sistema DSP è mostrato nella figura seguente.

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I processori del segnale digitale sono mostrati nella tabella sottostante

Applicazioni di DSP

Le applicazioni di processore di segnale digitale siamo

• Elaborazione vocale
• Elaborazione delle immagini
• Elaborazione medica
• Elaborazione biometrica
• Sismologia
• Radar

Processore multimediale

Il processore immagine / video è il processore multimediale progettato o creato per gestire i dati in tempo reale. L'interfaccia utente vocale e l'audio professionale sono le applicazioni del processore audio. Alcuni dei processori multimediali sono TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431, ecc.

Processori di sistema specifici per applicazione (ASSP)

Il processore di sistema specifico dell'applicazione è un semiconduttore circuito integrato prodotto utilizzato per implementare una funzione specifica. Le prestazioni, le caratteristiche e le dimensioni del die del processore di sistema specifico dell'applicazione sono le stesse dell'ASIC. Gli ASSP vengono utilizzati in vari tipi di industrie per eseguire la codifica o decodifica video e la codifica o decodifica audio. Al posto del software integrato, il processore di sistema specifico dell'applicazione viene utilizzato per eseguire l'applicazione e fornisce la soluzione più velocemente. Esempio: IIM7100, W3100A

Processori di set di istruzioni per applicazioni specifiche (ASIP)

I processori del set di istruzioni specifici dell'applicazione sono progettati per applicazioni specifiche. Questi processori hanno un basso consumo energetico, un'elevata velocità di calcolo e una buona flessibilità. A causa della programmabilità, l'utilizzo del percorso dati è elevato negli ASIP e le prestazioni di questo processore del set di istruzioni sono buone.

Processori ASIC

I circuiti integrati specifici dell'applicazione sono costruiti per applicazioni specifiche. Questi chip sono di piccole dimensioni e consumano poca energia. Il costo di progettazione dell'ASIC è elevato e questo è il principale svantaggio. I chip dei circuiti integrati specifici dell'applicazione vengono utilizzati in satelliti, modem, computer, ecc. Alcune delle principali aziende produttrici di ASIC sono Ams AG. Società quotata, Bitfury. Azienda privata, XMOS Semiconduttore Società privata, Società privata Analogix Semiconductor, Società privata EDAptive Computing, Società privata Lumen Radio, Tecnologia dei dispositivi integrati, Hookit. Società privata, ecc.

MultiProcessore

Il multiprocessore è un computer con più di una CPU, ciascuna condivide la memoria principale, un bus di computer e periferiche per elaborare simultaneamente i programmi e questi sistemi sono anche noti come sistemi strettamente accoppiati. I vantaggi dei multiprocessori sono una maggiore produttività, una maggiore affidabilità ed economia di scala. Questi processori vengono utilizzati quando è richiesta una velocità molto elevata per elaborare un grande volume di dati. Il multiprocessore simmetrico è mostrato nella figura seguente.

multiprocessori simmetrici

Caratteristiche dei multiprocessori

Le caratteristiche del multiprocessore sono

• I multiprocessori sono costituiti da più di due processori o due processori simili
• Memoria e funzionalità di input / output condivise dai processori
• Il tempo di accesso alla memoria è lo stesso per ogni processore perché i processori sono collegati tramite bus
• L'accesso ai dispositivi di input / output è condiviso dai processori
• La stessa funzione svolta da tutti i processori

Domande frequenti

1). Cos'è un microcontrollore?

Il microcontrollore è un IC (circuito integrato) progettato per eseguire funzioni specifiche in un sistema embedded.

2). Quali sono i tipi di microprocessori?

Esistono cinque tipi di microprocessori: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) e Super Scalar Processore .

3). Qual è la necessità del processore DSP?

I processori di segnali digitali devono filtrare e comprimere i segnali che sono analogici e utilizzati per rilevare gli errori.

4). Qual è il nucleo?

Il nucleo è il cervello dell'unità centrale di elaborazione. Esistono diversi tipi di core: octa-core, dual-core, quad-core, ecc.

5). Qual è la memoria principale del computer?

La memoria ad accesso casuale è la memoria principale di un computer, che viene utilizzata per archiviare il software del sistema operativo (sistema operativo) e gli altri file di dati o dati per l'unità.

In questo articolo vengono discussi i tipi di processori. Ecco una domanda per te, quali tipi di processori vengono utilizzati negli smartphone?