Istoria dezvoltării de procesoare a început după al doilea război mondial. În 1946, ea a dezvoltat prima de uz general ENIAC electronice (engl ENIAC, Electronic Numerical Integrator și calculator -. Electronică integrator numeric și calculator). ENIAC a fost dezvoltat pentru calcule de artilerie de calcul tabelar, dar a fost ulterior reproiectată pentru a face față provocărilor unui spectru larg. Inițial, rezultatele acestui calculator reverificate matematică.
Procesorul pe termen lung, înseamnă, de obicei, un dispozitiv pentru executarea de software (un program de calculator). Cele mai timpurii dispozitive care pot fi pe bună dreptate numit CPU-uri au fost dezvoltate odată cu apariția programului de calculator stocat.
În 1964, IBM a introdus pe piață arhitectura nou sistem PC / 360. Această arhitectură a fost utilizată într-o serie de computere care ar putea efectua aceleași programe cu viteză și performanțe diferite. A fost important pentru timpul său, deoarece cele mai multe calculatoare, chiar și același producător, erau incompatibile. Pentru a rezolva această problemă la IBM a folosit conceptul de firmware (firmware), care este utilizat chiar și în procesoare moderne. Procesoare cu arhitectura sistemului / 360 a fost atât de popular încât a dominat piața de calculatoare de zeci de ani.
Calculatoarele bazate pe tranzistori a avut mai multe avantaje față de predecesorii săi. În plus față de înaltă fiabilitate și tranzistori de consum redus de energie permite procesorului să ruleze la viteze mult mai mari, datorită timpului de comutare tranzistor mai mici în comparație cu lampa sau relee.
În 1970 a existat un progres în crearea de tehnologie de procesor. un cip de circuit integrat pe care sunt dispuse elementele principale și unitățile de procesor a fost stabilită. Acest cip este cunoscut ca un microprocesor. În 1971, Intel a introdus primul 4-biți microprocesor disponibil comercial Intel 4004. În următorii câțiva ani, Intel a lansat Intel 8080 și 16-bit procesoare 8-biți 8086. Acestea au pus bazele microprocesoare arhitectură modernă pentru calculatoare personale. Materialul optim pentru fabricarea de microprocesoare de siliciu au devenit.
În timp ce complexitatea, dimensiunea, arhitectura și aspectul general al CPU-au schimbat în mod drastic în ultimii șaizeci de ani, trebuie remarcat faptul că operațiunea de bază nu s-au schimbat. Aproape toate procedeele generale arhitectura descrisă Neumann, Legea lui Moore, și altele. În prezent este încă în explorarea de noi metode de calcul, cum ar fi de calcul cuantice, utilizarea de calcul paralel și alte metode care vor îmbunătăți modelul clasic von Neumann.
Următorul pas este decodificarea fază. Unitatea centrală de procesare primește codul de instrucțiuni. Valoarea este determinată printr-o comandă numerică procesor set de instrucțiuni. Un grup de numere în instrucțiunea numită codul de operație care indică ce și în ce ordine de a efectua operația. Odată ce procesorul a găsit programul și a primit un cod, el trebuie să determine ce programul vrea să facă. Există sute de diferite tipuri de limbaje de programare. CPU ar trebui să poată să descifreze tipul de limbaj de programare utilizat în cod, astfel încât să înțeleagă ce să facă cu programul în continuare. În esență, decodificarea - este traducerea instrucțiunilor de program din limbajul de programare în valori numerice. La modelele mai vechi de procesoare pentru decodare de comandă pentru a utiliza dispozitive hardware. CPU-urile moderne folosesc firmware-ul ca un traducător pentru a îmbunătăți comunicarea între limbajul de programare folosit de codul și procesorul. Activitatea principală a firmware-ului este de a citi codul și rescrie-l în așa fel încât procesorul știa.
A treia etapă - execuție. În funcție de arhitectura procesorului, performanța poate fi compus dintr-o singură acțiune sau secvență de acțiuni. Foarte des, rezultatele sunt scrise în registrul intern al procesorului pentru executarea rapidă a instrucțiunilor ulterioare. Folosind acest lucru, iar procesorul de informație decodificată poate rula programul. cod decodat obținut prin operarea firmware permite procesorului pentru a determina ordinea codului, după care este de încărcare a tuturor componentelor din setul de comenzi primite. Aceasta se numește rularea codului.
Performanța computerului poate fi mărită prin utilizarea de procesoare multi-core, care este un compus din două sau mai multe procesoare separate (miezuri) pe un singur circuit integrat. În mod ideal, un procesor dual-core ar trebui să fie de două ori la fel de puternic ca un singur nucleu. În practică, câștigul de performanță este mult mai mic, doar aproximativ 50% din cauza algoritmi imperfecte și implementarea software-ului.
În viitorul apropiat materialul de procesoare vor fi schimbate. Acest lucru este obligat să se întâmple, deoarece procesul tehnologic de producție de procesoare, sub forma a ceea ce sunt cunoscute astăzi atinge limitele fizice. În viitor, există câteva domenii.
- Calculatoare optice bazate pe calcul optic sau fotonic. În locul semnalelor electrice tradiționale (electronii se deplasează) de prelucrare expuse fotoni (fluxuri luminoase) generate de lasere sau LED-uri. Folosind fotoni poate crește în mod semnificativ randamentul (cantitatea semnalelor procesate) procesor.
- computerele cuantice bazate pe mecanica cuantică. Dezvoltarea acestor dispozitive de calcul este una dintre prioritățile fizicii moderne. eșantion complet de lucru până când este asamblat, de lucru asociat cu numeroase experimente complexe și investigații teoretice.
- calculatoare moleculare în loc de tehnologia tradițională de siliciu foloseste biologie moleculara si biochimie. Dezvoltarea calculatoarelor moleculare este un domeniu interdisciplinar în creștere rapidă. Ea se bazează pe posibilitatea de programare a moleculelor la comportamentul dorit.
Legate de intrări:
