Microprocesor -Microprocessor

Un microprocesor este un procesor de computer în care logica și controlul procesării datelor sunt incluse într-un singur circuit integrat sau un număr mic de circuite integrate. Microprocesorul conține circuitele aritmetice, logice și de control necesare pentru a îndeplini funcțiile unității centrale de procesare a unui computer. Circuitul integrat este capabil să interpreteze și să execute instrucțiuni de program și să efectueze operații aritmetice. Microprocesorul este un circuit integrat digital multifuncțional, condus de ceas , bazat pe registre , care acceptă date binare ca intrare, le procesează conform instrucțiunilor stocate în memoria sa., și oferă rezultate (și în formă binară) ca ieșire. Microprocesoarele conțin atât logică combinațională, cât și logică digitală secvențială și funcționează pe numere și simboluri reprezentate în sistemul numeric binar .

Integrarea unui întreg CPU pe un singur circuit integrat sau pe câteva circuite integrate folosind Very-Large-Scale Integration (VLSI) a redus considerabil costul puterii de procesare. Procesoarele cu circuite integrate sunt produse în număr mare prin procese de fabricare a semiconductorilor de oxid de metal (MOS) extrem de automatizate , rezultând un preț unitar relativ scăzut . Procesoarele cu un singur cip sporesc fiabilitatea deoarece există mult mai puține conexiuni electrice care ar putea eșua. Pe măsură ce designul microprocesorului se îmbunătățește, costul de fabricație a unui cip (cu componente mai mici construite pe un cip semiconductor de aceeași dimensiune) rămâne în general același, conform legii lui Rock .

Înainte de microprocesoare, calculatoarele mici erau construite folosind rafturi de plăci de circuite cu multe circuite integrate la scară medie și mică , de obicei de tip TTL . Microprocesoarele au combinat acest lucru într-unul sau câteva circuite integrate la scară largă . Primul microprocesor disponibil comercial a fost Intel 4004 introdus în 1971.

Creșterile continue ale capacității microprocesoarelor au făcut ca alte forme de computere să fie aproape complet învechite (vezi istoria hardware-ului de calcul ), cu unul sau mai multe microprocesoare utilizate în orice, de la cele mai mici sisteme încorporate și dispozitive portabile până la cele mai mari mainframe și supercomputere .

Structura

Complexitatea unui circuit integrat este delimitată de limitările fizice ale numărului de tranzistori care pot fi plasați pe un cip, de numărul de terminații de pachet care pot conecta procesorul la alte părți ale sistemului, de numărul de interconexiuni pe care este posibil să le facă pe cip și căldura pe care cip o poate disipa . Tehnologia avansată face posibilă fabricarea cipurilor mai complexe și mai puternice.

Un microprocesor ipotetic minim ar putea include doar o unitate logică aritmetică (ALU) și o secțiune logică de control . ALU efectuează adunări, scăderi și operații precum AND sau OR. Fiecare operație a ALU setează unul sau mai multe steaguri într-un registru de stare , care indică rezultatele ultimei operații (valoare zero, număr negativ, depășire sau altele). Logica de control preia codurile de instrucțiuni din memorie și inițiază secvența de operații necesare pentru ca ALU să execute instrucțiunea. Un singur cod de operare poate afecta multe căi de date individuale, registre și alte elemente ale procesorului.

Pe măsură ce tehnologia circuitelor integrate a avansat, a fost fezabil să se producă procesoare din ce în ce mai complexe pe un singur cip. Dimensiunea obiectelor de date a devenit mai mare; permiterea mai multor tranzistori pe un cip a permis mărimii cuvintelor să crească de la cuvintele de 4 și 8 biți până la cuvintele de 64 de biți de astăzi . Au fost adăugate caracteristici suplimentare arhitecturii procesorului; mai multe registre pe cip au accelerat programele, iar instrucțiunile complexe ar putea fi folosite pentru a face programe mai compacte. Aritmetica în virgulă mobilă , de exemplu, nu era adesea disponibilă pe microprocesoarele pe 8 biți, dar trebuia efectuată în software . Integrarea unității în virgulă mobilă , mai întâi ca circuit integrat separat și apoi ca parte a aceluiași cip de microprocesor, a accelerat calculele în virgulă mobilă.

Ocazional, limitările fizice ale circuitelor integrate au făcut ca aceste practici să fie necesare. În loc să proceseze tot un cuvânt lung pe un circuit integrat, mai multe circuite în paralel au procesat subseturi ale fiecărui cuvânt. În timp ce acest lucru necesita o logică suplimentară pentru a gestiona, de exemplu, transportul și depășirea în fiecare secțiune, rezultatul a fost un sistem care ar putea gestiona, de exemplu, cuvinte de 32 de biți folosind circuite integrate cu o capacitate de numai patru biți fiecare.

Capacitatea de a pune un număr mare de tranzistori pe un singur cip face posibilă integrarea memoriei pe aceeași matriță ca și procesorul. Acest cache CPU are avantajul unui acces mai rapid decât memoria off-chip și crește viteza de procesare a sistemului pentru multe aplicații. Frecvența ceasului procesorului a crescut mai rapid decât viteza memoriei externe, astfel încât memoria cache este necesară dacă procesorul nu trebuie să fie întârziat de o memorie externă mai lentă.

Proiecte cu scop special

Un microprocesor este o entitate cu scop general. Au urmat mai multe dispozitive de procesare specializate:

• Un procesor de semnal digital (DSP) este specializat pentru procesarea semnalului .
• Unitățile de procesare grafică (GPU) sunt procesoare concepute în principal pentru redarea în timp real a imaginilor.
• Există și alte unități specializate pentru procesarea video și viziunea artificială . (Vezi: Accelerarea hardware .)
• Microcontrolere în sisteme încorporate și dispozitive periferice .
• Sistemele pe cip (SoC) integrează adesea unul sau mai multe nuclee de microprocesor și microcontroler cu alte componente, cum ar fi modemurile radio și sunt utilizate în smartphone-uri și tablete.

Considerații privind viteza și puterea

Microprocesoarele pot fi selectate pentru diferite aplicații în funcție de dimensiunea cuvintelor lor, care este o măsură a complexității lor. Dimensiunile mai lungi ale cuvintelor permit fiecărui ciclu de ceas al unui procesor să efectueze mai multe calcule, dar corespund unor circuite integrate mai mari din punct de vedere fizic, cu un consum mai mare de energie în standby și operare . Procesoarele pe 4, 8 sau 12 biți sunt integrate pe scară largă în microcontrolere care operează sisteme încorporate. Acolo unde se așteaptă ca un sistem să gestioneze volume mai mari de date sau să necesite o interfață de utilizator mai flexibilă , se folosesc procesoare pe 16, 32 sau 64 de biți. Un procesor de 8 sau 16 biți poate fi selectat față de un procesor de 32 de biți pentru aplicații de sistem pe un cip sau microcontroler care necesită electronice de putere extrem de scăzută sau care fac parte dintr-un circuit integrat cu semnal mixt cu cip sensibil la zgomot. electronice analogice , cum ar fi convertoare analog-digitale de înaltă rezoluție sau ambele. Rularea aritmeticii pe 32 de biți pe un cip de 8 biți ar putea ajunge să utilizeze mai multă putere, deoarece cip-ul trebuie să execute software cu mai multe instrucțiuni.

Aplicații încorporate

Mii de articole care în mod tradițional nu erau legate de computere includ microprocesoare. Acestea includ aparate de uz casnic , vehicule (și accesoriile acestora), unelte și instrumente de testare, jucării, întrerupătoare de lumină/dimmere și întrerupătoare electrice , alarme de fum, baterii și componente audio/vizuale hi-fi (de la playere DVD la platine cu fonograf ) . Produse precum telefoanele celulare, sistemul video DVD și sistemele de difuzare HDTV necesită în mod fundamental dispozitive de consum cu microprocesoare puternice, cu costuri reduse. Standardele din ce în ce mai stricte de control al poluării cer efectiv producătorilor de automobile să utilizeze sisteme de management al motoarelor cu microprocesor pentru a permite controlul optim al emisiilor în condițiile de funcționare foarte variate ale unui automobil. Controalele neprogramabile ar necesita o implementare voluminoasă sau costisitoare pentru a obține rezultatele posibile cu un microprocesor.

Un program de control cu ​​microprocesor ( software încorporat ) poate fi adaptat pentru a se potrivi nevoilor unei linii de produse, permițând îmbunătățiri ale performanței cu reproiectarea minimă a produsului. Caracteristicile unice pot fi implementate în diferitele modele ale liniei de produse la costuri de producție neglijabile.

Controlul cu microprocesor al unui sistem poate oferi strategii de control care ar fi imposibil de implementat folosind comenzi electromecanice sau controale electronice special create. De exemplu, sistemul de control al unui motor cu ardere internă poate ajusta momentul aprinderii în funcție de turația motorului, sarcină, temperatură și orice tendință observată de detonare, permițând motorului să funcționeze pe o gamă de grade de combustibil.

Istorie

Apariția calculatoarelor low-cost pe circuite integrate a transformat societatea modernă . Microprocesoarele de uz general din computerele personale sunt utilizate pentru calcul, editare de text, afișare multimedia și comunicare prin Internet . Multe mai multe microprocesoare fac parte din sistemele încorporate , oferind control digital asupra nenumăratelor obiecte, de la aparate la automobile la telefoane celulare și controlul proceselor industriale . Microprocesoarele efectuează operații binare bazate pe logica booleană , numită după George Boole . Abilitatea de a opera sisteme informatice folosind logica booleană a fost dovedită pentru prima dată într-o teză din 1938 de către studentul de master Claude Shannon , care mai târziu a devenit profesor. Shannon este considerat „Părintele teoriei informației”.

În urma dezvoltării cipurilor de circuit integrat MOS la începutul anilor 1960, cipurile MOS au atins o densitate mai mare a tranzistorului și costuri de producție mai mici decât circuitele integrate bipolare până în 1964. Cipurile MOS au crescut în continuare în complexitate la o rată prezisă de legea lui Moore , ceea ce a condus la integrare la scară largă. (LSI) cu sute de tranzistori pe un singur cip MOS până la sfârșitul anilor 1960. Aplicarea cipurilor MOS LSI la calcul a stat la baza primelor microprocesoare, deoarece inginerii au început să recunoască faptul că un procesor complet de computer poate fi conținut pe mai multe cipuri MOS LSI. Designerii de la sfârșitul anilor 1960 s-au străduit să integreze funcțiile unității centrale de procesare (CPU) ale unui computer pe o mână de cipuri MOS LSI, numite chipset-uri unități de microprocesor (MPU).

Primul microprocesor produs comercial a fost Intel 4004 , lansat ca un singur cip MOS LSI în 1971. Microprocesorul cu un singur cip a fost posibil odată cu dezvoltarea tehnologiei MOS silicon-gate (SGT). Cele mai vechi tranzistoare MOS aveau porți metalice din aluminiu , pe care fizicianul italian Federico Faggin le -a înlocuit cu porți auto-aliniate de siliciu pentru a dezvolta primul cip MOS cu poartă de siliciu la Fairchild Semiconductor în 1968. Faggin s-a alăturat ulterior Intel și a folosit tehnologia sa MOS cu poartă de siliciu pentru a dezvolta 4004, împreună cu Marcian Hoff , Stanley Mazor și Masatoshi Shima în 1971. 4004 a fost proiectat pentru Busicom , care propusese anterior un design cu mai multe cipuri în 1969, înainte ca echipa lui Faggin de la Intel să-l schimbe într-un nou design cu un singur cip. Intel a introdus primul microprocesor comercial, Intel 4004 pe 4 biți , în 1971. În curând a fost urmat de microprocesorul Intel 8008 pe 8 biți în 1972.

Alte utilizări încorporate ale microprocesoarelor pe 4 și 8 biți, cum ar fi terminale , imprimante , diferite tipuri de automatizări etc., au urmat la scurt timp după. Microprocesoarele accesibile pe 8 biți cu adresare pe 16 biți au condus, de asemenea, la primele microcalculatoare de uz general de la mijlocul anilor 1970.

Prima utilizare a termenului „microprocesor” este atribuită Viatron Computer Systems , care descrie circuitul integrat personalizat utilizat în sistemul lor de calculatoare System 21, anunțat în 1968.

De la începutul anilor 1970, creșterea capacității microprocesoarelor a urmat legea lui Moore ; acest lucru a sugerat inițial că numărul de componente care pot fi montate pe un cip se dublează în fiecare an. Cu tehnologia actuală, este de fapt o dată la doi ani și, ca rezultat, Moore a schimbat ulterior perioada la doi ani.

Primele proiecte

Aceste proiecte au furnizat un microprocesor aproximativ în același timp: Central Air Data Computer (CADC) de la Garrett AiResearch ( 1970), TMS 1802NC de la Texas Instruments (septembrie 1971) și Intel 4004 ( noiembrie 1971, bazat pe un Busicom anterior din 1969). proiecta). Se poate spune că microprocesorul Four-Phase Systems AL1 a fost livrat și în 1969.

Sisteme cu patru faze AL1 (1969)

Sistemele cu patru faze AL1 a fost un cip slice de 8 biți care conținea opt registre și un ALU. A fost proiectat de Lee Boysel în 1969. La acea vreme, făcea parte dintr-un procesor pe 24 de biți și nouă cipuri cu trei AL1. Mai târziu a fost numit microprocesor când, ca răspuns la litigiul din anii 1990 de la Texas Instruments , Boysel a construit un sistem demonstrativ în care un singur AL1 făcea parte dintr-un sistem informatic demonstrativ al unei săli de judecată, împreună cu RAM, ROM și un dispozitiv de intrare-ieșire.

Garrett AiResearch CADC (1970)

În 1968, Garrett AiResearch (care ia angajat pe designerii Ray Holt și Steve Geller) a fost invitat să producă un computer digital care să concureze cu sisteme electromecanice aflate atunci în curs de dezvoltare pentru computerul principal de control al zborului din noul avion de luptă F-14 Tomcat al Marinei SUA . Designul a fost finalizat până în 1970 și a folosit un chipset bazat pe MOS ca CPU de bază. Designul a fost semnificativ (de aproximativ 20 de ori) mai mic și mult mai fiabil decât sistemele mecanice cu care a concurat și a fost folosit în toate modelele timpurii Tomcat. Acest sistem conținea „un multi-microprocesor paralel pe 20 de biți, canalizat ” . Marina a refuzat să permită publicarea designului până în 1997. Lansată în 1998, documentația despre CADC și chipsetul MP944 sunt bine cunoscute. Povestea autobiografică a lui Ray Holt despre acest design și dezvoltare este prezentată în cartea: The Accidental Engineer.

Ray Holt a absolvit Universitatea Politehnică din California în 1968 și și-a început cariera în proiectarea computerelor cu CADC. De la începuturile sale, a fost învăluit în secret până în 1998 când, la cererea lui Holt, Marina SUA a permis documentele să intre în domeniul public. Holt a susținut că nimeni nu a comparat acest microprocesor cu cei care au venit mai târziu. Conform Parab et al. (2007),

Lucrările științifice și literatura publicată în jurul anului 1971 dezvăluie că procesorul digital MP944 utilizat pentru aeronava F-14 Tomcat al Marinei SUA se califică drept primul microprocesor. Deși interesant, nu era un procesor cu un singur cip, așa cum nu era Intel 4004 – ambele erau mai degrabă ca un set de blocuri paralele pe care le puteai folosi pentru a crea o formă de uz general. Conține un procesor, RAM , ROM și alte două cipuri de suport, cum ar fi Intel 4004. A fost fabricat din aceeași tehnologie P-channel , a funcționat la specificații militare și a avut cipuri mai mari - un design excelent de inginerie computerizată pentru orice standard. Designul său indică un progres major față de Intel și cu doi ani mai devreme. De fapt, a funcționat și zbura în F-14 când a fost anunțat Intel 4004. Indică faptul că tema industriei de astăzi a arhitecturilor DSP convergente - microcontrolere a fost începută în 1971.

Această convergență a arhitecturilor DSP și microcontrolerului este cunoscută sub numele de controler de semnal digital .

Pico/Instrument general

În 1971, Pico Electronics și General Instrument (GI) au introdus prima lor colaborare în IC-uri, un IC de calculator complet cu un singur cip pentru calculatorul Monroe/Litton Royal Digital III. De asemenea, acest cip ar putea pretinde că este unul dintre primele microprocesoare sau microcontrolere care au ROM , RAM și un set de instrucțiuni RISC pe cip. Dispunerea celor patru straturi ale procesului PMOS a fost desenată manual la scară x500 pe film mylar, o sarcină importantă la acea vreme, dată fiind complexitatea cipului.

Pico a fost un spinout a cinci ingineri de proiectare GI a căror viziune a fost să creeze circuite integrate pentru calculatoare cu un singur cip. Au avut o experiență anterioară semnificativă de proiectare pe mai multe chipseturi de calculator atât cu GI, cât și cu Marconi-Elliott . Membrii cheie ai echipei fuseseră inițial însărcinați de către Elliott Automation să creeze un computer pe 8 biți în MOS și au ajutat la înființarea unui laborator de cercetare MOS în Glenrothes , Scoția, în 1967.

Calculatoarele deveneau cea mai mare piață unică pentru semiconductori, așa că Pico și GI au continuat să aibă un succes semnificativ pe această piață în plină dezvoltare. GI a continuat să inoveze în domeniul microprocesoarelor și microcontrolerelor cu produse inclusiv CP1600, IOB1680 și PIC1650. În 1987, afacerea GI Microelectronics a fost transformată în afacerea cu microcontrolere Microchip PIC .

Intel 4004 (1971)

Intel 4004 este în general considerat primul microprocesor adevărat construit pe un singur cip, la un preț de 60 USD (echivalentul a 400 USD în 2021). Prima reclamă cunoscută pentru 4004 este datată 15 noiembrie 1971 și a apărut în Știrile electronice . Microprocesorul a fost proiectat de o echipă formată din inginerul italian Federico Faggin , inginerii americani Marcian Hoff și Stanley Mazor și inginerul japonez Masatoshi Shima .

Proiectul care a produs modelul 4004 a apărut în 1969, când Busicom , un producător japonez de calculatoare, a cerut Intel să construiască un chipset pentru calculatoare desktop de înaltă performanță . Designul original al Busicom presupunea un set de cipuri programabile format din șapte cipuri diferite. Trei dintre cipuri urmau să facă un procesor special cu programul său stocat în ROM și datele stocate în memoria de citire-scriere a registrului de schimbare. Ted Hoff , inginerul Intel desemnat să evalueze proiectul, a crezut că designul Busicom ar putea fi simplificat prin utilizarea memoriei RAM dinamice pentru date, mai degrabă decât a memoriei cu registru de schimbare și a unei arhitecturi CPU de uz general mai tradițional. Hoff a venit cu o propunere arhitecturală cu patru cipuri: un cip ROM pentru stocarea programelor, un cip RAM dinamic pentru stocarea datelor, un dispozitiv I/O simplu și o unitate centrală de procesare (CPU) pe 4 biți. Deși nu era un designer de cipuri, el a simțit că procesorul poate fi integrat într-un singur cip, dar, deoarece îi lipsea cunoștințele tehnice, ideea a rămas doar o dorință pentru moment.

În timp ce arhitectura și specificațiile MCS-4 au venit din interacțiunea lui Hoff cu Stanley Mazor , un inginer software care îi raporta și cu inginerul Busicom Masatoshi Shima , în 1969, Mazor și Hoff au trecut la alte proiecte. În aprilie 1970, Intel l-a angajat pe inginerul italian Federico Faggin ca lider de proiect, o mișcare care a făcut, în cele din urmă, proiectarea finală a procesorului cu un singur cip o realitate (Shima a proiectat între timp firmware-ul calculatorului Busicom și l-a asistat pe Faggin în primele șase luni de implementare). Faggin, care a dezvoltat inițial tehnologia porții de silicon (SGT) în 1968 la Fairchild Semiconductor și a proiectat primul circuit integrat comercial din lume folosind SGT, Fairchild 3708, a avut fundalul corect pentru a conduce proiectul în ceea ce va deveni primul microprocesor comercial de uz general. . Deoarece SGT a fost propria sa invenție, Faggin l-a folosit și pentru a crea noua sa metodologie de proiectare logică aleatorie , care a făcut posibilă implementarea unui procesor cu un singur cip cu viteza, disiparea puterii și costul corespunzătoare. Managerul departamentului de proiectare MOS al Intel a fost Leslie L. Vadász la momentul dezvoltării MCS-4, dar atenția lui Vadász s-a concentrat complet asupra afacerii mainstream a memoriilor cu semiconductori, așa că a lăsat conducerea și conducerea proiectului MCS-4 lui Faggin. , care a fost responsabil în ultimă instanță de conducerea proiectului 4004 până la realizarea lui. Unitățile de producție ale modelului 4004 au fost livrate pentru prima dată către Busicom în martie 1971 și livrate altor clienți la sfârșitul anului 1971.

Texas Instruments TMX 1795 (1970-1971)

Împreună cu Intel (care a dezvoltat 8008 ), Texas Instruments a dezvoltat în 1970–1971 un înlocuitor de procesor cu un singur cip pentru terminalul Datapoint 2200 , TMX 1795 (mai târziu TMC 1795). La fel ca și 8008, a fost respins de clientul Datapoint. Potrivit lui Gary Boone, TMX 1795 nu a ajuns niciodată la producție. Deoarece a fost construit după aceleași specificații, setul de instrucțiuni a fost foarte asemănător cu Intel 8008.

Texas Instruments TMS 1802NC (1971)

TMS1802NC a fost anunțat pe 17 septembrie 1971 și a implementat un calculator cu patru funcții. TMS1802NC, în ciuda desemnării sale, nu făcea parte din seria TMS 1000 ; a fost ulterior redesemnată ca parte a seriei TMS 0100, care a fost folosită în calculatorul TI Datamath. Deși comercializat ca calculator-on-a-chip, TMS1802NC era complet programabil, incluzând pe cip un CPU cu un cuvânt de instrucțiuni de 11 biți, 3520 de biți (320 de instrucțiuni) de ROM și 182 de biți de RAM.

Gilbert Hyatt

Gilbert Hyatt a primit un brevet care revendică o invenție anterioară atât TI, cât și Intel, care descrie un „microcontroller”. Brevetul a fost ulterior invalidat, dar nu înainte ca redevențe substanțiale să fie plătite.

Design-uri pe 8 biți

Intel 4004 a fost urmat în 1972 de Intel 8008 , primul microprocesor pe 8 biți din lume. 8008 nu a fost, totuși, o extensie a designului 4004, ci în schimb punctul culminant al unui proiect de design separat la Intel, care decurge dintr-un contract cu Computer Terminals Corporation , din San Antonio TX, pentru un cip pentru un terminal pe care îl proiectau, Datapoint 2200 — aspectele fundamentale ale designului nu au venit de la Intel, ci de la CTC. În 1968, Vic Poor și Harry Pyle de la CTC au dezvoltat designul original pentru setul de instrucțiuni și funcționarea procesorului. În 1969, CTC a contractat două companii, Intel și Texas Instruments , pentru a realiza o implementare cu un singur cip, cunoscută sub numele de CTC 1201. La sfârșitul anului 1970 sau începutul anului 1971, TI a renunțat, neputând să facă o piesă fiabilă. În 1970, cu Intel încă să livreze piesa, CTC a optat să folosească propria lor implementare în Datapoint 2200, folosind în schimb logica tradițională TTL (astfel, prima mașină care a rulat „cod 8008” nu era de fapt un microprocesor și a fost livrată). cu un an mai devreme). Versiunea Intel a microprocesorului 1201 a sosit la sfârșitul anului 1971, dar a fost prea târziu, lentă și a necesitat o serie de cipuri de suport suplimentare. CTC nu avea niciun interes să-l folosească. CTC contractase inițial Intel pentru cip și le-ar fi datorat 50.000 USD (echivalentul a 334.552 USD în 2021) pentru munca lor de proiectare. Pentru a evita să plătească pentru un cip pe care nu l-au dorit (și nu l-au putut folosi), CTC a eliberat Intel din contract și le-a permis utilizarea gratuită a designului. Intel l-a comercializat ca 8008 în aprilie 1972, ca primul microprocesor pe 8 biți din lume. Acesta a stat la baza faimosului kit de computer „ Mark-8 “, promovat în revista Radio-Electronics în 1974. Acest procesor avea o magistrală de date pe 8 biți și o magistrală de adrese pe 14 biți.

8008 a fost precursorul succesului Intel 8080 (1974), care a oferit performanțe îmbunătățite față de 8008 și a necesitat mai puține cipuri de suport. Federico Faggin l-a conceput și proiectat folosind MOS de înaltă tensiune pe canal N. Zilog Z80 ( 1976) a fost, de asemenea, un design Faggin, folosind un canal N de joasă tensiune cu sarcină de epuizare și procesoare derivate Intel pe 8 biți: toate proiectate cu metodologia creată de Faggin pentru 4004. Motorola a lansat 6800 concurent în august 1974, iar modelul MOS Technology 6502 similar a fost lansat în 1975 (ambele proiectate în mare parte de aceiași oameni). Familia 6502 a rivalizat cu Z80 ca popularitate în anii 1980.

Un cost total scăzut, un pachet mic, cerințe simple pentru magistrala computerului și, uneori, integrarea unor circuite suplimentare (de exemplu, circuitele de reîmprospătare a memoriei încorporate din Z80 ) au permis „revoluției” computerelor de acasă să accelereze brusc la începutul anilor 1980. Acest lucru a livrat mașini atât de ieftine precum Sinclair ZX81 , care s-a vândut cu 99 USD (echivalentul a 295,08 USD în 2021). O variantă a lui 6502, tehnologia MOS 6510 a fost folosită în Commodore 64 și încă o variantă, 8502, a alimentat Commodore 128 .

Western Design Center, Inc (WDC) a introdus CMOS WDC 65C02 în 1982 și a licențiat designul mai multor firme. A fost folosit ca procesor în computerele personale Apple IIe și IIc , precum și în stimulatoare cardiace și defibrilatoare medicale implantabile , dispozitive auto, industriale și de consum. WDC a fost pionier în acordarea de licențe pentru modelele de microprocesoare, urmată mai târziu de ARM (32 de biți) și de alți furnizori de proprietate intelectuală (IP) de microprocesoare în anii 1990.

Motorola a introdus MC6809 în 1978. Era un design de 8 biți ambițios și bine gândit, care era compatibil cu sursa cu 6800 și implementat folosind o logică pur cablată (microprocesoarele ulterioare de 16 biți foloseau de obicei microcod într-o oarecare măsură, așa cum Cerințele de proiectare CISC deveneau prea complexe pentru logica pură cablată).

Un alt microprocesor timpuriu pe 8 biți a fost Signetics 2650 , care s-a bucurat de o scurtă creștere a interesului datorită arhitecturii sale inovatoare și puternice de set de instrucțiuni .

Un microprocesor fundamental în lumea zborurilor spațiale a fost RCA 1802 ( aka CDP1802, RCA COSMAC) (introdus în 1976), care a fost folosit la bordul sondei Galileo către Jupiter (lansat în 1989, sosit în 1995). RCA COSMAC a fost primul care a implementat tehnologia CMOS . CDP1802 a fost folosit pentru că putea fi rulat la o putere foarte scăzută și pentru că era disponibilă o variantă fabricată folosind un proces special de producție, silicon pe safir (SOS), care asigura o protecție mult mai bună împotriva radiațiilor cosmice și a descărcărilor electrostatice decât cea a oricărui alt model. procesor al epocii. Astfel, se spunea că versiunea SOS a lui 1802 este primul microprocesor întărit la radiații .

RCA 1802 avea un design static , ceea ce înseamnă că frecvența ceasului putea fi redusă în mod arbitrar sau chiar oprită. Acest lucru a permis navei spațiale Galileo să utilizeze energie electrică minimă pentru perioade lungi de călătorie fără evenimente. Temporizatoarele sau senzorii ar trezi procesorul la timp pentru sarcini importante, cum ar fi actualizările de navigație, controlul atitudinii, achiziția de date și comunicarea radio. Versiunile actuale ale Western Design Center 65C02 și 65C816 au, de asemenea , nuclee statice și, astfel, rețin datele chiar și atunci când ceasul este complet oprit.

Modele pe 12 biți

Familia Intersil 6100 a constat dintr -un microprocesor pe 12 biți (6100) și o gamă de circuite integrate de memorie și suport periferic. Microprocesorul a recunoscut setul de instrucțiuni pentru minicalculatorul DEC PDP-8 . Ca atare, uneori a fost denumit CMOS-PDP8 . Deoarece a fost produs și de Harris Corporation, a fost cunoscut și sub numele de Harris HM-6100 . În virtutea tehnologiei sale CMOS și a beneficiilor asociate, 6100 a fost încorporat în unele modele militare până la începutul anilor 1980.

Design-uri pe 16 biți

Parte dintr-o serie de pe
Moduri de microprocesor pentru arhitectura x86
Mod real ( Intel 8086 ) Mod de emulare 8080 (numai NEC V20/V30 ) Mod protejat ( Intel 80286 ) Modul ireal ( Intel 80286 ) Mod virtual 8086 ( Intel 80386 ) Modul de gestionare a sistemului ( Intel 386SL ) Mod lung ( AMD Athlon 64 ) Virtualizare x86 ( Intel Pentium 4 , AMD Athlon 64 )
Prima platformă acceptată este afișată în paranteze
v t e

Primul microprocesor multicip pe 16 biți a fost National Semiconductor IMP-16 , introdus la începutul anului 1973. O versiune pe 8 biți a chipset-ului a fost introdusă în 1974 sub numele de IMP-8.

Alte microprocesoare timpurii cu mai multe cipuri pe 16 biți includ MCP-1600 pe care Digital Equipment Corporation (DEC) l -a folosit în setul de plăci OEM LSI-11 și minicomputerul PDP-11/03 ambalat - și Fairchild Semiconductor MicroFlame 9440, ambele introduse în 1975–76. În 1975, National a introdus primul microprocesor cu un singur cip pe 16 biți, National Semiconductor PACE , care a fost urmat ulterior de o versiune NMOS , INS8900 .

Un alt microprocesor timpuriu cu un singur cip pe 16 biți a fost TMS 9900 de la TI , care era, de asemenea, compatibil cu linia lor de minicalculatoare TI-990 . 9900 a fost folosit în minicalculatorul TI 990/4, computerul de acasă Texas Instruments TI-99/4A și linia TM990 de plăci de microcomputer OEM. Cipul a fost ambalat într-un pachet DIP mare din ceramică cu 64 de pini , în timp ce majoritatea microprocesoarelor pe 8 biți, cum ar fi Intel 8080, foloseau DIP-ul mai comun, mai mic și mai puțin costisitor din plastic cu 40 de pini. Un cip suplimentar, TMS 9980, a fost proiectat pentru a concura cu Intel 8080, avea setul complet de instrucțiuni TI 990 pe 16 biți, folosea un pachet de plastic cu 40 de pini, muta datele câte 8 biți la un moment dat, dar putea adresa doar 16  KB . Un al treilea cip, TMS 9995, a fost un design nou. Familia sa extins mai târziu pentru a include 99105 și 99110.

Western Design Center ( WDC) a introdus upgrade-ul CMOS 65816 pe 16 biți a WDC CMOS 65C02 în 1984. Microprocesorul 65816 pe 16 biți a fost nucleul Apple IIGS și mai târziu al Super Nintendo Entertainment System , făcându-l unul dintre cele mai modele populare pe 16 biți din toate timpurile.

Intel și-a „încărcat” designul 8080 în Intel 8086 pe 16 biți , primul membru al familiei x86 , care alimentează majoritatea computerelor moderne de tip PC . Intel a introdus 8086 ca o modalitate rentabilă de portare a software-ului din liniile 8080 și a reușit să câștige multe afaceri pe această premisă. 8088 , o versiune a lui 8086 care folosea o magistrală de date externă pe 8 biți, a fost microprocesorul primului PC IBM . Intel a lansat apoi 80186 și 80188 , 80286 și, în 1985, 80386 pe 32 de biți , cimentându-și dominația pe piața PC-urilor cu compatibilitatea cu familia de procesoare. 80186 și 80188 au fost în esență versiuni ale lui 8086 și 8088, îmbunătățite cu unele periferice la bord și câteva instrucțiuni noi. Deși 80186 și 80188 de la Intel nu au fost folosite în proiecte de tip IBM PC, versiunile sursă secundară de la NEC, V20 și V30 au fost frecvent. 8086 și succesorii au avut o metodă inovatoare, dar limitată de segmentare a memoriei , în timp ce 80286 a introdus o unitate de gestionare a memoriei segmentată (MMU) cu funcții complete . 80386 a introdus un model de memorie plat pe 32 de biți cu management al memoriei paginate.

Procesoarele Intel x86 pe 16 biți până la 80386 inclusiv nu includ unități în virgulă mobilă (FPU) . Intel a introdus coprocesoarele matematice 8087 , 80187 , 80287 și 80387 pentru a adăuga capacități hardware în virgulă mobilă și funcții transcendentale la procesoarele 8086 până la 80386. 8087 funcționează cu 8086/8088 și 80186/80188, 80187 funcționează cu 80186, dar nu cu 80188, 80287 funcționează cu 80286 și 80387 funcționează cu 80386. Combinația procesorului și a procesorului x886. un singur microprocesor multicip; cele două cipuri sunt programate ca o unitate folosind un singur set de instrucțiuni integrat. Coprocesoarele 8087 și 80187 sunt conectate în paralel cu magistralele de date și adrese ale procesorului lor părinte și execută direct instrucțiunile destinate acestora. Coprocesoarele 80287 și 80387 sunt interfațate cu CPU prin porturi I/O din spațiul de adrese al CPU, acest lucru este transparent pentru program, care nu trebuie să cunoască sau să acceseze direct aceste porturi I/O; programul accesează coprocesorul și registrele acestuia prin opcodes de instrucțiuni normale.

Design-uri pe 32 de biți

Modelele pe 16 biți au apărut pe piață doar pentru scurt timp când au început să apară implementările pe 32 de biți .

Cel mai semnificativ dintre modelele pe 32 de biți este Motorola MC68000 , introdus în 1979. 68k, așa cum era cunoscut pe scară largă, avea registre de 32 de biți în modelul său de programare, dar folosea căi de date interne de 16 biți, trei aritmetică de 16 biți. Unități logice și o magistrală de date externă de 16 biți (pentru a reduce numărul de pin) și a acceptat extern doar adrese de 24 de biți (intern a funcționat cu adrese complete de 32 de biți). În mainframe-urile compatibile IBM bazate pe PC, microcodul intern MC68000 a fost modificat pentru a emula mainframe-ul IBM System/370 pe 32 de biți. Motorola l-a descris în general ca pe un procesor pe 16 biți. Combinația de înaltă performanță, spațiu de memorie mare (16  megaocteți sau 2 ²⁴  octeți) și costul destul de scăzut a făcut din acesta cel mai popular design CPU din clasa sa. Modelele Apple Lisa și Macintosh au folosit modelul 68000, la fel ca o serie de alte modele la mijlocul anilor 1980, inclusiv Atari ST și Commodore Amiga .

Primul microprocesor complet pe 32 de biți cu un singur cip din lume, cu căi de date pe 32 de biți, magistrale pe 32 de biți și adrese pe 32 de biți, a fost AT&T Bell Labs BELLMAC-32A , cu primele mostre în 1980 și producția generală în 1982. După cedarea AT&T în 1984, a fost redenumit WE 32000 (WE pentru Western Electric ) și a avut două generații ulterioare, WE 32100 și WE 32200. Aceste microprocesoare au fost utilizate în minicalculatoarele AT&T 3B5 și 3B15; în 3B2, primul super microcomputer desktop din lume; în „Companion”, primul computer laptop pe 32 de biți din lume; și în „Alexander”, primul super microcomputer de dimensiunea unei cărți din lume, cu cartușe de memorie ROM-pack similare cu consolele de jocuri de astăzi. Toate aceste sisteme rulau sistemul de operare UNIX System V.

Primul microprocesor comercial, cu un singur cip, pe 32 de biți, disponibil pe piață a fost HP FOCUS .

Primul microprocesor pe 32 de biți de la Intel a fost iAPX 432 , care a fost introdus în 1981, dar nu a fost un succes comercial. Avea o arhitectură avansată orientată pe obiecte bazată pe capabilități , dar performanțe slabe în comparație cu arhitecturile contemporane, cum ar fi propriul Intel 80286 (introdus în 1982), care a fost de aproape patru ori mai rapid la testele de referință tipice. Cu toate acestea, rezultatele pentru iAPX432 s-au datorat parțial unui compilator Ada rapid și, prin urmare, suboptimal .

Succesul Motorola cu 68000 a dus la MC68010 , care a adăugat suport pentru memorie virtuală . MC68020 , introdus în 1984, a adăugat magistrale complete de date și adrese pe 32 de biți. 68020 a devenit extrem de popular pe piața supermicrocomputerelor Unix și multe companii mici (de exemplu, Altos , Charles River Data Systems , Cromemco ) au produs sisteme de dimensiune desktop. MC68030 a fost introdus în continuare, îmbunătățind designul anterior prin integrarea MMU în cip. Succesul continuu a dus la MC68040 , care a inclus un FPU pentru performanțe mai bune la matematică. 68050 nu a reușit să-și atingă obiectivele de performanță și nu a fost lansat, iar MC68060 următor a fost lansat pe o piață saturată de modele RISC mult mai rapide. Familia 68k a dispărut de la utilizare la începutul anilor 1990.

Alte companii mari au proiectat 68020 și următoarele în echipamente încorporate. La un moment dat, erau mai multe 68020 în echipamentele încorporate decât Intel Pentium în PC-uri. Miezurile procesorului ColdFire sunt derivate ale modelului 68020.

În acest timp (de la începutul până la mijlocul anilor 1980), National Semiconductor a introdus un microprocesor intern de 16 biți și 32 de biți foarte asemănător numit NS 16032 (redenumit ulterior 32016), versiunea completă pe 32 de biți numită NS 32032 . Mai târziu, National Semiconductor a produs NS 32132 , care a permis ca două procesoare să locuiască pe aceeași magistrală de memorie cu arbitraj încorporat. NS32016/32 a depășit performanța MC68000/10, dar NS32332 – care a sosit aproximativ în același timp cu MC68020 – nu a avut suficientă performanță. Cipul de a treia generație, NS32532, a fost diferit. A avut performanță aproximativ dublă față de MC68030, care a fost lansat cam în același timp. Apariția procesoarelor RISC precum AM29000 și MC88000 (acum ambele morți) a influențat arhitectura nucleului final, NS32764. Avansat din punct de vedere tehnic – cu un nucleu RISC superscalar, magistrală pe 64 de biți și overclockat intern – ar putea încă executa instrucțiunile din seria 32000 prin traducere în timp real.

Când National Semiconductor a decis să părăsească piața Unix, cipul a fost reproiectat în procesorul Swordfish Embedded cu un set de periferice pe cip. Cipul s-a dovedit a fi prea scump pentru piața imprimantelor laser și a fost ucis. Echipa de proiectare a mers la Intel și acolo a proiectat procesorul Pentium, care este foarte asemănător cu nucleul NS32764 pe plan intern. Marele succes al seriei 32000 a fost pe piața imprimantelor laser, unde NS32CG16 cu instrucțiuni BitBlt microcodate a avut un preț/performanță foarte bun și a fost adoptat de companii mari precum Canon. La mijlocul anilor 1980, Sequent a introdus primul computer de clasa server SMP folosind NS 32032. Acesta a fost unul dintre puținele victorii ale designului și a dispărut la sfârșitul anilor 1980. MIPS R2000 ( 1984) și R3000 (1989) au fost microprocesoare RISC pe 32 de biți de mare succes. Acestea au fost folosite în stațiile de lucru și serverele de ultimă generație de către SGI , printre altele. Alte modele au inclus Zilog Z80000 , care a sosit prea târziu pe piață pentru a avea o șansă și a dispărut rapid.

ARM a apărut pentru prima dată în 1985. Acesta este un design de procesor RISC , care de atunci a ajuns să domine spațiul procesorului sistemelor încorporate pe 32 de biți datorită în mare parte eficienței energetice, modelului său de licențiere și selecției sale largi de instrumente de dezvoltare a sistemului. Producătorii de semiconductori, în general, licențiază nucleele și le integrează în propriul lor sistem pe produse cu cip; doar câțiva astfel de furnizori, cum ar fi Apple, sunt autorizați să modifice nucleele ARM sau să creeze propriile lor. Majoritatea telefoanelor mobile includ un procesor ARM, la fel ca o mare varietate de alte produse. Există nuclee ARM orientate spre microcontroler fără suport pentru memorie virtuală, precum și procesoare de aplicații cu multiprocesor simetric (SMP) cu memorie virtuală.

Din 1993 până în 2003, arhitecturile x86 pe 32 de biți au devenit din ce în ce mai dominante pe piețele desktop , laptop -uri și servere, iar aceste microprocesoare au devenit mai rapide și mai capabile. Intel a licențiat versiuni timpurii ale arhitecturii altor companii, dar a refuzat să licențieze Pentium, așa că AMD și Cyrix au construit versiuni ulterioare ale arhitecturii pe baza propriilor design-uri. În această perioadă, aceste procesoare au crescut în complexitate (număr de tranzistori) și capacitate (instrucțiuni/secundă) cu cel puțin trei ordine de mărime. Linia Intel Pentium este probabil cel mai faimos și mai recunoscut model de procesor pe 32 de biți, cel puțin în rândul publicului larg.

Design-uri pe 64 de biți în computerele personale

În timp ce modelele de microprocesoare pe 64 de biți au fost utilizate pe mai multe piețe de la începutul anilor 1990 (inclusiv consola de jocuri Nintendo 64 în 1996), începutul anilor 2000 a văzut introducerea microprocesoarelor pe 64 de biți destinate pieței PC-urilor.

Odată cu introducerea de către AMD a unei arhitecturi pe 64 de biți compatibile cu x86, x86-64 (numit și AMD64 ), în septembrie 2003, urmată de extensiile Intel pe 64 de biți aproape complet compatibile (numite mai întâi IA-32e sau EM64T, mai târziu redenumite Intel ). 64 ), a început era desktop-ului pe 64 de biți. Ambele versiuni pot rula aplicații vechi pe 32 de biți fără nicio penalizare de performanță, precum și software nou pe 64 de biți. Cu sistemele de operare Windows XP x64 , Windows Vista x64, Windows 7 x64, Linux , BSD și macOS care rulează nativ pe 64 de biți, software-ul este, de asemenea, proiectat să utilizeze pe deplin capacitățile unor astfel de procesoare. Trecerea la 64 de biți este mai mult decât o simplă creștere a dimensiunii registrului de la IA-32, deoarece dublează și numărul de registre de uz general.

Trecerea la 64 de biți de către PowerPC a fost intenționată încă de la designul arhitecturii la începutul anilor 90 și nu a fost o cauză majoră a incompatibilității. Registrele întregi existente sunt extinse la fel ca toate căile de date aferente, dar, așa cum a fost cazul cu IA-32, atât unitățile în virgulă mobilă, cât și unitățile vectoriale au funcționat la sau peste 64 de biți de câțiva ani. Spre deosebire de ceea ce s-a întâmplat atunci când IA-32 a fost extins la x86-64, nu au fost adăugate registre noi de uz general în PowerPC pe 64 de biți, astfel încât orice performanță câștigată la utilizarea modului pe 64 de biți pentru aplicații care nu folosesc spațiul de adrese mai mare este minimă. .

În 2011, ARM a introdus noua arhitectură ARM pe 64 de biți.

RISC

La mijlocul anilor 1980 până la începutul anilor 1990, a apărut o serie de noi microprocesoare cu set de instrucțiuni reduse ( RISC ) de înaltă performanță , influențate de design-uri discrete de procesoare asemănătoare RISC, cum ar fi IBM 801 și altele. Microprocesoarele RISC au fost utilizate inițial în mașini speciale și stații de lucru Unix , dar apoi au câștigat o largă acceptare în alte roluri.

Primul design comercial de microprocesor RISC a fost lansat în 1984, de către MIPS Computer Systems , R2000 pe 32 de biți (R1000 nu a fost lansat). În 1986, HP a lansat primul său sistem cu un procesor PA-RISC . În 1987, în computerele non-Unix Acorn , pe 32 de biți, apoi fără cache, bazate pe ARM2, Acorn Archimedes a devenit primul succes comercial folosind arhitectura ARM , cunoscută atunci sub numele de Acorn RISC Machine (ARM); primul siliciu ARM1 în 1985. R3000 a făcut designul cu adevărat practic, iar R4000 a introdus primul microprocesor RISC pe 64 de biți disponibil comercial din lume. Proiectele concurente ar avea ca rezultat arhitecturile IBM POWER și Sun SPARC . În curând, fiecare furnizor important a lansat un design RISC, inclusiv AT&T CRISP , AMD 29000 , Intel i860 și Intel i960 , Motorola 88000 , DEC Alpha .

La sfârșitul anilor 1990, doar două arhitecturi RISC pe 64 de biți erau încă produse în volum pentru aplicații neîncorporate: SPARC și Power ISA , dar pe măsură ce ARM a devenit din ce în ce mai puternic, la începutul anilor 2010, a devenit a treia arhitectură RISC în general. segment de calcul.

SMP și design multi-core

Multiprocesarea simetrică SMP este o configurație de două, patru sau mai multe CPU-uri (în perechi) care sunt utilizate în mod obișnuit în servere, anumite stații de lucru și în computerele personale desktop, începând cu anii 1990. Un procesor multi-core este un singur CPU care conține mai mult de un nucleu de microprocesor.

Această placă de bază populară cu două socluri de la Abit a fost lansată în 1999 ca prima placă de bază pentru PC cu SMP, Intel Pentium Pro a fost primul procesor comercial oferit constructorilor de sisteme și entuziaștilor. Abit BP9 acceptă două procesoare Intel Celeron și atunci când este utilizat cu un sistem de operare SMP (Windows NT/2000/Linux) multe aplicații obțin performanțe mult mai mari decât un singur procesor. Celeron -urile timpurii sunt ușor de overclockabil, iar pasionații au folosit aceste CPU-uri relativ ieftine, tactate până la 533 Mhz - cu mult peste specificațiile Intel. După ce a descoperit capacitatea acestor plăci de bază, Intel a eliminat accesul la multiplicatorul din CPU-urile ulterioare.

În 2001, IBM a lansat CPU POWER4 , acesta a fost un procesor care a fost dezvoltat pe parcursul a cinci ani de cercetare, început în 1996 folosind o echipă de 250 de cercetători. Efortul de a realiza imposibilul a fost susținut de dezvoltarea și prin intermediul colaborării de la distanță și desemnarea inginerilor mai tineri să lucreze cu ingineri mai experimentați. Lucrările echipelor au avut succes cu noul microprocesor, Power4. Este un procesor două-în-un care a dublat performanța la jumătate din prețul concurenței și un progres major în calcul. Revista de afaceri eWeek a scris: „Noul proiectat 1GHz Power4 reprezintă un salt extraordinar față de predecesorul său” . Un analist al industriei, Brad Day de la Giga Information Group a spus: „IBM devine foarte agresiv, iar acest server schimbă jocul”.

Power4 a câștigat „ Analysts' Choice Award for Best Workstation/Server Processor din 2001” și a doborât recorduri notabile, inclusiv câștigarea unui concurs împotriva celor mai buni jucători de pe Jeopardy! Emisiune de televiziune din SUA.

Numele de cod al procesorului Intel Yonah a fost lansat pe 6 ianuarie 2006 și a fost fabricat cu două matrițe ambalate pe un modul cu mai multe cipuri . Într-o piață foarte contestată, AMD și alții au lansat noi versiuni de procesoare cu mai multe nuclee, SMP de la AMD a activat procesoarele Athlon MP din linia AthlonXP în 2001, Sun a lansat Niagara și Niagara 2 cu opt nuclee, AMD Athlon X2 a fost lansat în iunie 2007. Companiile au fost angajate într-o cursă fără sfârșit pentru viteză, într-adevăr, software-ul mai solicitant impunea mai multă putere de procesare și viteze mai mari ale procesorului.

Până în 2012 , procesoarele dual și quad-core au devenit utilizate pe scară largă în PC-uri și laptop-uri, procesoare mai noi - similare cu cele de la nivel profesional Intel Xeon cu costuri mai mari - cu nuclee suplimentare care execută instrucțiuni în paralel, astfel încât performanța software-ului să crească de obicei, cu condiția ca software-ul să fie proiectat să utilizeze hardware avansat. Sistemele de operare au oferit suport pentru CPU-uri cu mai multe nuclee și SMD, multe aplicații software, inclusiv aplicații cu volum mare de lucru și resurse intensive - cum ar fi jocurile 3-D - sunt programate pentru a profita de sistemele cu mai multe nuclee și multi-CPU.

Apple, Intel și AMD conduc în prezent pe piață cu CPU-uri multiple pentru desktop și stații de lucru. Deși se fac frecvent hip-hop unul pe celălalt pentru conducerea nivelului de performanță. Intel păstrează frecvențe mai înalte și, prin urmare, are cea mai rapidă performanță cu un singur nucleu, în timp ce AMD este adesea lider în rutinele cu mai multe fire datorită unui ISA mai avansat și a nodului de proces pe care sunt fabricate CPU-urile.

Conceptele de multiprocesare pentru configurațiile multi-core/multi-procesoare sunt legate de legea lui Amdahl .

Statistica pieței

În 1997, aproximativ 55% din toate procesoarele vândute în lume erau microcontrolere pe 8 biți , dintre care peste 2 miliarde au fost vândute.

În 2002, mai puțin de 10% din toate procesoarele vândute în lume erau pe 32 de biți sau mai mult. Dintre toate procesoarele pe 32 de biți vândute, aproximativ 2% sunt folosite în computerele personale desktop sau laptop. Majoritatea microprocesoarelor sunt utilizate în aplicații de control încorporat, cum ar fi aparatele de uz casnic, automobile și periferice de computer. Luat în ansamblu, prețul mediu pentru un microprocesor, microcontroler sau DSP este puțin peste 6 USD (echivalent cu 9,04 USD în 2021).

În 2003, au fost fabricate și vândute microprocesoare în valoare de aproximativ 44 de miliarde de dolari (echivalentul a aproximativ 65 de miliarde de dolari în 2021). Deși aproximativ jumătate din acești bani au fost cheltuiți pe procesoarele utilizate în computerele personale desktop sau laptop , acestea reprezintă doar aproximativ 2% din toate procesoarele vândute. Prețul ajustat în funcție de calitate al microprocesoarelor pentru laptop sa îmbunătățit de la −25% la −35% pe an în 2004-2010, iar rata de îmbunătățire a încetinit la −15% la −25% pe an în 2010-2013.

Aproximativ 10 miliarde de procesoare au fost fabricate în 2008. Cele mai multe procesoare noi produse în fiecare an sunt încorporate.

Vezi si

Note

Referințe

linkuri externe

• Probleme legate de brevete
• Dirk Oppelt. „Colecția CPU” . Consultat 2009-12-23 .
• Gennadiy Shvets. „CPU-Lumea” . Consultat 2009-12-23 .
• Jérôme Cremet. „Biblioteca CPU a lui Gecko” . Consultat 2009-12-23 .
• „Cum funcționează microprocesoarele” . aprilie 2000 . Consultat 2009-12-23 .
• William Blair. „Fotografie IC Die” . Consultat 2009-12-23 .
• John Bayko (decembrie 2003). „Marele microprocesoare din trecut și prezent” . Arhivat din original pe 15.04.2013 . Consultat 2009-12-23 .
• Wade Warner (22 decembrie 2004). „Momente grozave din istoria microprocesoarelor” . IBM . Extras 2013-03-07 .