Los procesadores son inventados por Marcian Hoff (28 de octubre de 1937 en Nueva York). Algunas de las empresas fabricantes de procesadores son Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM, etc. Los procesadores son chips de pequeño tamaño fabricados con silicio que se colocan dentro de los dispositivos para realizar la tarea u operación en segundos y su velocidad se mide en términos de megahercios. La búsqueda, decodificación, ejecución y escritura de las instrucciones son las cuatro funciones principales del procesador. En teléfonos móviles, portátiles, ordenadores, lavadoras, etc. se utilizan procesadores. En este artículo, se analizan los diferentes tipos de procesadores.
¿Qué es un procesador?
Definición: El procesador es un chip o circuito lógico que responde y procesa las instrucciones básicas para manejar una computadora en particular. Las principales funciones del procesador son buscar, decodificar, ejecutar y escribir las operaciones de una instrucción. El procesador también se denomina cerebro de cualquier sistema que incorpore ordenadores, portátiles, teléfonos inteligentes, sistemas integrados, etc. La ALU (Unidad Aritmética Lógica) y CU (Unidad de Control) son las dos partes de los procesadores. La Unidad Aritmética Lógica realiza todas las operaciones matemáticas como sumas, multiplicaciones, restas, divisiones, etc. y la unidad de control funciona como policía de tránsito, gestiona el comando o el funcionamiento de las instrucciones. El procesador se comunica con los otros componentes también son dispositivos de entrada / salida y dispositivos de memoria / almacenamiento.
Tipos de procesadores
Hay diferentes tipos de procesadores en el sistema integrado que incluyen lo siguiente.
Procesador de propósito general
Hay cinco tipos de procesadores de propósito general: microcontrolador, microprocesador, procesador integrado, DSP y procesador de medios.
Microprocesador
Los procesadores de propósito general están representados por el microprocesador en los sistemas integrados. Existen diferentes variedades de microprocesadores disponibles en el mercado de diferentes empresas. El microprocesador también es un procesador de propósito general que consta de una unidad de control, ALU, un grupo de registros también llamados registros scratchpad, registros de control y registros de estado.
Puede haber una memoria en chip y algunas interfaces para comunicarse con el mundo externo como líneas de interrupción, otras líneas para la memoria y puertos para comunicarse con el mundo externo. Los puertos a menudo se denominan puertos programables, lo que significa que podemos programar estos puertos para que actúen como entrada o como salida. Los procesadores de uso general se muestran en la siguiente tabla.
| S.NO | Procesador | Velocidad de reloj | Ancho de bus | MIPS | Poder | Precio |
| 1 | Intel Pentium 111 | La velocidad de reloj del procesador Intel Pentium 111 es de 1 GHz | El ancho del bus del procesador Intel Pentium 111 es 32 | Un millón de instrucciones por segundo del procesador Intel Pentium 111 es ~ 900 | La potencia de este procesador es de 97 W | 0 |
| 2 | IBM PowerPC 750X | La velocidad de reloj del procesador IBM PowerPC 750X es 550 MHz | El ancho del bus del procesador IBM PowerPC 750X es 32/64 | Un millón de instrucciones por segundo del procesador IBM PowerPC 750X es ~ 1300 | La potencia de este procesador es de 5 W | #900 |
| 3 | MIPS R5000 | La velocidad de reloj del procesador MIPS R5000 es 250 MHz | El ancho del bus del procesador MIPS R5000 es 32/64 | N / A | N / A | N / A |
| 4 | Brazo fuerte SA-110 | La velocidad del reloj de StrongARM El procesador SA-110 es de 233 MHz | El ancho del bus de StrongARM El procesador SA-110 es 32 | El millón de instrucciones por segundo de StrongARM El procesador SA-110 es 268 | La potencia de este procesador es de 1 W | N / A |
Microcontrolador
El microcontrolador es básicamente una computadora que viene en varios paquetes y tamaños. La lectura de la entrada y la respuesta a la salida es la función básica del microcontrolador. Generalmente, se conoce como entrada y salida de propósito general (GPIO). Algunos de los microcontroladores son Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P, etc.
Procesador integrado
Un procesador integrado es un tipo de procesador que está diseñado para controlar funciones mecánicas y funciones eléctricas. Consta de varios bloques que son el procesador, el temporizador, un controlador de interrupciones, la memoria de programa y la memoria de datos, la fuente de alimentación, los circuitos de oscilador de reloj y restablecimiento, los circuitos específicos de la aplicación del sistema, los puertos y los circuitos de interfaz.
Procesador de señal digital
El procesador de señales digitales es un tipo de procesador que se utiliza para medir, filtrar y / o comprimir señales digitales o analógicas. El procesamiento de señales significa análisis y manipulación de señales. Este procesamiento se puede realizar a través de una computadora o Circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC) , Matriz de puerta programable en campo (FPGA) o procesador de señal digital (DSP) para obtener una señal clara. Los procesadores DSP se utilizan en un osciloscopio, lectores de códigos de barras, teléfonos móviles, impresoras, etc. Estos procesadores son rápidos y se utilizan para aplicaciones en tiempo real. El sistema DSP típico se muestra en la siguiente figura.
sistema-típico-para-procesadores-de-señales-digitales
Los procesadores de señales digitales se muestran en la siguiente tabla
| S.NO | Procesador | Velocidad de reloj | Ancho de bus | MIPS | Precio |
| 1 | T1 C5416 Procesador | La velocidad de reloj del procesador T1 C5416 es de 160 MHz | El ancho del bus de T1 C5416 El procesador es 32 | El millón de instrucciones por segundo para T1 C5416 El procesador es ~ 600 | El precio del T1 C5416 El procesador cuesta $ 34 |
| 2 | DSP 32C Procesador | La velocidad de reloj del procesador DSP 32C es 80 MHz | El ancho del bus de DSP 32C El procesador es 32 | El millón de instrucciones por segundo para DSP 32C El procesador es 40 | El precio del DSP 32C Procesador $ 75 |
Aplicaciones de DSP
Las aplicaciones del procesador de señal digital son
- Procesamiento de voz
- Procesamiento de imágenes
- Procesamiento médico
- Procesamiento biométrico
- Sismología
- Radar
Procesador de medios
El procesador de imagen / video es el procesador de medios que está diseñado o creado para manejar los datos en tiempo real. La interfaz de usuario de voz y el audio profesional son las aplicaciones del procesador de audio. Algunos de los procesadores de medios son TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431, etc.
Procesadores de sistema para aplicaciones específicas (ASSP)
El procesador del sistema específico de la aplicación es un semiconductor circuito integrado producto utilizado para implementar una función específica. El rendimiento, las características y el tamaño de la matriz del procesador del sistema específico de la aplicación es el mismo que el del ASIC. Los ASSP se utilizan en varios tipos de industrias para realizar la codificación o decodificación de video y la codificación o decodificación de audio. En lugar del software integrado, el procesador del sistema específico de la aplicación se utiliza para ejecutar la aplicación y proporciona la solución más rápidamente. Ejemplo: IIM7100, W3100A
Procesadores de conjuntos de instrucciones para aplicaciones específicas (ASIP)
Los procesadores de conjuntos de instrucciones específicos de la aplicación están diseñados para aplicaciones específicas. Estos procesadores tienen bajo consumo de energía, alta velocidad computacional y buena flexibilidad. Debido a la capacidad de programación, la utilización de la ruta de datos es alta en los ASIP y el rendimiento de este procesador de conjunto de instrucciones es bueno.
Procesadores ASIC
Los circuitos integrados específicos de la aplicación están diseñados para aplicaciones específicas. Estos chips son de tamaño pequeño y consumen poca energía. El costo de diseño de ASIC es alto y esta es la principal desventaja. Los chips de circuitos integrados específicos de la aplicación se utilizan en satélites, módems, computadoras, etc. Algunas de las principales empresas fabricantes de ASIC son Ams AG. Compañía cotizada, Bitfury. Empresa privada, XMOS Semiconductor Empresa privada, Empresa privada de Analogix Semiconductor, Empresa privada de EDAptive Computing, Empresa privada de Lumen Radio, Tecnología de dispositivos integrados, Hookit. Empresa privada, etc.
Multiprocesador
El multiprocesador es una computadora con más de una CPU, cada una comparte memoria principal, un bus de computadora y periféricos para procesar simultáneamente los programas y estos sistemas también se conocen como sistemas estrechamente acoplados. Las ventajas de los multiprocesadores son un mayor rendimiento, una mayor fiabilidad y una economía de escala. Estos procesadores se utilizan cuando se requiere una velocidad muy alta para procesar un gran volumen de datos. El multiprocesador simétrico se muestra en la siguiente figura.
multiprocesadores simétricos
Características de los multiprocesadores
Las características del multiprocesador son
- Los multiprocesadores constan de más de dos procesadores o dos procesadores que son similares
- Facilidades de memoria y entrada / salida compartidas por los procesadores
- El tiempo de acceso a la memoria es el mismo para cada procesador porque los procesadores están conectados por bus
- Los procesadores comparten el acceso a los dispositivos de entrada / salida
- La misma función realizada por todos los procesadores
Preguntas frecuentes
1). ¿Qué es un microcontrolador?
El microcontrolador es un IC (circuito integrado) que está diseñado para realizar funciones específicas en un sistema integrado.
2). ¿Cuáles son los tipos de microprocesadores?
Hay cinco tipos de microprocesadores: DSP (Procesador de señal digital), ASIC (Circuito integrado específico de la aplicación), RISC (Computación de conjunto de instrucciones reducido), CISC (Computación de conjunto de instrucciones complejas) y Super Scalar. Procesador .
3). ¿Cuál es la necesidad del procesador DSP?
Los procesadores de señales digitales necesitan filtrar y comprimir las señales que son analógicas y se utilizan para detectar los errores.
4). ¿Qué es el núcleo?
El núcleo es el cerebro de la Unidad Central de Procesamiento. Hay diferentes tipos de núcleos: octa-core, dual-core, quad-core, etc.
5). ¿Cuál es la memoria principal de la computadora?
La memoria de acceso aleatorio es la memoria principal de una computadora, que se utiliza para almacenar el software OS (sistema operativo) y otros archivos de datos o datos de la unidad.
En este artículo, se discuten los tipos de procesadores. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué tipos de procesadores se utilizan en los teléfonos inteligentes?
