تحقیق مقاله ریز پردازنده با ترجمه

یک ریز پردازنده (علائم اختصاری آن up  یا MP است) واحد پردازش اصلی حسابگر الکترونیکی(یا کامپیوتر) است که از ترانزیستورهای کوچک و دیگر اجزای مدار،روی یک مدار مجتمع نیمه رسانا lic ساخته شده.پیش از پیدایش ریزپردازنده ها،CPU های الکترونیکی از مدارهای مجتمع جداگانه ی TTL ،قبل از آن از ترانزیستورهای جدا و قبل از ترانزیستورها از لامپ های خلأ ساخته می شدند. حتی نمونه هایی مربوط به ماشین های ساده حسابگر که شامل قسمت های مکانیک مثل چرخ دنده ها،شافت ها،اهرم ها، Tinkertoys و غیره بودند نیز وجود داشته است.لئوناردوداوینچی یک چنین طرحی را ساخت،هر چند کسی قادر به استفاده از تکنیک های صنعتی آن زمان نبود.تکامل و توسعه  ریزپردازنده ها به خاطر کارائی روز افزون آن ها در طی سالها به عنوان دنباله ی Moare s law شناخته شده اند.این نشان می دهد که قدرت حسابگری (پردازش) هر 18 ماه دوبرابر می شود،جریانی که کلا از اوایل دهه ی 1970 شروع شده.باعث تعجب هر فرد درگیر در این مسایل-از اوایل شروع استفاده درایورها برای ماشین حساب ها،افزایش مداوم قدرت(نیرو)باعث برتری  ریزپردازنده  ها نسبت به هر کامپیوتر دیگری شده در هسته ی(مرکز) هر سیستمی از بزرگترین mainframe (قالب اصلی) گرفته تا کوچکترین کامپیوترهای دستی از یک ریز پردازنده استفاده می شود.

تاریخچه

اولین تراشه ها

در میان پیشرفت های زیاد تکنولوژی، ریزپردازنده هم ایده ای بود که زمانش فرا رسیده بود.سه پروژه تقریبا در یک زمان یک ریزپردازنده کامل ارائه دادند،

 Texas instruments TMS too , intel 4004 و Garrett Airesearch s central Air data computer .

در سال 1978، Garrett برای تولید یک حسابگر دیجیتال به منظور رقابت با سیستم های الکترومکانیکی سپس در توسعه کامپیوتر کنترل پرداز در us navy  (نیروی دریایی us) جهنده ی (هواپیما یا هلیکوپتر) F-14-Tomacat ،دعوت شد.نمونه تا سال 1970 کامل شد و از چیسپت mos در هسته ی cpu استفاده شد.این نمونه نسبت به سیستم های مکانیکی که در برابر آن رقابت می کرد کوچکتر و قابل اعتماد تر بود و در همه مدل های اولیه ی Tomact هم استفاده شد.این سیستم آن قدر پیش رفته بود که Navy(نیروی دریایی) از انتشار و گسترش آن تا سال 1997 خودداری کرد،به همین دلیل چیسپت CADC و Mp 944 که استفاده شدند حتی تا امروز هم تقریبا ناشناخته ماندند.

1000 TMS ,TI ،4 بایتی را ساخت  و بر کاربردهای از پیش برنامه ریزی شده گنجانده شده تاکید داشت در حالی که یک نسخه ی جدید به نام TMS 180 NC را در 17 سپتامبر سال 1971 معرفی کرد که یک ماشین حساب (حسابگر) روی یک تراشه را کامل می کرد.تراشه ی lntel 4004 ،4 بایتی بود که در 5 نوامبر،1971 منتشر شد و توسط Federicofaggin ساخته شد. TI مجوز  ریزپردازنده را گرفت. U.spatent 3,757 ,306 به Gary Boone اعطا شد.( htt://pttt,usplo... ) برای تراشه ی تکی ریزپردازنده در 4 سپتامبر،1973 هرگز معلوم نشده که در حقیقبت کدام شرکت اولین آزمایش کار ریزپردازنده را داشت.در سال های 1971 و 1916 وارد عرصه ی تعهداتی درباره Datent شدند.در حالی که patent intel برای ریزپردازنده به TI می پرداخت.یک تاریخچه خوب از این رویدادها در اسناد دادگاه از یک بحث قانونی موجود است.( htt://www/metbu...)  بین lntel و Cyrix .و TI هم به عنوان میانجی و مالک patent ریزپردازنده. کامپیوتری روی یک تراشه شکلی از ریزپردازنده است که هسته ی ریزپردازنده (cpu)،حافظه و خطوط ورودی/خروجی (I/O) همه را روی یک تراشه جمع کرده است.

Patent(حق رسمی ) کامپیوتر روی یک تراشه patent ریزپردازنده نام داشت u.s pate nt 4/074/354  (htt://patfet.uspto ...) که به Gary Boone  . Michaelj از شرکت TI اعطا شد.جدا از بحث مجوز،معنی صحیح ریز پردازنده کامپیوتر است که از شماری ریز پردازنده ها به عنوان cpu(ها) استفاده می کند،در حالی که مفهوم patent بیشتر شبیه microemtroller .

با توجه به یک داستان حسابگری پیشرفته (مطبوعات MIL) و 21-220 lntel.pp وارد تماس با Computer Terminals corporadition شد که بعداً،datapoint از سن آنتونیو TX نام گرفت.که برای رسیدن به یک هدف(نهایت) در حال طراحی بودند.

Datapoint بعدا تصمیم به توقف استفاده از این تراشه شد و lntel در آپریل 1972   به عنوان 8008 شروع به فروش آن کرد.این اولین دنیای ریزپردازنده ی 8 بایتی بود.این زمینه ای برای کمیت کامپیوتر "شماره 8" مشهور بود که در مجله ی Radio-Electronic تبلیغ شد.

این 8008 و جانشین ان ،8080 با شهرت جهانی، بازار ریزپردازنده را باز کردند.

نمونه های برجسته 8 بایتی

4004 بعدا بوسیله 8080،اولین ریزپردازنده ی 8 بایتی دنبال شد.این ریزپردازنده ها پیشروان zilog z80 , lntel 8080 بسیار موفق و ریزپردازنده های 8 بایتی معمولی lntel به حساب می آیند.

Motoala 68cc در حال رقابت،پیشرفت کرده بود در تکنولوژی MosTechnalcgy 6502 در تکنولوژی Mos 6502 پیشرفت کرده بود در حالی در محبوبیت با 280 برابری می کرده هم z80 و هم 6502 روی قیمت پایین،از طریق بسته بندی کوچکتر،تکنولوژی های ساده bus (باس) و گنجایش مداربندی که به صورت معمولی در تراشه های جدا تهیه شوند(به طور مثال 280 یک کنترل کننده حافظه داشت)متمرکز داشتند.

همین ویژگی ها بود که باعث شد کامپیوتر خانگی در اوایل دهه 1980 به اوج خود برسند،در نتیجه ارائه ماشین های نیمه کارا که us$99 فروخته شد.Motorala،نهایت دنیای 8 بایتی را با معرفی Mc6809 اعلام کرد،که به طور قابل بحثی یکی از ،قدرتمندترین Orthogonal و تمیزترین نمونه های ریزپردازنده ی 8 بایتی است تا آن زمان بوده و نیز یکی از پیچیده ترین نمونه های hard wried منطقی که تا آن زمان درتولید ریزپردازنده وارد شده بود. Microcoding تقریبا در همه نمونه های قوی تر از Mc 6809 جانشین hard wried (سیم لخت) شد. و مخصوصا به خاطر پیچیدگی تکنولوژی های این نمونه برای hard wried .

یکی دیگر از اولین ریزپردازنده های 8 بایتی  ]signetics 2650 که با استقبال مختصری به خاطر بدیعی بودن و قدرتمند بودن instruction set (ساختار دستگاه) آن مواجه شد.اولین ریزپردازنده دنیای فضانوردی RCA RCA 1802 بود که در vayager و Nasa     Viking در دهه 1970 استفاده شدند و در آزمایش Galtleo در ژوپیتر هم استفاده شد.(درسال 1989 پرتاب شد و در سال 1995 رسید). CDP 1802 به خاطر اینکه با قدرت خیلی پایین هم می توانست کار کند و نیز به خاطر نوع تولیدش(سیلیکن روی یاقوت کبود) که مقاومت بیشتری در برابر اشه ی کاسمیک casmic kadiatio و تخلیه الکتروستاتیک،نسبت به انواع دیگر ریزپردازنده های هم دوره خود داشت،بنابراین می توان گفت که 1802 اولین ریزپردازنده ضد اشعه است.

16 بایتی اولین ریزپردازنده  16 بایتی چند تراشه ای، Nationdl Semiconductor IMP-16 بود که در اوایل سال 1973 معرفی شد. نسخه ی (ورژن) 8 بایتی این چیست در سال 1974 تحت عنوان 1Mp-8 معرفی شد.در سال 1975 Nationdl اولین ریزپردازنده ی تک  تراشه ای 16 بایتی به نام PACE را معرفی کرد. که بعدا توسط نسخه ی NMOS ، lns8900 دنبال شد.یکی دیگر از ریزپردازنده های 16 بایتی تک تراشه یکی بود که توسط شرکت تجهیزات دیجیتال (DEC)  در صفحه OEM lst-11 استفاده شد و همچنین در مینی کامپیوتر DDP 11/03 پاکتی و در Fairchild  Semiconductor  Micra Fame 9440 نیز بکار رفت،که هر دوی آنها در سالهای 1976 و 1975 معرفی شدند.و یکی دیگر از ریزپردازنده های 16 بایتی تک-تراشه ای TMS 9900 شرکت TI بود،که همچنین با خط TI 990 مینی کامپیوترهای آنها هم متناسب بود. 9900 در مینی کامپیوتر TI  990/4 کامپیوتر خانگی TI –99/4A   و DLP package  بسته بندی شد در حالی که برای بیشتر ریزپردازنده های 8 بایتی مثل DIP lntel 8080 40 پین ارزان تر،معمولی و کوچکتر استفاده شده بود. ادامه تراشه ها، TMS 9980 برای رقابت با lntel  طراحی شده بود،ساختار 16 بایتی TI 990 کامل داشت ،از پاکت 40 پین پلاستیکی استفاده کرده بود،اطلاعات 8 بایتی را در یک زمان جابه جا می کرد اما می توانست تنها 16 کیلوبایت بفرستد.سومین تراشه، TMS 9995 نمونه جدیدی بود.این خانواده بعدا گسترش یافت و شامل 99110  و 99105 نیز شد. Lntel راه متفاوتی را پیش گرفت، در حالی که هیچ ریزپردازنده ای برای رقابت نداشت و در عوض "بزرگتر کرد" نمونه ی 8080 را تا اندازه lntel 8086  ،16 بایتی،اولین عضو خانواده x86 که بیشتر کامپیوترهای pc را نیرو می دهد. Lntel، 8086  را به عنوان یک راه موثر انتقال و نرم افزار از خطوط 8080 معرفی کرد و در این مرور و در تجارت در این مورد موفق شد. در ادامه 8086 و 8088 ، lntel 80286،80186 را و در سال 1985 ، 80386  ،32 بایتی را در حالی که برتری بازار pc شان را به اعضای قبلی این خانواده نسبت می دادند معرفی کرد.