Mikroprocessorerna

Mikroprocessorerna är centralenheten i datorer och inbyggda system som finns på en enda integrerad krets. De hämtar, tolkar och utför instruktioner och styr dataflöden mellan minne, in- och utmatning. En mikroprocessor innehåller vanligtvis registret, aritmetisk-logisk enhet, styrkrets och ofta cacheminne, och fungerar tillsammans med övriga komponenter som minne och kringutrustning.

Historien började i början av 1970-talet med 4‑ och 8‑bitare som Intel 4004 och 8086. Z80 och 6800 följde. Intel 8086/8088 lade grunden till dagens x86‑familj. På 1980‑ och 1990‑talet växte RISC‑idéerna fram, med ARM, MIPS och PowerPC som exempel. Moderna mikroprocessorer har ofta flera kärnor, djup pipelining, ut‑of‑order‑exekvering och flera nivåer av cache.

Skillnaden mellan mikroprocessor och mikrocontroller är att processorn ofta kräver extern minne och kringutrustning, medan en mikrocontroller har minne och perifera funktioner inbyggda på samma chip. De flesta allmänna CPU‑arkitekturer är av typen von Neumann eller liknande, även om specialiserade system ibland använder Harvard‑inspirerade lösningar för separerad program- och dataåtkomst.

Användningsområdena är breda: persondatorer, servrar och en mängd inbyggda system i fordon, hemelektronik och kommunikation. Tillverkning sker i CMOS‑processer, där transistorernas dimensioner successivt minskat. Förändringar drivs både av prestanda och energioptimering, och Moore's lag fungerar som historisk referens även om farten främst uppnås genom arkitektur- och teknikutveckling.