Mikroprosessor

Bir mikroprosessor, bir bilgisayarın merkezi işlem birimini (CPU) tek bir entegre devre üzerinde toplayan bir işlemci türüdür. Mikroprosessorlar, kontrol ünitesi, aritmetik lojik birimi (ALU) ve kaydedicilerden oluşur ve bellek ile giriş-çıkış aygıtları arasındaki iletişimi bir veri yolu üzerinden sağlar. Çalışma prensibi, talimatları almak (fetch), çözümlemek (decode) ve yürütmek (execute) döngüsünü kapsar; çoğu durumda von Neumann tipi bir mimari kullanılır ve komut seti mimarisi (ISA) ile belirlenir (örneğin x86, ARM, MIPS).

İşlemci, 8/16/32/64 bit gibi farklı veri genişliklerinde gelir ve tek çekirdekli veya çok çekirdekli tasarımlarla uygulanabilir. Modern mikroprosessorlar, ön bellekler (L1/L2/L3), pipelining, çok zamanlı yürütme, öngörücü dallanma ve çoğu zaman sanal bellek yönetimi için MMU gibi özelliklere sahiptir. Ayrıca bazı tasarımlar, SIMD talimatları ve güvenlik özellikleriyle donatılmıştır.

Geçmişteki gelişme: İlk ticari mikroprosessor Intel 4004 (1971) ile başladı; ardından 4040, 8008, 8080 ve 8086 aileleri geldi. 386 ile 32-bit mimari yaygınlaştı, ardından 64-bit x86-64 genişlemesi gerçekleşti. ARM mimarisi, özellikle mobil ve gömülü cihazlarda baskın hâle geldi; RISC tasarımlarla verimlilik artırıldı. Günümüzde mikroprosessorlar çok çekirdekli, çoklu iş parçacığıyla veya diğer gelişmiş tekniklerle çalışıyor.

Mikroprosessor ile mikrodenetleyici arasındaki farkı belirtmek gerekir: mikrodenetleyici genelde bellek ve çevre birimlerini tek bir çip üzerinde bütünleştirir; mikroprosesör ise çoğunlukla harici bellek ve çevre birimlerle birleşerek daha karmaşık sistemler kurulur.

Kullanım alanları: kişisel bilgisayarlar, dizüstüler, akıllı telefonlar, gömülü sistemler ve endüstriyel otomasyon gibi geniş bir yelpazede temel bileşen olarak işlev görür.