Mikroprosessoreihin

Mikroprosessoreihin viittaamalla tarkoitetaan pienikokoisia, ohjelmallisesti ohjattavia laskentayksiköitä, jotka suorittavat tietokoneohjelmien käskyt sekä hallitsevat muistia ja I/O:ta. Mikroprosessori on useimmiten tietokoneen keskuslaskentayksikkö (CPU), jonka tehtävänä on tulkita ja toteuttaa ohjelmakäskyt sekä koordinoida muiden komponenttien toimintaa.

Rakenteeltaan mikroprosessorit sisältävät laskentayksikön (ALU), rekisterit, ohjausyksikön sekä välimuistin ja useita sisäisiä sekä ulkoisia tiedonvälitysnopeuksia. Nykyään monia prosessoreja käyttävät järjestelmät ovat osa järjestelmä-arkkitehtuureita (SoCs), joissa CPU, grafiikkayksikkö, muistityypit ja kiihdyttimet yhdistyvät samalle sirulle. Eri arkkitehtuuri määrittävät käskyjen tyypin; yleisimpiä ovat CISC- ja RISC-perinteet (esim. x86 ja ARM).

Historia: ensimmäinen kaupallinen mikroprosessori oli Intel 4004 vuonna 1971. Sen jälkeen siirryttiin 8-, 16- ja 32-bittisiin prosessoreihin, ja nykyään yleisimpiä ovat 64-bittiset arkkitehtuurit. X86- ja ARM-perheet hallitsevat suurta osaa markkinoista, kun taas MIPS ja muut arkkitehtuurit ovat löytäneet paikkansa tietyissä sovelluksissa.

Nykyään mikroprosessoreita käytetään laajasti kannettavissa laitteissa, älypuhelimissa, palvelimissa ja teollisuusjärjestelmissä. SoC-ratkaisut integroidaan useisiin toimintoihin, mikä mahdollistaa pienemmän tilan ja energiatehokkuuden. Moniydin- ja tekoälykiihdyttimet ovat yleisiä piirteitä nykyaikaisissa prosessorijärjestelmissä.

Valmistustekniikka ja suorituskyky kehittyvät jatkuvasti; transistorimäärät kasvavat ja valmistusprosesseja pienennetään (esim. 7 nm, 5 nm), mikä parantaa sekä suorituskykyä että energiatehokkuutta.