microprocesoarelor

Microprocesoarele sunt unități centrale de procesare proiectate să execute programe prin citire de instrucțiuni din memorie și operarea pe date. Ele includ în mod obișnuit unitatea aritmetico-logică (UAL), registre, o unitate de control, o ierarhie de cache și interfețe pentru memorie și dispozitive de intrare-ieșire. În multe sisteme moderne, memoria și perifericele pot fi conectate extern, iar în proiecte avansate funcțiile de procesare, memorie și comunicare pot fi integrate într-un singur sistem pe cip (SoC).

Istoric și arhitectură: microprocesoarele au apărut în anii 1970, cu exemple timpurii precum Intel 4004 (1971) și 8086 (1978). De atunci, s-au dezvoltat arhitecturi CISC și RISC, iar seturile de instrucțiuni au fost modelate de standarde precum x86, ARM, MIPS și, mai recent, RISC-V. Procesoarele moderne folosesc pipeline-uri de execuție, pot conține mai multe nuclee și beneficiază de tehnici de paralelizare la nivel de instrucțiuni și de date, precum și de ierarhia de cache pentru accelerarea accesului la memorie.

Aplicații și tendințe: în practică, microprocesoarele sunt utilizate în calculatoare personale, servere, dispozitive mobile și sisteme încorporate. Performanța se evaluează prin frecvența de ceas, instrucțiunile pe ciclu (IPC), dimensiunea și organizarea cache-ului, precum și prin numărul de nuclee și eficiența energetică. Evoluția continuă spre procesoare pe 64 de biți, arhitecturi mixte și copii deschise de design, precum RISC-V, care stimulează inovația și personalizarea.

Diferențe esențiale: microprocesoarele reprezintă nucleul CPU-ului într-un sistem ce poate utiliza memorii și I/O externe; microcontrolerele încorporează în același cip atât procesorul, cât și memoria și perifericele, fiind utilizate în sisteme încorporate compacte.