microprocessen

Een microprocessor, veelal afgekort tot μP, is een centrale verwerkingseenheid die op een enkele geïntegreerde schakeling (IC) is geplaatst. Het voert berekeningen uit en verwerkt data volgens een programma. Typische onderdelen zijn een ALU (rekenwerk), een controle-eenheid die instructies decodeert en coördineert, registers voor snelle dataopslag, en vaak cachegeheugen. De microprocessor wordt aangestuurd door een instructieset-architectuur (ISA) die bepaalt welke instructies beschikbaar zijn en hoe data worden gemanipuleerd.

Microprocessors verschillen van microcontrollers en digitale signaalprocessors: een microprocessor biedt doorgaans de CPU en vereist externe geheugen en randapparatuur; een microcontroller bevat meestal geheugen, randapparatuur en sometimes een CPU op dezelfde chip, gericht op embedded toepassingen.

Historisch gezien ontstonden de eerste microprocessors in de vroege jaren zeventig met de Intel 4004 (1971) en evolueerden naar bredere 8‑ en 16‑bit systemen zoals 8080 en 8086. De x86‑familie werd later dominant voor pc's. Tegelijkertijd ontstonden RISC‑architecturen zoals ARM, MIPS en PowerPC die later wijdverspreid raakten in mobiele en embedded systemen.

Architectuur en technologie: moderne CPUs beschikken over pipelining, superscalar uitvoering, out‑of‑order uitvoering en branch prediction. Veel modellen hebben meerdere kernen en ondersteunen multithreading. Cachegeheugen en geïntegreerde geheugencontrollers zijn gemeengoed. Systemen worden steeds vaker gebouwd als systemen on a chip (SoC) met geïntegreerde grafische eenheden en AI‑accelerators.

Fabricage en markt: microprocessors worden vervaardigd via CMOS‑processen, met shrinking lithografische nodes. Grote producenten zijn Intel, AMD, ARM‑licentiehouders, en diverse Chinese en Europese fabrikanten. Toepassingen variëren van desktop- en server‑computers tot mobiele apparaten en embedded systemen.

Impact en trends: de toename in transistoren heeft de rekenprestaties enorm verhoogd, terwijl energie- en warmtebeheer steeds belangrijker worden. Huidige ontwikkelingen richten zich op energie-efficiente cores, vectorverwerking (SIMD), on‑chip AI‑verwerking en heterogene systemen.