Verwerkingsapparatuur evolutie, typen, voorbeelden

De verwerkingsapparatuur Computer Dit zijn eenheden die een belangrijke rol spelen bij de procesbewerkingen van een computer. Ze worden gebruikt om de gegevens te verwerken, volgens de instructies van een programma.

De verwerking is de belangrijkste functie van de computer, omdat in deze fase de transformatie van gegevens in nuttige informatie wordt uitgevoerd, met behulp van veel computerverwerkingsapparaten.

Bron: Pixabay.com

De belangrijkste functie van verwerkingsapparaten is om de verantwoordelijkheid te hebben om welsprekende informatie te verkrijgen uit de gegevens die worden getransformeerd met behulp van verschillende van deze apparaten.

Audio- en video -verwerking bestaat uit het opruimen van de gegevens op een zodanige manier dat ze aangenamer zijn voor het oor en voor het zicht, waardoor ze er realistischer uitzien.

Daarom kunt u met sommige videokaarten beter zien dan met andere, omdat de videokaart de gegevens verwerkt om het realisme te verbeteren. Hetzelfde gebeurt met geluidskaarten en audiokwaliteit.

[TOC]

Verwerker

Wanneer een computer informatie krijgt van een invoerapparaat, zoals het toetsenbord, moet deze informatie een tussenliggende route afleggen voordat hij deze kan toewijzen aan een uitvoerapparaat, zoals de monitor.

Een verwerkingsapparaat wordt elk apparaat of instrument op de computer dat verantwoordelijk is voor het afhandelen van deze tussenliggende reis. Ze bedienen functies, voeren verschillende berekeningen uit en besturen ook andere hardware -apparaten.

Verwerkingsapparatuur Convents tussen verschillende soorten gegevens, naast het manipuleren en uitvoeren van taken met gegevens.

Gewoonlijk komt de term CPU overeen met een processor, en meer specifiek met de eenheid van de berekening en de besturingseenheid, waardoor deze elementen worden onderscheiden van de externe componenten van de computer, zoals het hoofdgeheugen en de invoer-/uitvoercircuits.

De processor werkt in nauwe coördinatie met het belangrijkste geheugen en perifere opslagapparaten.

Er kunnen andere systemen en randapparatuur zijn die werken om de gegevens te verzamelen, op te slaan en te verspreiden, maar verwerkingstaken zijn typerend voor de processor.

Evolutie van de eerste naar het heden

Beginstadium

De eerste computers, zoals de ENIAC, moesten fysiek bedraden elke keer dat een andere taak werd uitgevoerd.

In 1945 verspreidde de wiskundige von Neumann de schets van een computer met opgeslagen programma, genaamd EDVAC, die eindelijk zou eindigen in 1949.

De eerste apparaten die correct konden worden genoemd als CPU arriveerde met de komst van deze computer met een opgeslagen programma.

De programma's die voor EDVAC zijn gemaakt, zijn opgeslagen in het hoofdgeheugen van de computer, in plaats van ze te moeten vestigen via computerbedrading.

Daarom kan het programma van EDVAC worden uitgewisseld met een eenvoudige verandering in geheugeninhoud.

De eerste CPU's waren unieke ontwerpen die binnen een specifieke computer werden gebruikt. Vervolgens konden deze methode voor het ontwerpen van de CPU's afzonderlijk voor een bepaalde toepassing meerdere takenverwerkers in grote hoeveelheden ontwikkelen.

Relais en vacuümbuizen

Ze werden vaak gebruikt als schakelapparaten. Een computer had duizenden van deze apparaten nodig. Tube -computers zoals EDVAC hadden gemiddeld om de acht uur schade.

Uiteindelijk werden de op buizen gebaseerde CPU's onmisbaar omdat de voordelen die zij boden voor een aanzienlijke snelheid het probleem van hun betrouwbaarheid overtroffen.

Deze initiële synchrone CPU's werkten met een kleine kloksnelheid als ze worden geconfronteerd met huidige micro -elektronische ontwerpen, grotendeels vanwege de lage snelheid van de schakelelementen die in hun fabricage worden gebruikt.

Kan u van dienst zijn: spiraalvormig model: geschiedenis, kenmerken, fasen, voorbeeld

Transisters

In de jaren 1950 en 1960 moest de CPU niet langer worden vervaardigd, waarbij ze als grote schakelapparaten werden gebruikt en dat ze zoveel faalden, naast bros, als de relais en vacuümbuizen.

Voor zover verschillende technologieën mogelijk maakten dat kleinere en betrouwbare elektronische apparaten konden worden vervaardigd. De eerste verbetering van dit type werd bereikt met de komst van de transistor.

Met deze vooruitgang zou CPU's met een grotere complexiteit kunnen worden gemaakt en dat ze veel minder zouden falen in een of meerdere circuitplaten. Computers die gebaseerd waren op transistoren boden een reeks verbeteringen op de vorige.

Naast het aanbieden van een lager elektrisch verbruik en veel betrouwbaarder, maakten transistors het mogelijk voor processors om sneller te werken, dankzij de schakeltijd die zo laag was dat het een transistor had met betrekking tot een vacuümbuis.

Geïntegreerde schakelingen

De transistor MOS werd uitgevonden door Bell Labs in 1959. Het heeft een hoge schaalbaarheid, naast het uitgeven van veel minder elektriciteit en veel meer gecondenseerd zijn dan bipolaire Union -transistors. Hierdoor liet het om geïntegreerde circuits met hoge dichtheid te bouwen.

Aldus werd een methode ontwikkeld om vele onderling verbonden transistoren in een compact gebied te produceren. Door het geïntegreerde circuit konden een groot aantal transistoren worden vervaardigd in een enkele vorm of "chip" op basis van halfgeleiders.

De standaardisatie begon in het stadium van de transistors '.

Voor zover de micro -elektronische technologie vorderde, kon een groter aantal transistoren in geïntegreerde circuits worden geplaatst, waardoor het aantal geïntegreerde circuits dat nodig is om een ​​CPU te voltooien, wordt verminderd om een ​​CPU te voltooien.

Geïntegreerde circuits verhoogden het aantal transistoren tot honderden en vervolgens naar duizenden. Tegen 1968 was de hoeveelheid geïntegreerde circuits die nodig zijn om een ​​volledige CPU te bouwen, teruggebracht tot 24, elk met ongeveer 1.000 mos transistors.

Microprocessor

Vóór de komst van de huidige microprocessor gebruikten computers steeds kleine geïntegreerde circuits die verspreid waren over de circuitplaat.

De CPU zoals het momenteel bekend is, werd voor het eerst ontwikkeld in 1971 door Intel, zodat het zou werken binnen de structuur van personal computers.

Deze eerste microprocessor was de 4 -bit processor genaamd Intel 4004. Het is vervolgens vervangen door nieuwere ontwerpen met 8 -bit architecturen, 16 bits, 32 bits en 64 bits.

De microprocessor is een geïntegreerd circuitchip gemaakt van silicium semiconductor -materiaal, met miljoenen elektrische componenten in zijn ruimte.

Ten slotte werd het de centrale processor van de vierde generatie computers van de jaren 1980 en latere decennia.

Moderne microprocessors verschijnen op elektronische apparaten variërend van auto's tot mobiele telefoons, en zelfs speelgoed.

Jongens

Eerder gebruikten computerverwerkers getallen zoals identificatie, waardoor de snelste processors werden geïdentificeerd. Intel 80386 (386) processor was bijvoorbeeld sneller dan processor 80286 (286).

Nadat de Intel Pentium -processor de markt was binnengekomen, die 80586 had moeten worden genoemd, begonnen de andere processors namen te dragen zoals Celeron en Athlon.

Momenteel zijn er, afgezien van de gevarieerde namen van processors, verschillende capaciteiten, snelheden en architecturen (32 bits en 64 bits).

Kan u van dienst zijn: ethisch gedrag van de technoloog

Meerdere kernenverwerkingsapparaten

Ondanks de groeiende beperkingen in de chipgrootte, blijft de wens om meer kracht van nieuwe processors te produceren, fabrikanten motiveren.

Een van die innovaties was de introductie van de multinuk -processor, een unieke microprocessor -chip die een multi -core processor kan hebben. In 2005 lanceerden Intel en AMD chips -prototypes met meerdere kernontwerpen.

Intel's Pentium D was een dual -core processor in vergelijking met AMD Dual Athlon X2 -processor, een chip voor hoog -end servers.

Dit was echter slechts het begin van revolutionaire trends in microprocessorchips. In de daaropvolgende jaren evolueerden multinuk-processors uit dubbele core chips, zoals de Intel Core 2 DU.

Over het algemeen bieden multinuk -processors meer dan de basisprincipes van een enkele core processor en zijn in staat om meerdere en multiprocessing -taken uit te voeren, zelfs binnen individuele toepassingen.

Mobiele apparaten verwerken

Terwijl traditionele microprocessors van zowel persoonlijke als supercomputer -computers een monumentale evolutie hebben meegemaakt, breidt de mobiele informatica -sector zich snel uit en wordt geconfronteerd met hun eigen uitdagingen.

Fabrikanten van microprocessoren integreren allerlei kenmerken om de individuele ervaring te verbeteren.

De balans tussen het hebben van een snellere snelheid en warmtebestrijding blijft hoofdpijn, niet vergeet de impact op mobiele batterijen van deze snellere processors.

Grafische verwerkingseenheid (GPU)

De grafische processor produceert ook wiskundige berekeningen, alleen deze keer, met voorkeur voor afbeeldingen, video's en andere soorten afbeeldingen.

Deze taken werden eerder beheerd door de microprocessor, maar wanneer de CAD -applicaties intens in afbeeldingen gebruikelijk waren, ontstond de behoefte aan een speciale verwerkingshardware, in staat dergelijke taken te behandelen zonder de algemene prestaties van de computer te beïnvloeden.

De typische GPU komt op drie verschillende manieren. Het is meestal afzonderlijk verbonden met het moederbord. Het is geïntegreerd met de CPU of wordt geleverd als een extra chip gescheiden in het moederbord. De GPU is beschikbaar voor desktopcomputers, laptops en ook mobiel.

Intel en Nvidia zijn de sets chips van toonaangevende grafische afbeeldingen op de markt, de laatste is de voorkeursoptie voor de hoofdgrafische verwerking.

Voorbeelden

- Centrale verwerkingseenheid (CPU)

Het belangrijkste verwerkingsapparaat van het computersysteem. Het wordt ook Microprocessor genoemd.

Het is een interne computerchip die alle bewerkingen verwerkt die het ontvangt van de apparaten en applicaties die op de computer worden uitgevoerd.

Intel 8080

Gepresenteerd in 1974 had hij een 8 -bit architectuur, 6.000 transistors, 2MHz snelheid, 64KB geheugentoegang en 10 keer de opbrengst van 8008.

Intel 8086

Geïntroduceerd in 1978. Gebruikte een 16 -bit architectuur. Het was 29.000 transistors, met snelheden tussen 5MHz en 10MHz. Ik zou toegang kunnen hebben tot 1 megabyte geheugen.

Intel 80286

Het werd gelanceerd in 1982. Het was 134.000 transistors, met 4MHz kloksnelheden tot 12MHz. Eerste processor compatibel met eerdere processors.

Pentium

Geïntroduceerd door Intel in 1993. Ze kunnen worden gebruikt met snelheden van 60 MHz tot 300 MHz. Toen het werd vrijgegeven, had het bijna twee miljoen transistors meer dan de 80486DX -processor, met een 64 -bit databus.

Kan u van dienst zijn: ALU (logische rekenkundige eenheid): bewerkingen en architectuur

Kernduo

Eerste dubbele kernprocessor ontwikkeld voor mobiele computers, geïntroduceerd in 2006. Het was ook de eerste Intel -processor die op Apple -computers werd gebruikt.

Intel Core i7

Het is een reeks CPU die 8 generaties Intel -chips omvat. Het heeft 4 of 6 kernen, met snelheden tussen 2,6 en 3,7 GHz. Het werd geïntroduceerd in 2008.

- Moederbord

Ook aangewezen moederbord. Het is de grootste plaat in de computer. Huis de CPU, geheugen, bussen en alle andere elementen huis.

Wijs energie toe en geef een vorm van communicatie zodat alle hardware -elementen met elkaar communiceren.

- Chip

Groep van geïntegreerde circuits die samenwerken, het hele computersysteem onderhouden en besturen. Aldus verwerkt de gegevensstroom door het hele systeem.

- Klok

Het dient om alle computerberekeningen te vergezellen. Versterkt dat alle circuits in de computer op een gelijktijdige manier kunnen werken.

- Uitbreidingssleuf

Zócalo op het moederbord. Het dient om een ​​uitbreidingskaart aan te sluiten, waardoor aanvullende functies worden geboden aan een computer, zoals video, audio, opslag, enz.

- Gegevensbus

Kabelset die de CPU gebruikt om informatie te verzenden tussen alle elementen van een computersysteem.

- Richt de bus aan

Set geleidende kabels die alleen adressen dragen. De informatie stroomt van de microprocessor naar het geheugen of de invoer-/uitvoerapparaten.

- Controlebus

Transporteert de signalen die de status van de verschillende apparaten melden. Normaal gesproken heeft de controlebus slechts één adres.

- Grafische kaart

Uitbreidingskaart ingevoerd naar het moederbord van een computer. Het gaat over afbeelding en videoverwerking. Het wordt gebruikt om een ​​afbeelding op een scherm te maken.

- Grafische verwerkingseenheid (GPU)

Elektronisch circuit dat is gewijd aan het hanteren van geheugen om het maken van beelden te versnellen die zijn gericht op uitzending in een visualisatieapparaat.

Het verschil tussen een GPU en een grafische kaart is vergelijkbaar met het verschil tussen een CPU en een moederbord.

- Netwerkinterfacekaart (NIC)

Uitbreidingskaart gebruikt om verbinding te maken met elk netwerk, of zelfs op internet, met behulp van een kabel met een RJ-45-connector.

Deze kaarten kunnen met elkaar communiceren met behulp van een netwerkschakelaar, of als ze direct zijn aangesloten.

- Draadloze kaart

Bijna alle moderne computers hebben een interface om verbinding te maken met een draadloos netwerk (WIFI), dat rechtstreeks in het moederbord is geïntegreerd.

- Geluidskaart

Uitbreidingskaart dient om elk type audio op een computer te reproduceren, die kan worden waargenomen via hoge luidsprekers.

Opgenomen op de computer, hetzij in een uitbreidingssleuf of geïntegreerd in het moederbord.

- Massaopslagcontroller

Behandelt de opslag en herstel van de gegevens die permanent worden opgeslagen op een harde schijf of soortgelijk apparaat. Heeft zijn eigen gespecialiseerde CPU om deze activiteiten uit te voeren.

Referenties

1. Computer Hope (2018). Verwerkingsapparaat. Genomen van: ComputerHope.com.
2. AM7S (2019). Wat zijn computerverwerkingsapparaten? Genomen uit: am7s.com.
3. Solomon (2018). Soorten computerhardware - verwerkingsapparaten. Zig koppelt het. Genomen uit: ziglinkit.com.
4. Hub -pagina's (2019). Gegevensverwerkingsapparaten. Genomen uit: Hubpages.com.
5. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Centrale verwerkingseenheid. Genomen van: in.Wikipedia.borg.
6. Computer Hope (2019). CPU. Genomen van: ComputerHope.com.
7. Margaret Rouse (2019).Processor (CPU). Techtarget. Genomen uit: wat is.Techtarget.com.