Πώς λειτουργούσε ένας υπολογιστής πριν από τον μικροεπεξεργαστή;

Πριν από τον μικροεπεξεργαστή, κατασκευάστηκαν υπολογιστές χρησιμοποιώντας διακριτά εξαρτήματα. Αντί για ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα που περιέχει τη λογική της CPU, βασίστηκαν σε χιλιάδες ή ακόμα και δεκάδες χιλιάδες μεμονωμένα τρανζίστορ, διόδους, αντιστάσεις και πυκνωτές, όλα διασυνδεδεμένα με καλώδια σε μεγάλες εκτυπωμένες πλακέτες. Αυτά τα στοιχεία πραγματοποίησαν τις ίδιες λειτουργίες με έναν μικροεπεξεργαστή, αλλά με πολύ μεγαλύτερο, λιγότερο αποτελεσματικό και λιγότερο αξιόπιστο τρόπο. Εδώ είναι μια κατανομή:

* Λογικές πύλες: Οι βασικές λειτουργίες λογικής (και, ή όχι, κλπ.) Εφαρμόστηκαν χρησιμοποιώντας μεμονωμένα τρανζίστορ ενσύρματα μαζί για να δημιουργήσουν λογικές πύλες. Αυτές οι πύλες σχημάτισαν τα δομικά στοιχεία των πιο σύνθετων κυκλωμάτων.

* Καταχωρήσεις και αριθμητικές λογικές μονάδες (alus): Τα μητρώα, τα οποία διατηρούν προσωρινά δεδομένα και ο Alus, τα οποία εκτελούν αριθμητικές και λογικές λειτουργίες, κατασκευάστηκαν από πολυάριθμες λογικές πύλες και flip-flops (στοιχεία μνήμης). Όλα αυτά ήταν ξεχωριστά εξαρτήματα.

* μνήμη: Οι πρώιμοι υπολογιστές χρησιμοποίησαν διάφορους τύπους μνήμης, όπως:

* Σωλήνες κενού: Αυτά χρησιμοποιήθηκαν αρχικά τόσο για τη λογική όσο και για τη μνήμη, αλλά ήταν ογκώδη, αναξιόπιστα και κατανάλωναν πολλή δύναμη.

* Μνήμη μαγνητικού πυρήνα: Αυτή ήταν μια σημαντική πρόοδος, χρησιμοποιώντας μικροσκοπικά μαγνητικά δαχτυλίδια για την αποθήκευση κομμάτια πληροφοριών. Ήταν ταχύτερη και πιο αξιόπιστη από τους σωλήνες κενού.

* Μαγνητικά τύμπανα και ταινίες: Αυτά χρησιμοποιήθηκαν για μαζική αποθήκευση, παρέχοντας βραδύτερη αλλά μεγαλύτερη χωρητικότητα από τη μνήμη πυρήνα.

* Μονάδα ελέγχου: Η μονάδα ελέγχου, υπεύθυνη για την ανάληψη οδηγιών και τον συντονισμό των ενεργειών άλλων τμημάτων του υπολογιστή, κατασκευάστηκε επίσης από διακριτά εξαρτήματα. Θα έφερε οδηγίες από τη μνήμη, θα τους αποκωδικοποιήσει και θα ελέγχει τη ροή των δεδομένων μέσα στο μηχάνημα.

* Συσκευές εισόδου/εξόδου (I/O): Αυτές ήταν ξεχωριστές μονάδες που συνδέονται με τον κύριο υπολογιστή μέσω προσαρμοσμένων διεπαφών. Αυτό περιελάμβανε κάρτες διάτρησης, αναγνώστες χαρτιού, teletypewriters, και αργότερα, μαγνητικές ταινίες.

Στην ουσία, οι υπολογιστές προ-μικροεπεξεργαστών ήταν πολύ πιο περίπλοκες στη φυσική τους κατασκευή. Ήταν μεγαλύτερα, καταναλώνονται σημαντικά περισσότερη ισχύ, παρήγαγαν περισσότερη θερμότητα και ήταν πολύ λιγότερο αξιόπιστες (επιρρεπείς σε αποτυχίες συστατικών). Ο προγραμματισμός τους ήταν επίσης μια πιο εμπλεκόμενη διαδικασία, που συχνά έγινε απευθείας στον κώδικα μηχανής ή χρησιμοποιώντας γλώσσες συναρμολόγησης πολύ χαμηλού επιπέδου. Η έλλειψη ενσωμάτωσης έκανε το σχεδιασμό, την οικοδόμηση και τη διατήρηση αυτών των μηχανών απίστευτα προκλητική και δαπανηρή, περιορίζοντας την προσβασιμότητά τους. Ο μικροεπεξεργαστής επανάσταση στον υπολογισμό ενσωματώνοντας όλες αυτές τις λειτουργίες σε ένα ενιαίο τσιπ, αυξάνοντας δραματικά την αποτελεσματικότητα, την αξιοπιστία και την οικονομική προσιτότητα.