Ο μικροεπεξεργαστής ή CPU (central processing unit) χρησιμεύει ως το "εγκέφαλος" ενός υπολογιστή. Ο μικροεπεξεργαστής ελέγχει τα διάφορα υποσυστήματα ενός υπολογιστή, όπως η οθόνη βίντεο, οι συσκευές αποθήκευσης δεδομένων και οι διεπαφές επικοινωνίας. Επίσης, το πλειοστό των υπολογισμών που εκτελούνται από τον υπολογιστή πραγματοποιούνται στον μικροεπεξεργαστή που χρησιμεύει ως CPU.
Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ημιαγώγημα συσκευή που εκτελεί αριθμητικούς υπολογισμούς. Για να υπολογίσει, ο μικροεπεξεργαστής πρέπει να έχει διάφορα βασικά λειτουργικά τμήματα. Πρέπει να υπάρχει τμήμα για την ανάκτηση οδηγιών και δεδομένων από τη μνήμη, την αποκωδικοποίηση των οδηγιών, την εκτέλεση βασικών αριθμητικών λειτουργιών στα δεδομένα και την αποστολή αποτελεσμάτων στη μνήμη ή σε άλλη συσκευή μέσω ηλεκτρικής διαδρομής που ονομάζεται bus. Ο μικροεπεξεργαστής μπορεί επίσης να κατευθύνει άλλα μέρη του υπολογιστή να εκτελέσουν ορισμένους ειδικούς υπολογισμούς για πράγματα όπως γραφικά και κρυπτογράφηση δεδομένων.
Η Intel εισήγαγε τον πρώτο μικροεπεξεργαστή, τον 4004, το 1971. Σχεδιάστηκε να είναι μέρος μιας σειράς αριθμομηχανών που παράγονταν από μια ιαπωνική εταιρεία. Ο μικροεπεξεργαστής σχεδιάστηκε ως ένας τσιπ για να αντικαταστήσει πολυάριθμες άλλες συσκευές στο κύκλωμα της αριθμομηχανής. Συνδυάζοντας τις διάφορες λειτουργίες υπολογισμού σε μία συσκευή, η πολυπλοκότητα και το κόστος των κυκλωμάτων υπολογισμού μειώθηκε δραματικά. Η Intel κράτησε τα δικαιώματα πώλησης του μικροεπεξεργαστή σε άλλους πελάτες και έγινε πολύ επιτυχής στον τομέα των μικροεπεξεργαστών. Άλλες εταιρείες, όπως η Motorola και η Zilog, βλέποντας την επιτυχία της Intel, άρχισαν να εκδίδουν τους δικούς τους μικροεπεξεργαστές. Οι πρώτοι προσωπικοί υπολογιστές από την IBM χρησιμοποίησαν έναν μικροεπεξεργαστή Intel, ενώ οι πρώιμες Macintosh από την Apple χρησιμοποίησαν έναν επεξεργαστή Motorola.
Σήμερα, οι σύγχρονοι μικροεπεξεργαστές έχουν συχνά δύο ή περισσότερους πυρήνες επεξεργασίας μέσα σε μία συσκευή. Αυτοί ονομάζονται dual ή multi-core επεξεργαστές. Η ικανότητα των μικροεπεξεργαστών συνδέεται άμεσα με το μέγεθος των τρανζίστορ και των καλωδίων πουרכιβουν τη ημιαγωγή συσκευή. Όσο μικρότερα τα τρανζίστορ, τόσο περισσότερα από αυτά μπορείτε να συσκευάσετε σε μια συσκευή. Καθώς το μέγεθος των τρανζίστορ και των καλωδίων σμίκρυνε, η ισχύς των μικροεπεξεργαστών αυξήθηκε. Για παράδειγμα, ο πρώτος μικροεπεξεργαστής της Intel είχε 2.300 τρανζίστορ, ενώ ένας σύγχρονος quad core επεξεργαστής, όπως ο Intel Itanium, έχει δύο δισεκατομμύρια τρανζίστορ.
Υπάρχουν εξειδικευμένοι τύποι μικροεπεξεργαστών που έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένες εφαρμογές. Ένας ψηφιακός επεξεργαστής σήματος (ή DSP) είναι ένας μικροεπεξεργαστής που έχει σχεδιαστεί για την επεξεργασία και χειρισμό σήματος υψηλής ταχύτητας όπως αυτά που βρίσκονται σε προϊόντα ήχου, βίντεο και επικοινωνιών. Ένας μικροελεγκτής είναι ένας τύπος μικροεπεξεργαστή που έχει ενσωματωμένη μνήμη και χρησιμοποιείται για εφαρμογές όταν χρειάζεται ένας μικροεπεξεργαστής μέσα σε άλλη συσκευή ή μηχάνημα όπως ένα αυτοκίνητο, καφετήρα ή άσυμματο τηλέφωνο.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.