Mikroprocesor

Mikroprocesor Obrázek v Infoboxu.
Typ Procesor ( v )
Objev
Datováno 1971

Mikroprocesor je procesor z nichž jsou všechny komponenty byly dostatečně miniaturní být seskupeny společně v jednom boxu . Procesor je funkčně součástí počítače, který provádí pokyny a zpracovává programová data .

Popis

Až do začátku sedmdesátých let se různé elektronické komponenty potřebné pro provoz procesoru nemohly vejít na jediný integrovaný obvod , což vyžadovalo propojení mnoha komponent včetně několika integrovaných obvodů. V roce 1971 se americké společnosti Intel podařilo poprvé umístit všechny komponenty, které tvoří procesor, do jediného integrovaného obvodu, čímž vznikl mikroprocesor.

Tato miniaturizace umožnila:

Hlavní charakteristiky mikroprocesoru jsou:

Sada instrukcí který se liší podle typu mikroprocesoru a výrobce: přidejte dvě čísla, porovnejte dvě čísla, abyste zjistili, zda jsou stejná, porovnejte dvě čísla, abyste určili, která je největší, vynásobte dvě čísla ... Procesor může provést několik desítek, dokonce stovek nebo tisíce různých pokynů. Složitost jeho architektury Tato složitost se měří počtem tranzistorů obsažených v mikroprocesoru. Čím více tranzistorů mikroprocesor obsahuje, tím více bude schopen provádět složité operace a / nebo zpracovávat velká množství. Počet bitů, které procesor dokáže zpracovat současně První mikroprocesory nemohly zpracovat více než 4 bity najednou. Museli proto provést několik pokynů k přidání 32 nebo 64 bitových čísel. V roce 2007 mohou mikroprocesory zpracovávat 64bitová čísla. Počet bitů sběrnice , paměti a procesoru má přímý vliv na schopnost rychle zpracovat velká čísla nebo čísla s vysokou přesností (počet významných desetinných míst). Rychlost hodin Úlohou hodin je regulovat rytmus práce mikroprocesoru. Frekvence odpovídá tomu, co se nazývá hodinový cyklus. Instrukce, v závislosti na typu procesoru a instrukce, může trvat jeden nebo více hodinových cyklů. Procesory RISC, na nichž jsou všechny operace v strojovém jazyce jednoduché, ale pevně zapojené, obvykle vyžadují jeden cyklus na instrukci. Naopak procesor CISC obsahující mikrokód nebo instrukci strojového jazyka je pak řada kabelových instrukcí. Ve všech případech tedy platí, že při stejné technologii platí, že čím vyšší frekvence, tím vyšší počet instrukcí, které lze provést.

Například procesor A běžící na 400  MHz může provádět určité instrukce rychleji než jiný B běžící na 1  GHz , vše záleží na jejich příslušných architekturách.

Kombinace výše uvedených charakteristik určuje výkon mikroprocesoru, který je vyjádřen v „milionech instrukcí za sekundu“ (MIPS). V 70. letech minulého století prováděly mikroprocesory méně než milion instrukcí za sekundu, ale v roce 2007 mohly procesory provádět více než 10  miliard instrukcí za sekundu .

Příběh

V roce 1969 , mikroprocesor byl vynalezen inženýr a fyzik z Intelu , Marcian Hoff (přezdíval Ted Hoff) a Federico Faggin , který právě ji připojil s výzkum prováděný v Itálii. Federico Faggin , italský inženýr, je v roce 1968 ve Fairchild-SGS v Agrate Brianza , poté v Palo Alto u Thomase Kleina , návrháře prvního komerčního integrovaného obvodu se samonosnými mřížkami, Fairchild 3708, poté projektového manažera Silicon Gate Technology ( SGT), první praktická metoda pro výrobu integrovaných obvodů MOS (polovodičová / kovová / oxidová struktura) se samočinnými hradly, která nahradila tradiční hliníkovou bránu tranzistoru MOS silikonovou bránou, pro integraci dvakrát více tranzistorů do stejného povrch. Federico Faggin je najat společností Intel vDuben 1970, být projektovým manažerem, tvůrcem metodiky designu a hlavním designérem. Za pár měsíců navrhl s Marcianem Hoffem ze čtyř čipů Intel 4004, který byl původně používán k výrobě grafických řadičů v textovém režimu, univerzální procesor s licencí zakoupenou od japonského Busicomu .

Marcian Hoff formuloval architekturu mikroprocesoru (bloková architektura a sada instrukcí). První mikroprocesor na trhu,15. listopadu 1971, Je 4-  bit Intel 4004 , následovaný 8-bitové Intel 8008, který byl původně použit pro výrobu režimu textu grafických regulátorů . Zákazník, který požadoval design, se považoval za příliš pomalý a stal se univerzálním procesorem.

Tyto procesory jsou předchůdci procesorů Intel 8080 , Zilog Z80 a budoucí rodiny Intel x86 . Federico Faggin je autorem nové metodiky návrhu čipů a logiky, nejprve založené na technologii křemíkové brány vyvinuté v roce 1968 ve Fairchildu . Vedl také design prvního mikroprocesoru až do jeho uvedení na trh v roce 1971 .

Americká společnost Motorola téměř ve stejné době prováděla podobné práce a inovace pod vedením Chucka Peddla z General Electric , kde navrhl elektronickou registrační pokladnu, která se však v roce 1970 rozhodla vzdát počítačové činnosti. Podílel se na vývoji 8bitového mikroprocesoru Motorola 6800 , poté prodaného za 300 USD a který bude používán pro profesionální počítače Goupil 1 a 2 od společnosti SMT .

V 1970 , pojmy datagramy a distribuované výpočty se objevil , s Arpanetu , v síti Kyklady a distribuované systémové architektury , která v roce 1978 se stal „OSI-DSA“ modelu . Mikroprocesor je velmi rychle vítán jako základní kámen tohoto distribuovaného výpočtu , protože umožňuje decentralizovat výpočet s levnějšími a méně těžkopádnými stroji ve srovnání s monopolem IBM vyráběným ve větších sériích.

V roce 1990 , Gilbert Hyatt prohlašoval otcovství mikroprocesoru na základě patentu , kterou podal v roce 1970 . Uznání očekávání patentu společnosti Hyatt by společnosti Hyatt umožnilo požadovat autorské honoráře u všech mikroprocesorů vyráběných po celém světě, ale patent společnosti Hyatt byl v roce 1995 zrušen americkým patentovým úřadem, a to na základě skutečnosti, že mikroprocesor popsaný v patentové přihlášce byly vyrobeny a navíc nemohly být vyrobeny technologií dostupnou v době podání patentu.

Následující tabulka popisuje hlavní charakteristiky mikroprocesorů vyráběných společností Intel a ukazuje jejich vývoj z hlediska počtu tranzistorů, miniaturizace obvodů a zvýšení výkonu. Je třeba mít na paměti, že pokud tato tabulka popisuje vývoj produktů Intel, vývoj produktů konkurence sledoval stejný směr víceméně vpřed nebo vzadu.

Počítačový program je v podstatě tok instrukcí prováděných procesorem. Každá instrukce vyžaduje jeden nebo více hodinových cyklů , instrukce se provádí v tolika krocích, kolik cyklů je zapotřebí. Sekvenční mikroprocesory provedou další instrukci, jakmile dokončí aktuální instrukci. V případě paralelismu instrukcí může mikroprocesor zpracovat několik instrukcí ve stejném hodinovém cyklu, za předpokladu, že tyto různé instrukce neimobilizují současně jeden vnitřní zdroj. Jinými slovy, procesor provádí pokyny, které na sebe navazují a nejsou na sobě navzájem závislé, v různých fázích dokončení. Tato nadcházející spouštěcí fronta se nazývá kanál . Tento mechanismus byl poprvé implementován v 60. letech společností IBM . Pokročilejší procesory provádějí současně tolik instrukcí, kolik mají potrubí, to za podmínky, že všechny instrukce, které mají být provedeny paralelně, nejsou vzájemně závislé, to znamená, že výsledek provádění každé z nich upravit podmínky provedení jednoho z ostatních. Procesory tohoto typu se nazývají superskalární procesory . Prvním počítačem vybaveným tímto typem procesoru byl Seymour Cray CDC 6600 v roce 1965. Pentium byl prvním ze superskalárních procesorů kompatibilních s PC .

Návrháři procesorů se nesnaží jednoduše provést několik nezávislých instrukcí současně, ale snaží se optimalizovat dobu provádění všech instrukcí. Například procesor může třídit instrukce tak, aby všechny jeho kanály obsahovaly nezávislé instrukce. Tento mechanismus se nazývá provádění mimo objednávku . Tento typ procesoru byl nezbytný pro spotřební stroje v 80. a 90. letech. Kanonickým příkladem tohoto typu potrubí je procesor RISC (počítač se sníženou instrukční sadou) v pěti krocích. Intel Pentium 4 má 35 pipeline. Kompilátor optimalizovaný pro tento druh procesoru poskytuje kód, který poběží rychleji.

Aby se zabránilo plýtvání časem čekáním na nové pokyny, a zejména času potřebnému k opětovnému načtení kontextu mezi každou změnou vláken , přidali zakladatelé do svých procesorů optimalizační procesy, aby vlákna mohla sdílet kanály, mezipaměti a registry. Tyto procesy, seskupené pod názvem Simultánní vícevláknové zpracování , byly vyvinuty v padesátých letech minulého století. Na druhou stranu, aby se dosáhlo zvýšení výkonu, musí kompilátoři tyto procesy zohlednit, takže je nutné programy znovu sestavit. typy procesorů. Intel začal vyrábět procesory implementující dvouproudovou technologii SMT počátkem roku 2000 . Tyto procesory, Pentium 4s , mohou současně provozovat dvě vlákna, která sdílejí stejné kanály, mezipaměti a registry. Intel nazval tuto obousměrnou technologii SMT  : Hyperthreading . Super-threading  (v) je, Mezitím, SMT technologie, ve kterém více vláken také sdílet stejné zdroje, ale tyto nitě spustit pouze jednu po druhé, a nikoliv současně.

Již dlouhou dobu byla myšlenka mít několik procesorů koexistujících ve stejné komponentě, například System on Chip . To spočívalo například v přidání do procesoru, aritmetického koprocesoru , DSP , dokonce i mezipaměti paměti, případně dokonce všech komponent nalezených na základní desce. Procesory používající dvě nebo čtyři jádra se proto objevily, například jako IBM POWER4 vydané v roce 2001. Mají technologie je uvedeno výše. Počítače, které mají tento typ procesorů, stojí méně než nákup ekvivalentního počtu procesorů. Výkon však není přímo srovnatelný, záleží na řešeném problému. Byla vyvinuta speciální rozhraní API, která plně využívají výhod těchto technologií, například Intel Threading Building Blocks .

Datováno Příjmení Počet
tranzistorů 		Jemnost
leptání (nm) 		Počet jader Frekvence hodin Šířka
dat 		MIPS
1971 Intel 4004 2300 10 000 1 740  kHz 4 bity / 4 bity sběrnice 0,06
1974 Intel 8080 6000 6000 1 2  MHz 8 bitů / 8 bitů sběrnice 0,64
1979 Intel 8088 29 000 3000 1 5  MHz 16 bitů / 8 bitů sběrnice 0,33
1982 Intel 80286 134 000 1 500 1 6 až 16  MHz (20  MHz na AMD) 16 bitů / 16 bitů sběrnice 1
1985 Intel 80386 275 000 1 500 1 16 až 40  MHz 32bitová / 32bitová sběrnice 5
1989 Intel 80486 1 200 000 (800 nm) 1000 až 800 1 16 až 100  MHz 32bitová / 32bitová sběrnice 20
1993 Pentium ( Intel P5 ) 3 100 000 800 až 250 1 60 až 233  MHz 32bitová / 64bitová sběrnice 100
1997 Pentium II 7 500 000 350 až 250 1 233 až 450  MHz 32bitová / 64bitová sběrnice 300
1999 Pentium III 9 500 000 250 až 130 1 450 až 1400  MHz 32bitová / 64bitová sběrnice 510
2000 Pentium 4 42 000 000 180 až 65 1 1,3 až 3,8  GHz 32bitová / 64bitová sběrnice 1700
2004 Pentium 4 D (Prescott) 125 000 000 90 až 65 1 2,66 až 3,6  GHz 32bitová / 64bitová sběrnice 9 000
2006 Core 2 Duo (Conroe) 291 000 000 65 2 2,4  GHz (E6600) 64bitová / 64bitová sběrnice 22 000
2007 Core 2 Quad (Kentsfield) 2 * 291 000 000 65 4 3  GHz (Q6850) 64bitová / 64bitová sběrnice 2 * 22 000 (?)
2008 Core 2 Duo (Wolfdale) 410 000 000 45 2 3,33  GHz (E8600) 64bitová / 64bitová sběrnice ~ 24 200
2008 Core 2 Quad (Yorkfield) 2 * 410 000 000 45 4 3,2  GHz (QX9770) 64bitová / 64bitová sběrnice ~ 2 * 24 200
2008 Intel Core i7 (Bloomfield) 731 000 000 45 4 3,33  GHz (Core i7 975X) 64bitová / 64bitová sběrnice ?
2009 Intel Core i5 / i7 (Lynnfield) 774 000 000 45 4 3,06  GHz (I7 880) 64bitová / 64bitová sběrnice 76 383
2010 Intel Core i7 (Gulftown) 1 170 000 000 32 6 3,47  GHz (Core i7 990X) 64bitová / 64bitová sběrnice 147 600
2011 Intel Core i3 / i5 / i7 (Sandy Bridge) 1 160 000 000 32 4 3,5  GHz (Core i7 2700K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2011 Intel Core i7 / Xeon (Sandy Bridge-E) 2 270 000 000 32 4 až 6 3,5  GHz (Core i7 3970X) 64bitová / 64bitová sběrnice 1 nebo 2
2012 Intel Core i3 / i5 / i7 (Ivy Bridge) 1 400 000 000 22 4 až 6 3,5  GHz (Core i7 3770K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2013 Intel Core i3 / i5 / i7 (Haswell) 1 400 000 000 22 4 až 6 3,8 GHz (Core i7 4770K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2014 Intel Core i3 / i5 / i7 (Broadwell) 1 400 000 000 14 4 až 10 3,8 GHz (Core i7 5775R) 64bitová / 64bitová sběrnice
2015 Intel Core i3 / i5 / i7 (Skylake) 1750 000 000 14 4 až 8 4 GHz (Core i7 6700K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2016 Intel Core i3 / i5 / i7 (Kabylake) ? 14 4 4,2 GHz (Core i7 7700K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2017 Intel Core i3 / i5 / i7 (Coffee Lake) ? 14 6 až 8 5,0 GHz (Core i7 8086K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2019 Intel Core i3 / i5 / i7 / i9 (Ice Lake) ? 10 4 4,1 GHz (Core i7-1068NG7) 64bitová / 64bitová sběrnice
2019 Intel Core i3 / i5 / i7 / i9 (Tiger Lake) ? 10 4 5,0 GHz (Core i7-11375H) 64bitová / 64bitová sběrnice
2020 Intel Core i3 / i5 / i7 / i9 (Comet Lake) ? 14 8 5,3 GHz (Core i9-10900K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2021 Intel Core i3 / i5 / i7 / i9 (Rocket Lake) ? 14 8 5,3 GHz (Core i9-11900K) 64bitová / 64bitová sběrnice
2021 Intel Core i3 / i5 / i7 / i9 (Alder Lake) ? 10 ? 64bitová / 64bitová sběrnice

Rodiny

Mikroprocesory jsou obvykle seskupeny do rodin v závislosti na souboru pokynů , které provádějí. I když tato sada instrukcí často obsahuje základnu společnou pro celou rodinu, novější mikroprocesory v rodině mohou představovat nové instrukce. Zpětná kompatibilita v rodině není vždy zaručen. Například takzvaný program kompatibilní s x86 napsaný pro procesor Intel 80386 , který umožňuje ochranu paměti, nemusí fungovat na starších procesorech, ale funguje na všech novějších procesorech (například Intel Core Duo nebo Athlon d 'AMD).

Existují desítky rodin mikroprocesorů. Mezi nejpoužívanější patří:

Rodinou nejznámější pro širokou veřejnost je rodina x86 , která se objevila na konci 70. let a byla vyvinuta hlavně společnostmi Intel (výrobce Pentium ), AMD (výrobce Athlon ), VIA a Transmeta . První dvě společnosti dominují na trhu produkcí většiny mikroprocesorů pro osobní počítače kompatibilní s PC a Macintosh od roku 2006 .

MOS Technology 6502 , která byla použita k výrobě Apple II , Commodore PET a jehož potomci byly použity pro Commodore 64 a Atari 2600 konzoly . Technologie MOS 6502 byla navržena bývalými inženýry společnosti Motorola a byla velmi inspirována modelem Motorola 6800 .

Mikroprocesor Zilog Z80 byl široce používán v 80. letech při konstrukci prvních 8bitových osobních mikropočítačů, jako je TRS-80 , Sinclair ZX80 , ZX81 , ZX Spectrum , standard MSX , Amstrad CPC a později ve vestavěných systémech.

Rodina Motorola 68000 (nazývaná také m68k) společnosti Motorola animovala první Macintosh , Mega Drive , Atari ST a Commodore Amiga . Jejich deriváty ( Dragonball , ColdFire ) se stále používají ve vestavěných systémech.

Mikroprocesory PowerPC společností IBM a Motorola vybavily do roku 2006 mikropočítače Macintosh (vyráběné společností Apple ). Tyto mikroprocesory se také používají na serverech IBM řady P a v různých integrovaných systémech . V oblasti herních konzolí vybavují mikroprocesory odvozené od PowerPC Wii ( Broadway ), GameCube ( Gekko ), Xbox 360 (tříjádrový derivát s názvem Xenon). PlayStation 3 je vybaven Cell mikroprocesorem , odvozený od POWER4, architektuře podobné PowerPC.

Procesory architektury MIPS animovaly pracovní stanice ze Silicon Graphics , herní konzole jako PSone , Nintendo 64 a vestavěné systémy, stejně jako routery Cisco . Je to první rodina, která nabízí 64bitovou architekturu s MIPS R4000 v roce 1991. Procesory čínského zakladatele Loongsona jsou novou generací založenou na technologiích MIPS používaných v superpočítačích a počítačích s nízkou spotřebou.

Rodina ARM se dnes používá hlavně ve vestavěných systémech , včetně mnoha PDA a smartphonů . To bylo dříve používáno žaludem pro jeho Archimedes a RiscPC .

Rychlost provádění pokynů

Provozní frekvence

Tyto mikroprocesory jsou taktovaný pomocí hodinového signálu (a pravidelný oscilační signálu uložení rytmus o převodu mezi obvody). V polovině 80. let měl tento signál frekvenci 4 až 8  MHz . V roce 2000 dosáhla tato frekvence 3  GHz . Čím vyšší je tato frekvence, tím více může mikroprocesor provádět vysokou rychlostí základní instrukce programů, ale tím více je třeba dbát na kvalitu sběrnic a jejich délku přizpůsobit frekvenci.

Zvyšování frekvence má nevýhody:

Přetaktování

Přetaktování se vztahuje na mikroprocesoru vyšší frekvence hodinového signálu na doporučení výrobce, které mohou vykonat více instrukcí za sekundu. To často vyžaduje více napájecího zdroje s rizikem chybných funkcí nebo dokonce zničení v případě přehřátí.

Optimalizace cesty provedení

Současné mikroprocesory jsou optimalizovány tak, aby prováděly více než jednu instrukci za taktovací cyklus, jsou to mikroprocesory s paralelizovanými prováděcími jednotkami. Navíc jim jsou poskytovány postupy, které pomocí statistik „předjímají“ následující pokyny.

V závodě o výkon mikroprocesorů soutěží dvě optimalizační metody:

Se zmenšováním velikosti elektronických čipů a zrychlením taktovacích frekvencí však rozdíl mezi RISC a CISC téměř úplně zmizel. Tam, kde existovaly jednoznačné rodiny, dnes můžeme vidět mikroprocesory, kde vnitřní struktura RISC poskytuje energii a zároveň je kompatibilní s použitím typu CISC (rodina Intel x86 tak prošla přechodem mezi organizací, která byla původně velmi typická pro „ CISC“. struktura . v současné době používá velmi rychlý RISC jádro , založené na systému on-the-fly kódu přesmyku ) realizované, zčásti díky stále větších vyrovnávacích pamětí , který obsahuje až tři úrovně.

Struktura a provoz

Struktura mikroprocesoru

Centrální jednotka mikroprocesoru v podstatě obsahuje:

Některé registry mají velmi specifickou roli:

Pouze programový čítač je nezbytný, existují (vzácné) procesory bez stavového registru nebo bez ukazatele zásobníku (například NS320xx  (en) ).

Řídicí jednotku lze také rozdělit:

Fungující

Nejprve mikroprocesor načte instrukci obsaženou v paměti díky čítači programu. Ten je postupně zvyšován, takže procesor zpracovává další instrukci v dalším cyklu. Instrukce je poté dekódována a pokud je to nutné, mikroprocesor prohledá paměť pro další data. V některých případech se pokyny používají pouze k načtení dat do konkrétního registru nebo k zápisu dat z registru do paměti. V takovém případě procesor načte nebo zapíše data a poté předá další instrukci. V případě, že procesor musí provést výpočetní operaci, procesor poté vyvolá ALU. V mnoha architekturách to funguje s registrem akumulátoru . Tím se uloží výsledek předchozí operace, kterou lze poté znovu použít. V případě skoku ( goto, jump ) je to přímo změněno počítadlo programu. V případě podmíněného skoku ( pokud ) procesor zkontroluje před skokem, že je logická podmínka platná ( true ). U některých skoků ( skoků ) přidá procesor hodnotu akumulátoru. To umožňuje provádění programu kdekoli v paměti. Pokyny jsou proto rozděleny do několika kategorií:

Na konci cyklu procesor dokončí ukládání svých dat do paměti nebo do konkrétních registrů. V případě carry obdrží speciální registr hodnotu carry, což umožňuje jeho opětovné zkombinování pro provoz s více bity, než umožňuje architektura. V případě chyby, jako je dělení nulou, procesor upraví stavový registr a může spustit přerušení. Všechny tyto kroky lze provést v několika cyklech hodin. Optimalizace spočívá v jejich provádění v řetězci (princip kanálu) nebo paralelně (superskalární architektura). V současné době se výrobci potýkají s obtížemi spojenými s nárůstem frekvence mikroprocesorů a snaží se zvýšit počet instrukcí na cyklus (IPC), aby zvýšili rychlost svých procesorů. To vedlo ke vzniku vícejádrových procesorů , složených z několika jednotek nebo jader , schopných provádět jednu instrukci nezávisle na druhé (na rozdíl od superskalární architektury, která udržuje společné registry). Potom hovoříme o výpočtu paralelně. To však vyžaduje vhodné programy a výkon těchto procesorů proto stále více závisí na kvalitě programování prováděných programů.

Výrobní

Výroba mikroprocesoru je v podstatě stejná jako výroba jakéhokoli integrovaného obvodu . Sleduje tedy složitý proces. Ale obrovská velikost a složitost většiny mikroprocesorů má tendenci dále zvyšovat náklady na operaci. Na Moorův zákon , který říká, že počet tranzistorů na mikroprocesorech Dual křemíkových čipů každé dva roky, také naznačuje, že výrobní náklady na dvojnásobek spolu se stupněm integrace.

Výroba mikroprocesorů je dnes považována za jeden ze dvou faktorů zvyšování kapacity výrobních jednotek (s omezeními spojenými s výrobou velkokapacitních pamětí). Jemnost průmyslové rytí dosáhl 45  nm v roce 2006. Tím se dále snižuje jemnost rytí, zakladatelé přišli proti pravidlům kvantové mechaniky .

Problém s ohřevem

Přes použití stále jemnějších technik gravírování zůstává zahřívání mikroprocesorů přibližně úměrné druhé mocnině jejich napětí v dané architektuře. S napětím, frekvencí a koeficientem nastavení můžeme vypočítat rozptýlený výkon  :

Tento problém souvisí s dalším, a to s odvodem tepla, a tedy často s ventilátory , zdroji znečištění hlukem. Lze použít kapalinové chlazení. Použití tepelné pasty zajišťuje lepší vedení tepla z procesoru do chladiče. Zatímco topení nepředstavuje hlavní problém pro stolní aplikace, představuje to pro všechny přenosné aplikace. Napájení a chlazení stacionárního počítače je technicky snadné. U přenosných aplikací se jedná o dva složité problémy. Mobilní telefony, notebooky, digitální fotoaparáty, PDA a MP3 přehrávače mají baterie, které je třeba uchovávat, aby přenosné zařízení mělo lepší autonomii.

Předvídavost a inovace

Poznámky a odkazy

Poznámky

  1. Tato rychlost je vyjádřena jako frekvence vyjádřená v hertzích (Hz) , která počítá počet cyklů, které synchronizační hodiny procesoru provedou za jednu sekundu.
  2. To není jediný důvod, ale čím menší je tranzistor, tím méně energie potřebuje ke správnému přepnutí.
  3. Společnost vyrábějící elektronické čipy .

Reference

  1. (in) „  4004-4bitový mikroprocesor  “ [PDF] na intel.com (přístup k 6. května 2017 )
  2. Druhý XX th  století (1939-2000): klíčová témata 12 , Paris, elips , coll.  "Kapsa",2016, 702  s. ( ISBN  978-2-340-01442-8 , OCLC  1004318546 ), str.  208
  3. nanoinformatics - vynalézat počítače XXI tého  století J.B. Waldnerová , Hermes vědy, Londýn, 2007 (adaptace a aktualizace fig: 2,13, str.58)
  4. (in) Muž, který vynalezl mikroprocesor , na bbc.com
  5. (in) „Ted“ Hoffův první mikroprocesor , na silicon-valley-story.de, zpřístupněno 25. prosince 2016
  6. „Pioneer Computers“ od JAN Lee [1]
  7. (in) Intel 4004 Microprocessor and the Silicon Gate Technology , the Intel4004.com site, accessed 7. prosince 2015
  8. (in) F. Faggin a ME Hoff: Sloučení standardních dílů a vlastního designu v sadě čtyřčipových procesorů . Elektronika , April otevřená 24 , z roku 1972
  9. (in) Nebojsa Matic, [PDF] „Mikrokontroléry PIC, pro začátečníky“ , mit.edu
  10. (in) Gilbert Hyatt podává první obecný patent na mikroprocesor, později zneplatněn na historyofinformation.com z prosince 1970, přístup 25. prosince 2016
  11. (in) „  Mikroprocesor Intel 4004 a technologie Silicon Gate  “ na webu Intel4004.com (přístup k 25. prosinci 2016 )
  12. ( Culler a kol. , S.  15)
  13. (in) Patt, Yale (duben 2004). „ Mikroprocesor od deseti let: Jaké jsou výzvy, jak se s nimi setkáme? “ Archivovaná kopie “ (verze z 8. listopadu 2018 v internetovém archivu ) Model: Wmv ], na utexas.edu, přístup k 7. listopadu 2007.
  14. Superthreading s vícevláknovým procesorem , na arstechnica.com
  15. „  Intel zastavuje výrobu svých starých procesorů  “ na adrese reghardware.co.uk .
  16. Sada instrukcí 6502/6510  - na free.fr
  17. tepla v elektronických systémech , na techni-ingenieur.fr
  18. „  Odvod tepla v součástech  “ [PDF] , nae.fr
  19. (in) „  Intel jako první předvedl fungování 45nm čipů  “ na serveru Intel.com
  20. Fiori, G. a kol. Elektronika založená na dvojrozměrných materiálech . Nat. Nanotechnol. 9, 768–779 (2014).
  21. Mak, KF, Lee, C., Hone, J., Shan, J. & Heinz, TF Atomically thin MoS2: a new direct-gap semiconductor. Phys. Rev. Lett. 105, 136805 (2010).
  22. Li, L. a kol. Tranzistory s efektem pole z černého fosforu. Nat. Nanotechnol. 9, 372–377 (2014).
  23. Stefan Wachter, Dmitry K. Polyushkin, Ole Bethge & Thomas Mueller (2017), mikroprocesor založený na dvourozměrném polovodiči  ; Nature Communications 8, článek č. 14948 zveřejněn 11. dubna 2017; Doi: 10.1038 / ncomms14948 ( souhrn )
  24. Myny, K. a kol. 8bitový organický mikroprocesor 40 instrukcí za sekundu na plastové fólii. IEEE J. Solid-State Circuits 47, 284–291 (2012).
  25. Shulaker, MM a kol. Uhlíkový nanotrubičkový počítač. Nature 501, 526–530 (2013).
  26. adisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V. & Kis, A. Jednovrstvé tranzistory MoS2. Nat. Nanotechnol. 6, 147–150 (2011).
  27. Roy, T. a kol. (2015) Dvojité hradlové diody a tranzistory MoS2 / WSe2 van der Waalsovy. ACS Nano 9, 2071–2079
  28. Pu, J. a kol. (2012) Vysoce flexibilní tenkovrstvé tranzistory MoS2 s iontovou gelovou dielektrikou. Nano Lett. 12, 4013-4017
  29. Wang, H. a kol. (2012) Integrované obvody založené na dvouvrstvých tranzistorech MoS2 . Nano Lett. 12, 4674–4680
  30. Cheng, R. a kol. (2014) Několikavrstvé tranzistory a obvody disulfidu molybdenu pro vysokorychlostní flexibilní elektroniku . Nat. Běžný. 5, 5143

Podívejte se také

Bibliografie

Související články

externí odkazy

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">