تاريخ المعالج الدقيق – الروح والدماغ من جهاز كمبيوتر

وذكر بشكل كبير، والمعالج الدقيق هو القلب والروح وكذلك الدماغ من جهاز كمبيوتر. في جوهرها، بل هو جهاز كمبيوتر في حد ذاته. ويشمل جميع الوظائف المنطقية، وتخزين البيانات، وظائف التوقيت، والتفاعل مع الأجهزة الطرفية الأخرى.

لقد كان تطور المعالجات الدقيقة أحد أعظم إنجازات حضارتنا. في بعض الحالات، يتم استخدام المصطلحات “وحدة المعالجة المركزية” و “المعالج” بالتبادل للدلالة على نفس الجهاز. مثل كل أعجوبة الهندسة الحقيقية، وقد تطورت المعالج أيضا من خلال سلسلة من التحسينات في جميع أنحاء القرن 20th. ويرد أدناه وصف موجز للجهاز مع عمله.

عمل المعالج

وهي وحدة المعالجة المركزية، التي تنسق جميع وظائف الكمبيوتر. فإنه يولد إشارات توقيت، ويرسل ويستقبل البيانات من وإلى كل الطرفية المستخدمة داخل أو خارج الكمبيوتر.

يتم تغذية الأوامر المطلوبة للقيام بذلك في الجهاز في شكل الاختلافات الحالية، والتي يتم تحويلها إلى تعليمات ذات مغزى باستخدام نظام منطقي منطقي.

وهو يقسم وظائفه في فئتين، منطقية ومعالجة.

وتعالج الوحدة الحسابية والمنطقية ووحدة التحكم هذه الوظائف على التوالي. يتم إبلاغ المعلومات من خلال مجموعة من الأسلاك تسمى الحافلات.

وتحمل حافلة العنوان “عنوان” الموقع المطلوب الاتصال به، بينما يحمل ناقل البيانات البيانات التي يجري تبادلها.

أنواع المعالجات الدقيقة

سيسك (مجموعة التعليمات المعقدة أجهزة الكمبيوتر)
ريس (مجموعة أجهزة كمبيوتر مخفضة)
فليو (طويل جدا تعليمات كلمة أجهزة الكمبيوتر)
سوبر المعالجات العددية

أنواع المعالجات المتخصصة

معالج الأغراض العامة (غ)
معالج الأغراض الخاصة (سب)
الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (أسيك)
معالج الإشارات الرقمية (دسب)

التاريخ والتطور

المرحلة الأولى

كان اختراع الترانزستور في عام 1947 تطورا هاما في عالم التكنولوجيا. ويمكن أن تؤدي وظيفة مكون كبير المستخدمة في جهاز كمبيوتر في السنوات الأولى. ويعود الفضل في هذا الاختراع إلى شوكلي وبراتين وباردين وحصل على جائزة نوبل لنفسه.

قريبا، تبين أن وظيفة هذا المكون الكبير كان يؤديها بسهولة مجموعة من الترانزستورات مرتبة على منصة واحدة. هذه المنصة، والمعروفة باسم رقاقة متكاملة (إيك)، تبين أن إنجازا حاسما جدا وجلب ثورة في استخدام أجهزة الكمبيوتر.

تم تكريم شخص يدعى جاك كيلبي من شركة تكساس إنسترومنتس مع جائزة نوبل لاختراع إيك، الذي وضع الأساس الذي تم تطوير المعالجات الدقيقة. وفي الوقت نفسه، قدم روبرت نويس من فيرتشايلد تطورا موازيا في تكنولوجيا إيك الذي حصل على براءة اختراع.

المرحلة الثانية

أثبتت الدوائر المتكاملة ما لا يدع مجالا للشك أن المهام المعقدة يمكن دمجها على شريحة واحدة مع سرعة عالية التطور وقدرة التخزين. وقد بدأ كل من فيرتشايلد وتكساس إنسترومنتس تصنيع الدوائر التجارية التجارية في عام 1961.

وفي وقت لاحق، أدت التطورات المعقدة في إيك إلى إضافة وظائف أكثر تعقيدا على شريحة واحدة. تم تعيين المرحلة لدائرة تحكم واحدة لجميع وظائف الكمبيوتر.
وأخيرا، كان لشركة تيد هوف وفريدريكو فاجين الفضل في تصميم المعالج الأول.

المرحلة الثالثة

بدأ العمل على هذا المشروع مع أمر من شركة الحاسبة اليابانية بوسيكوم لشركة إنتل، لبناء بعض رقائق لذلك. ورأى هوف أن التصميم يمكن أن تدمج عددا من الوظائف على شريحة واحدة مما يجعل من الممكن لتوفير الوظائف المطلوبة.

وأدى ذلك إلى تصميم إنتل 4004، المعالج الأول في العالم. وكان في السطر التالي 8 بت 8008 المعالج. وقد تم تطويره من قبل إنتل في عام 1972 لأداء وظائف معقدة في وئام مع 4004.

وكانت هذه بداية عهد جديد في تطبيقات الحاسوب. تم تقليص استخدام الأجهزة الرئيسية وأجهزة الكمبيوتر الضخمة إلى جهاز أصغر بكثير كان في متناول الكثيرين.
وفي وقت سابق، اقتصر استخدامها على المنظمات والجامعات الكبيرة. مع ظهور المعالجات الدقيقة، واستخدام أجهزة الكمبيوتر تعادل وصولا الى الرجل العادي.

تطورات أخرى

وكان المعالج التالي في خط 8080 إنتل مع حافلة البيانات 8 بت وحافلة عنوان 16 بت. وكان هذا من بين المعالجات الأكثر شعبية في كل العصور.

في وقت قريب جدا، وضعت شركة موتورولا الخاصة 6800 في المنافسة مع 8080 إنتل.

فاجين ترك إنتل وشكلت شركة زيلوغ الخاصة به. أطلقت Z80 المعالج الجديد في عام 1980 الذي كان أعلى بكثير من الإصدارين السابقين.

وبالمثل، أدى الانفصال عن موتورولا إلى تصميم 6502، وهو مشتق من 6800. واستمرت هذه المحاولات مع بعض التعديلات في الهيكل الأساسي.

وقد اقتصر استخدام المعالجات الدقيقة على العمليات القائمة على المهام المطلوبة تحديدا لمشاريع الشركة مثل قطاع السيارات. كان مفهوم “الكمبيوتر الشخصي” لا يزال حلما بعيد المنال للعالم، والمعالجات الدقيقة لم تدخل بعد للاستخدام الشخصي.

بدأت المعالجات 16 بت تصبح بيع تجاري في 1980s مع أول واحد شعبية هي TMS9900 من تكساس إنسترومنتس.

وضعت إنتل 8086، والتي لا تزال بمثابة النموذج الأساسي لجميع أحدث التطورات في الأسرة المعالجات الدقيقة. كان إلى حد كبير معالج كامل دمج جميع الميزات المطلوبة في ذلك.
68000 من قبل موتورولا كان واحدا من المعالجات الأولى لتطوير مفهوم ميكروسودينغ في مجموعة التعليمات. تم تطويرها إلى أبنية 32 بت.

وبالمثل، فإن العديد من اللاعبين مثل زيلوغ، آي بي إم، وأبل كانت ناجحة في الحصول على منتجاتها الخاصة في السوق. ومع ذلك، كان إنتل موقف قيادي في حق السوق من خلال عصر المعالجات الدقيقة.

شهدت التسعينات تطبيق واسع النطاق للمعالجات الدقيقة في تطبيقات الكمبيوتر الشخصية التي طورتها شركة آبل و عب و ميكروسوفت كوربوراتيون. وقد شهدت ثورة في استخدام الحواسيب، التي كانت في ذلك الوقت كيانا أسريا.

واستكمل هذا النمو بتطور متطور للغاية في الاستخدام التجاري للمعالجات الدقيقة. في عام 1993، جلبت إنتل لها “بنتيوم المعالج” التي هي واحدة من المعالجات الأكثر شعبية في استخدام حتى الآن.

وأعقب ذلك سلسلة من المعالجات الممتازة لأسرة بنتيوم، مما أدى إلى القرن ال 21. آخر واحد في الاستخدام التجاري هو بنتيوم رباعية النواة التكنولوجيا.

لقد فتحوا عالما جديدا من التطبيقات المتنوعة. وقد أصبحت الحواسيب الفائقة شائعة بسبب هذا التطور المدهش في المعالجات الدقيقة.

ومن المؤكد أن هذه الرقائق الصغيرة سوف تنخفض كالتاريخ، ولكنها ستستمر في كبح جماح المستقبل باعتباره ابتكارا للعقل البشري.

آخر تحديث بتاريخ أكتوبر 10, 2017 بواسطة halunjadid