Thứ Bảy, 9 tháng 12, 2017

Tìm hiểu về vi xử lý trong các mạch điện

Khái niệm vi xử lý giường như không còn xa lạ đối với những bạn đang làm, đang theo học, yêu thích hay đam mê điện tử. Để hiểu rõ hơn về vi xử lý người học điện tử hãy cùng tìm hiểu về khái niệm vi xử lý và ứng dụng của vi xử lý hay bộ vi xử lý nhé.
+ Vi xử lý là gì?  


Vi xử lý hay còn được gọi là bộ vi xử lý (viết tắt là µP hay uP) là một linh kiện điện tử máy tính được chế tạo từ các tranzito thu nhỏ tích hợp trên một vi mạch tích hợp đơn. Điển hình nhất mà chúng ta hay thấy về vi xử lý là khối xử lý trung tâm (CPU). Ngoài ra có nhiều thành phần khác trong máy tính cũng có bộ vi xử lý riêng của nó, ví dụ như trên cạc màn hình (video card) cũng có một bộ vi xử lý.
Trước khi xuất hiện các bộ vi xử lý, các CPU đã được xây dựng từ những mạch tích hợp cỡ nhỏ riêng biệt, mỗi mạch tích hợp này chỉ chứa khoảng vào chục tranzito. Do đó, một CPU có thể là một bảng mạch gồm hàng trăm, hàng ngàn hay hàng triệu vi mạch tích hợp lại.


Ngày nay, công nghệ tích hợp đã phát triển hơn, một CPU có thể tích hợp lên một hoặc một vài vi mạch tích hợp cỡ lớn và mỗi vi mạch tích hợp cỡ lớn này lại chứa hàng ngàn hoặc hàng triệu tranzito. Nhờ vậy mà công suất tiêu thụ và giá thành của một bộ vi xử lý cũng được giảm đáng kể.

Sự tiến hóa của các bộ vi xử lý một phần nhờ vào việc chạy theo Định luật Moore, hiệu suất của nó sẽ tăng lên một cách ổn định qua các năm. Định luật này phát biểu rằng sự phức tạp của một mạch tích hợp sẽ được tăng lên gấp đôi sau mỗi chu kỳ là 18 tháng. Và thực tế đã cho thấy rằng, sự phát triển của các bộ vi xử lý ngày nay đã bám sát định luật này từ những năm 1970. Nhờ đó, từ máy tính mẹ lớn nhất cho đến các máy tính xách tay nhỏ gọn hiện nay đều sử dụng một bộ vi xử lý nhỏ nhắn tại trung tâm.
+ Lịch sử của những vi mạch tích hợp đầu tiên
Với những tiến bộ của công nghệ, vi xử lý đã ra đời và có nhiều sự phát triển theo thời gian. Có ba hãng sản xuất chíp là Intel, Garrett AiResearch và Texas Instruments (TI) cùng cho ra đời ba bộ vi xử lý với các tên gọi lần lượt là Intel 4004, Central Air Data Computer và TMS 1000. Đây là 3 dự án cho ra đời các bộ vi xử lý máy tính hoàn chỉnh đầu tiên.

Năm 1968, hãng Garrett đã được mời chế tạo một máy tính số để đua tài với các hệ thống cơ điện tử. Sau đó nó được phát triển thành bộ điều khiển chính của máy bay chiến đấu Tomcat F-14 của Hải quân Mỹ. Bộ điều khiển này sử dụng một chíp được xây dựng bằng công nghệ MOS và đóng vai trò là lõi của CPU. Tuy nhiên, hệ thống này tân tiến tới mức mà Hải quân Mỹ đã từ chối việc cấp phép công bố sản phẩm này cho đến tận năm 1997.
Trong khi đó, hãng TI đã phát triển bộ vi xử lý 4-bits TMS 1000 và tập trung chủ yếu vào các ứng dụng nhúng lập trình trước. Sau đó, hãng này tiếp tục công bố một phiên bản khác gọi là TMS1802NC vào năm 1971. TMS1802NC tích hợp trên nó một bộ máy tính toán nhằm hỗ trợ khả năng xử lý toán học của các vi xử lý. Tiếp đó, hãng Intel đã công bố vi xử lý 4-bits Intel 4004 được phát triển bởi Federico Faggin.
+ Ứng dụng của vi xử lý

Nó được coi là bộ xử lý trung tâm trong các thiết bị như: máy tính (Laptop, PC, super computer, mini computer), thiết bị nhúng, thiết bị smartphone, …và đặc biệt là ứng dụng trong công nghiệp ngành Điện – chuyên ngành Tự động hóa (bộ điều khiển khả trình PLC, các vi điều khiển ứng dụng trong các dây chuyền, hệ thống tự động, ...

Không có nhận xét nào :

Đăng nhận xét

Có nhận xét mới