Quels sont les différents types de processeurs: applications et caractéristiques

Les processeurs sont inventés par Marcian Hoff (28 octobre 1937 à New York). Certaines des entreprises de fabrication de processeurs sont Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM, etc. Les processeurs sont des puces de petite taille fabriquées en silicium qui sont placées à l'intérieur des périphériques pour effectuer la tâche ou l'opération en quelques secondes et sa vitesse est mesurée en mégahertz. La récupération, le décodage, l'exécution et la réécriture des instructions sont les quatre principales fonctions principales du processeur. Dans les téléphones mobiles, les ordinateurs portables, les ordinateurs, les machines à laver, etc., des processeurs sont utilisés. Dans cet article, les différents types de processeurs sont abordés.

Qu'est-ce qu'un processeur?

Définition: Le processeur est une puce ou un circuit logique qui répond et traite les instructions de base pour piloter un ordinateur particulier. Les principales fonctions du processeur sont la récupération, le décodage, l'exécution et la réécriture des opérations d'une instruction. Le processeur est également appelé le cerveau de tout système qui intègre des ordinateurs, des ordinateurs portables, des smartphones, des systèmes embarqués, etc. L'ALU (Arithmetic Logic Unit) et la CU (Control Unit) sont les deux parties des processeurs. L'unité de logique arithmétique effectue toutes les opérations mathématiques telles que les additions, multiplications, soustractions, divisions, etc. et l'unité de contrôle fonctionne comme la police de la circulation, elle gère la commande ou le fonctionnement des instructions. Le processeur communique avec les autres composants également ce sont des périphériques d'entrée / sortie et des périphériques de mémoire / stockage.

Types de processeurs

Il existe différents types de processeurs dans le système embarqué, notamment les suivants.

Processeur à usage général

Il existe cinq types de processeurs à usage général: microcontrôleur, microprocesseur, processeur intégré, DSP et processeur multimédia.

Microprocesseur

Les processeurs à usage général sont représentés par le microprocesseur dans les systèmes embarqués. Il existe différentes variétés de microprocesseurs disponibles sur le marché auprès de différentes entreprises. Le microprocesseur est également un processeur à usage général qui se compose d'une unité de contrôle, ALU, un tas de registres également appelés registres de bloc-notes, registres de contrôle et registres d'état.

Il peut y avoir une mémoire sur puce et des interfaces pour communiquer avec le monde externe comme des lignes d'interruption, d'autres lignes pour la mémoire et des ports pour communiquer avec le monde externe. Les ports sont souvent appelés ports programmables, ce qui signifie que nous pouvons programmer ces ports pour qu'ils agissent comme une entrée ou comme une sortie. Les processeurs à usage général sont indiqués dans le tableau ci-dessous.

Microcontrôleur

Le microcontrôleur est essentiellement un ordinateur qui se décline en différents packages et tailles. L'entrée de lecture et la réponse à la sortie sont la fonction de base du microcontrôleur. Généralement, il est connu sous le nom de GPIO (General Purpose Input Output). Certains des microcontrôleurs sont Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P, etc.

Processeur intégré

Un processeur intégré est un type de processeur conçu pour contrôler les fonctions mécaniques et électriques. Il se compose de plusieurs blocs: le processeur, la minuterie, un contrôleur d'interruption, la mémoire de programme et la mémoire de données, l'alimentation, les circuits d'oscillateur de réinitialisation et d'horloge, les circuits spécifiques à l'application du système, les ports et les circuits d'interface.

Processeur de signal numérique

Le processeur de signal numérique est un type de processeur utilisé pour mesurer, filtrer et / ou compresser des signaux numériques ou analogiques. Le traitement du signal signifie l'analyse et la manipulation du signal. Ce traitement peut être effectué via un ordinateur ou Circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) ou Digital Signal Processor (DSP) pour obtenir le signal clair. Les processeurs DSP sont utilisés dans un oscilloscope, des scanners de codes-barres, des téléphones portables, des imprimantes, etc. Ces processeurs sont rapides et utilisés pour des applications en temps réel. Le système DSP typique est illustré dans la figure ci-dessous.

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Les processeurs de signaux numériques sont indiqués dans le tableau ci-dessous

Applications de DSP

Les applications du processeur de signal numérique sommes

• Traitement de la parole
• Traitement d'image
• Traitement médical
• Traitement biométrique
• Sismologie
• Radar

Processeur multimédia

Le processeur d'image / vidéo est le processeur multimédia qui est conçu ou créé pour traiter les données en temps réel. L'interface utilisateur vocale et l'audio professionnel sont les applications du processeur audio. Certains des processeurs multimédias sont TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431, etc.

Processeurs système spécifiques aux applications (ASSP)

Le processeur système spécifique à l'application est un semi-conducteur circuit intégré produit utilisé pour implémenter une fonction spécifique. Les performances, les caractéristiques et la taille de la puce du processeur système spécifique à l'application sont identiques à celles de l'ASIC. Les ASSP sont utilisés dans divers types d’industries pour effectuer l’encodage ou le décodage vidéo et l’encodage ou le décodage audio. Au lieu du logiciel intégré, le processeur système spécifique à l'application est utilisé pour exécuter l'application et il fournit la solution plus rapidement. Exemple: IIM7100, W3100A

Processeurs de jeu d'instructions spécifiques à l'application (ASIP)

Les processeurs de jeu d'instructions spécifiques à l'application sont conçus pour des applications spécifiques. Ces processeurs ont une faible consommation d'énergie, une vitesse de calcul élevée et une bonne flexibilité. En raison de la programmabilité, l'utilisation du chemin de données est élevée dans les ASIP et les performances de ce processeur de jeu d'instructions sont bonnes.

Processeurs ASIC

Les circuits intégrés spécifiques à l'application sont conçus pour des applications spécifiques. Ces puces sont de petite taille et consomment peu d'énergie. Le coût de conception de l'ASIC est élevé et c'est le principal inconvénient. Les puces de circuits intégrés spécifiques à l'application sont utilisées dans les satellites, les modems, les ordinateurs, etc. Certaines des principales sociétés de fabrication d'ASIC sont Ams AG. Société cotée, Bitfury. Entreprise privée, XMOS Semi-conducteur Société privée, société privée Analogix Semiconductor, société privée EDAptive Computing, société privée Lumen Radio, technologie de dispositif intégré, Hookit. Entreprise privée, etc.

Multiprocesseur

Le multiprocesseur est un ordinateur avec plus d'un processeur, chacun partage la mémoire principale, un bus d'ordinateur et des périphériques pour traiter simultanément les programmes et ces systèmes sont également appelés systèmes étroitement couplés. Les avantages des multiprocesseurs sont un débit accru, une fiabilité accrue et une économie d'échelle. Ces processeurs sont utilisés lorsqu'une vitesse très élevée est requise pour traiter un grand volume de données. Le multiprocesseur symétrique est illustré dans la figure ci-dessous.

multiprocesseurs symétriques

Caractéristiques des multiprocesseurs

Les caractéristiques du multiprocesseur sont

• Les multiprocesseurs se composent de plus de deux processeurs ou de deux processeurs similaires
• Mémoire et fonctions d'entrée / sortie partagées par les processeurs
• Le temps d'accès à la mémoire est le même pour chaque processeur car les processeurs sont connectés par bus
• L'accès aux périphériques d'entrée / sortie est partagé par les processeurs
• La même fonction assurée par tous les processeurs

FAQ

1). Qu'est-ce qu'un microcontrôleur?

Le microcontrôleur est un IC (circuit intégré) qui est conçu pour exécuter des fonctions spécifiques dans un système embarqué.

2). Quels sont les types de microprocesseurs?

Il existe cinq types de microprocesseurs: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) et Super Scalar Processeur .

3). Quel est le besoin du processeur DSP?

Les processeurs de signaux numériques doivent filtrer et compresser les signaux qui sont analogiques et utilisés pour détecter les erreurs.

4). Quel est le noyau?

Le noyau est le cerveau de l'unité centrale de traitement. Il existe différents types de cœurs: octa-core, dual-core, quad-core, etc.

5). Quelle est la mémoire principale de l'ordinateur?

La mémoire à accès aléatoire est la mémoire principale d'un ordinateur, qui est utilisée pour stocker le logiciel du système d'exploitation (système d'exploitation) et les autres fichiers de données ou données de l'unité.

Dans cet article, les types de processeurs sont abordés. Voici une question pour vous, quels types de processeurs sont utilisés dans les smartphones?