Un microprocesor este un procesor ale carui componente au fost suficient de miniaturizate pentru a fi grupate intr-un singur circuit integrat. Un microprocesor este o implementare cu un singur chip a unui procesor si care incorporeaza toate sau majoritatea functiilor unei unitati centrale de procesare (UCP). Microprocesoarele sunt utilizate in orice arhitectura de calcul: PC-uri, servere, laptop-uri, sisteme inglobate etc, unde compatibilitatea software, performanta, generalitatea si flexibilitatea sunt importante.
Istoria microprocesoarelor incepe in anii 1970, cand au fost realizate primele modele pe 8 biti, folosind tehnologia PMOS si NMOS. Printre pionierii acestui domeniu se numara Intel, care a introdus termenul de microprocesor in 1972 si a produs primul microprocesor comercial cu scop general, Intel 4004, in 1971. Alte companii care au contribuit la dezvoltarea microprocesoarelor in aceasta perioada sunt Motorola, Zilog, Texas Instruments, Fairchild, Rockwell etc.
.jpg)
In anii 1980, microprocesoarele au evoluat spre modele pe 16 si 32 de biti, folosind tehnologia CMOS. Acest lucru a permis cresterea frecventei de functionare, a numarului de tranzistori si a complexitatii instructiunilor. Au aparut si primele procesoare RISC (Reduced Instruction Set Computer), care aveau un set mai simplu si mai rapid de instructiuni decat procesoarele CISC (Complex Instruction Set Computer). Printre exemplele de microprocesoare din aceasta generatie se numara Intel 80286, Motorola 68000, Zilog Z8000, IBM ROMP etc.
In anii 1990, microprocesoarele au trecut la modele pe 64 de biti, care ofereau o capacitate mai mare de adresare a memoriei si o performanta mai buna pentru aplicatiile care necesita calcule intensive. Au aparut si tehnologii noi, cum ar fi pipeline-ul superscalar, care permitea executia simultana a mai multor instructiuni pe mai multe unitati functionale, cache-ul integrat pe chip, care reducea timpul de acces la datele frecvent utilizate, si multiprocesarea simetrica (SMP), care permitea conectarea a mai multor procesoare intr-un singur sistem. Printre exemplele de microprocesoare din aceasta generatie se numara Intel Pentium, DEC Alpha, MIPS R4000, IBM PowerPC etc.
In anii 2000, microprocesoarele au cunoscut o noua revolutie, cea a procesoarelor multi-core, care integreaza pe acelasi chip mai multe nuclee de procesare independente. Acest lucru a permis cresterea performantei fara a creste frecventa sau consumul de energie. Au aparut si alte tehnologii noi, cum ar fi hyper-threading-ul, care permite unui nucleu sa execute doua fire de executie simultan, virtualizarea hardware, care permite rularea mai multor sisteme de operare izolate pe acelasi procesor, si extensiile SIMD (Single Instruction Multiple Data), care permit executia unei singure instructiuni pe mai multe date in paralel. Printre exemplele de microprocesoare din aceasta generatie se numara Intel Core 2 Duo, AMD Athlon 64 X2, IBM Power7 etc.
In prezent, microprocesoarele continua sa evolueze spre modele cu mai multe nuclee si mai multe fire de executie pe nucleu, cu frecvente mai mari si consum mai mic de energie. Se folosesc tehnologii avansate de fabricatie pe scara nanometrica (sub 10 nm), care permit integrarea a miliarde de tranzistori pe un singur chip. Se dezvolta si noi arhitecturi si paradigme de calcul, cum ar fi procesoarele heterogene, care combina nuclee de tipuri diferite pentru a optimiza performanta si eficienta energetica, procesoarele neuromorfice, care imita functionarea creierului uman, si procesoarele cuantice, care exploateaza proprietatile mecanicii cuantice pentru a rezolva probleme complexe.
Microprocesoarele au avut o evolutie impresionanta de-a lungul timpului, acestea suferind schimbari drastice din toate punctele de vedere. Ele au revolutionat modul de proiectare al sistemelor de calcul si au permis aparitia si dezvoltarea a numeroase domenii si aplicatii. Microprocesoarele reprezinta un domeniu in continua inovare si progres, care ne ofera posibilitati nelimitate de calcul si comunicare.
