Чем отличается процессор от микропроцессора

B.1. Процессор и микропроцессор

Исторически разделение процессоров на процессоры и микропроцессоры возникло в начале 70-х годов XX века, с началом производства больших интегральных схем (БИС, смотри J.1.) Собственно микропроцессор отличается от обычных процессоров тем, что располагается на одном кристалле БИС.

Если отслеживать поколения ЭВМ по элементной базе, можно увидеть, что с первого по третье поколение ЭВМ (на лампах, на транзисторах и на малых интегральных схемах) элементы ЭВМ (АЛУ, регистры) занимали много места (по площади платы), и поэтому объединять их в блоки по функциональному признаку не было смысла. Даже в ЭВМ III-го поколения существовали отдельные микросхемы сумматоров, регистров, дешифраторов, и часто было проще заменить отдельную неисправную микросхему, чем весь процессорный блок.

Ситуация стала меняться в конце 60-х годов XX века, когда, во-первых, уменьшились размеры элементов (так появились БИС), а во-вторых, увеличилась надежность и выход готовых микросхем. Тогда стали проводится исследования по построению процессора на одной микросхеме. От слов «микросхема» («MICROchip») и процессор («PROCESSOR») возникло понятие «микропроцессор» («microprocessor»), а вовсе не от «миниатюрный процессор». Тогда микропроцессор считали чудачеством ученых и инженеров. В конце концов в 1968 году группа ученых во главе с Крэгом Барретом (Crag Barrett) выделилась со скандалом из Американского исследовательского центра, занимающегося разработкой технологии интегральных микросхем, в отдельную фирму – Intel. Эта группа стала создавать микропроцессоры. Подробнее об этой фирме смотри раздел D.1. В 1969 году из этого же центра выделилась фирма AMD.

Объединение элементов процессора на одном кристалле повысила не только надежность, но и скорость его работы. После этого скорость работы процессоров увеличивали повышением его разрядности и частоты, о чем будет сказано ниже. Именно после возникновения микропроцессоров был сформулирован закон Мура – производительность ЭВМ возрастает в целом в два раза каждые девять месяцев.

Copyright © Юрий А. Денисов. 2000-2002 г.

В настоящее время проект закрыт (в версии 1.00.3 alpha). Автор приносит извинения за прекрашение разработки.

Чем отличается микропроцессор от процессора

Так же, как мозг в нашем теле поддерживает жизнь, контролируя практически все происходящие в организме реакции и налаживая его работу, процессор регулирует деятельность в компьютере. Однако, несмотря на схожесть названий, процессор и микропроцессор могут выполнять различные функции для компьютера через встроенные компоненты. Несомненно, обе эти детали являются сердцем системы. Именно процессор принимает входящую информацию или команды для обработки и хранения данных и выводит результаты в форме, заданной в соответствии с инструкциями пользователя.

Кажется, что микропроцессор используется точно так же, а из-за схожего звучания термина выглядят просто как синонимы друг друга. Однако между ними существует огромная разница. Теперь мы обсудим, что из себя представляют оба компонента и перечислим, чем же они схожи и какие между ними существую различия.

Что такое микропроцессор?

Микропроцессор – это новейшее, последнее поколение процессоров. Можно сказать, что всю мощь и функции обычного процессора уместили на одном кристалле БИС. Эта деталь представляет собой однопроцессорную микросхему, которая обладает всеми качествами ЦПУ с парой совершенно новых схем. Скорость работы любого подобного устройства в разы превышает скорость работы процессора. В настоящий момент все современные компьютеры снабжены именно микропроцессорами. Значимым преимуществом является и то, что данная деталь предназначена для многоцелевого использования. Он превосходно справляется с процессами ввода, вывода и обработки данных.

Проведем небольшой экскурс в историю. Впервые разветвление технологии на процессоры и микропроцессоры появилось в 1970-х годах. Именно тогда началось производство первых в мире больших интегральных систем. В то время компьютеры или, как их тогда называли, ЭВМ были чересчур громоздкими и занимали очень много места. Изобретение микропроцессора позволило умещать весь функционал целого ЦПУ на одном кристалле БИС. Кстати, название «микропроцессор» появилось в результате синтеза двух английских слов: микрочип (MICROchip) и процессор (PROCESSOR).

Однако, как и все гениальные изобретения, этот процессорный микрочип поначалу считали лишь чудачеством компьютерщиков и не пророчили ему великое будущее. В конце 60-х годов возникло две многообещающие фирмы – Intel и AMD. Эти названия, наверное, знают все, кто умеет включать компьютер. Благодаря данным компаниям это маленькое устройство со временем набирало популярность и в конце концов произвело истинный фурор и окончательно изменило мир компьютерных технологий.

Что такое процессор?

Процессор, который также часто носит название центрального процессорного устройства (ЦПУ), — это устройство, которое действительно занимается обработкой данных и управлением периферийными устройствами компьютера. Оно наделено всеми необходимыми функциями по выполнению всевозможных операций ввода-вывода данных. На самом деле, ЦПУ сейчас чаще всего выглядит как небольшой чип, который включает в себя миллионы крошечных транзисторов для более экономичного управления устройством. Его основные задачи – это управление работой клавиатуры и монитора, координация всех составных частей компьютера, выполнение арифметических функций (сложение, деление, вычитание и прочие), генерация электрических импульсов и синхронизация работы всех узлов компьютера. Он также выполняет более сложные задачи, записывает и считывает данные на/с DVD-дисков, флешек USB и других носителей информации.

Для среднестатистических обывателей эта деталь прежде всего интересна такими характеристиками, как система команд и скорость их выполнения. Данная система представляет собой совокупность полноценных операций, которые конкретно данный процессор в состоянии выполнить. В целом, процессоры разных моделей могут выполнять одинаковое число команд, однако в них варьируется тактовая частота – скорость, с которой данные команды будут выполнены.

Какие схожие функции они выполняют?

Если рассматривать данный вопрос с научной точки зрения, то можно выяснить, что в общем плане это одно и то же. Дело не в функциях, а в физическом размере устройства. Однако данная характеристика является весьма субъективной, то есть то, что еще пару лет считалось микро-, в настоящий момент может оказаться очень даже гига-. Функционально обе эти детали очень схожи между собой. Однако имеется различие в мощности, характеристиках, наборе возможных выполнимых команд.

Какие различия существуют между микропроцессором и процессором?

На данном этапе развития компьютерных и высоких технологий выделяют следующие различия между микро- и обычными устройствами:

1. Микропроцессорные функции значительно шире, чем процессорные. Функции микропроцессора могут быть дополнительно расширены включением в него графических процессоров (GPU), звуковых карт и интернет-карт.
2. Микропроцессор является последней и самой совершенной версией ЦПУ.
3. Хотя микропроцессор является новейшей и передовой технологией, но все же основные функции работы компьютера контролируются процессором.
4. Процессор — это основная часть компьютера, а микропроцессор — простая микросхема на материнской плате.
5. Выбор моделей микропроцессора несколько больше по отношению к процессорам.

Чем отличается микропроцессор от процессора?

по подробнее если можно! все дело в программах которые они могут исполнять или здесь отличие в архитектуре?

Лучший ответ

Процессор это устройство обработки данных.
Микропроцессор это устройство с теми же функциями, выполненное на основе одной или нескольких сверхбольших интегральных схемм.

Остальные ответы
это одно и тоже.
katy korneeeПрофи (617) 13 лет назад
это не одно и тоже поверьте мне! иначе такого вопроса и не последовало бы

Виталий Мастер (1488) Раньше в 194.. каком-то, компьютеры были размером с дом, а процессоры размером с большой гардероб и соответственно назвать их микро язык не поворачивался. Но прогресс не стоял на месте и через десятки лет был изобретён процессор размером со спичечный коробок и его назвали микропроцессор по понятным причинам. И в литературе стали писать микропроцессор. Но шли десятки лет и микропроцессор не уменьшался в размерах, уменьшалась только технология по которой он сделан( был когда-то 500-1000нм или даже больше, сейчас уменьшились до 32нм). И поэтому перестали называть микропроцессор, а стали называть просто процессор. Но в некоторой литературе можно до сих пор встретить название микропроцессор или от кого-то услышать.

Микропроцессор — это микросхема. Процессор — это устройство в целом, более широкое понятие.
размерами деточка, размерами и соответственно функциональностью
katy korneeeПрофи (617) 13 лет назад

а по-вашему я не догадалась до этого. мне бы чт ото более существенное знаете ли в ответ услышать а не то что и 7-классник может сказать. вот и попросила: по-подробнее если можно

Matrix Element Оракул (59464) пожалуйста поподобнее: вверху браузера есть строка поиска /\

если «по-научному» — то это АБСОЛЮТНО одно и то же. Дело не в программах, не в архитектуре, а скорее в физических размерах, но эта характеристика, как вы сами понимаете, ОЧЕНЬ субъективная. Т. е. то, что еще вчера считалось МИКРОпроцессором сегодня (по сравнению с современными микропроцессарами) МИКРО уже не считается.

Ну а если «по-народному» то процессором иногда еще называют сам системный блок в сборе, ну и, конечно САМЫЙ главный (самый большой) процессор на материнской плате, а все остальные процессоры называют МИКРОпроцессорами или Чипами (микрочипами) . Опять же разница ТОЛЬКО в физических размерах и ни в чем больше. С таким же успехом, к примеру, можно МИКРОпроцессором назвать главный процессор, скажем, видеокарты. Но если вы видеокарту вынете из системного блока и будете рассматривать ее отдельно, то МИКРОпроцессор уже звучит как-то нелепо. Тут привычнее будет его называть ПРОЦЕССОРОМ видеокарты.

Вобщем деление весьма условное и имеет отношение ТОЛЬКО к физическим размерам. . ну и еще к СТАТУСУ процессора по отношению к тому или иному процессу (простите за тавтологию :-)).

Надеюсь пояснил подробно.. . 🙂

Не слушай их! Я объясню намного легче и лучше!
В твоём компьютере, системном блоке, в материнке под кулером есть ПРОЦЕССОР!! ! У него частота ГГц измеряется!
В мобильнике есть МИКРОПРОЦЕССОР. В МГц. измеряется. Отличается только размером и функциональностью!

konstponМыслитель (7553) 13 лет назад

Вумный, блин. Всезнайка с переразвитым Эго.
Частота первых ПРОЦЕССОРОВ вобще в КилоГерцах измерялась.

В чем разница между микропроцессорами и микроконтроллерами?

В чем разница между микропроцессорами и микроконтроллерами?

Микропроцессоры и микроконтроллеры являются внутренними компонентами электронных устройств. Микропроцессор – это очень маленький процессор внутри центрального процессора. Это единая интегральная схема на компьютерном чипе, которая выполняет различные арифметические и логические функции на цифровых сигналах. Несколько десятков микропроцессоров совместно работают на высокопроизводительных серверах для обработки и анализа данных.

С другой стороны, микроконтроллер – это базовый вычислительный блок в интеллектуальных электронных устройствах, таких как стиральные машины и термостаты. Это очень маленький компьютер с собственной оперативной памятью, ПЗУ и устройствами ввода-вывода, встроенными в один чип. Он может обрабатывать цифровые сигналы и реагировать на ввод данных пользователем, но его вычислительные мощности ограничены.

В чем сходство между микропроцессорами и микроконтроллерами?

Микропроцессоры и микроконтроллеры – это централизованные компьютерные чипы, обеспечивающие интеллектуальные возможности персональных компьютеров и электронных устройств. Они построены на основе полупроводниковых интегральных схем и имеют определенные внутренние части.

Интегральная схема

И микропроцессоры, и микроконтроллеры представляют собой полупроводниковые компоненты, построенные на интегральной схеме. Интегральная схема – это очень маленький квадратный или прямоугольный чип, содержащий тысячи или даже миллионы электронных компонентов. Интегральные схемы позволяют инженерам уменьшить размер электронных схем.

ЦПУ

И микропроцессоры, и микроконтроллеры имеют центральный процессор. Процессор – это централизованная часть компьютерного чипа, которая обрабатывает инструкции, предоставляемые приложениями или микропрограммным обеспечением. Процессор также оснащен специальным арифметико-логическим устройством (ALU). ALU вычисляет математические значения и оценивает логические задачи на основе компьютерных инструкций.

Регистры

Регистры – это модули памяти, используемые процессором для обработки данных. Процессор временно хранит инструкции или бинарные данные до, во время и после их обработки. И микропроцессоры, и микроконтроллеры построены с использованием внутренних регистров, хотя микроконтроллеры часто имеют больше регистров, чем микроконтроллеры.

Архитектурные различия микропроцессоров и микроконтроллеров

Архитектурные различия микропроцессоров и микроконтроллеров

Несмотря на то, что микропроцессоры и микроконтроллеры имеют форму компьютерных чипов, они построены на разных архитектурах.

Микропроцессоры разработаны по архитектуре фон Неймана, где программа и данные находятся в одном модуле памяти. Между тем микроконтроллеры используют гарвардскую архитектуру, которая отделяет память программ от пространства данных.

Микропроцессоры содержат больше компонентов интегральных схем, чем микроконтроллеры. Это архитектурное различие влияет на особенности проектирования микропроцессоров и микроконтроллеров в вычислительных и встроенных системных приложениях.

Память

Микропроцессоры не имеют модулей внутренней памяти для хранения данных приложений. Инженеры должны подключить микропроцессор к внешним хранилищам памяти, таким как ROM и RAM, с помощью внешней шины.

Шина – это набор параллельных электрических соединений, которые позволяют микропроцессору отправлять данные в другие устройства и получать их. Существует три типа шин.

• Шина данных передает данные
• Адресная шина передает информацию о том, где хранить и извлекать данные
• Шина управления передает сигналы для координации с другими электрическими компонентами

Все три работают совместно в микропроцессорной системе.

С другой стороны, микроконтроллеры оснащены внутренней памятью ROM и RAM. Микроконтроллер использует внутреннюю шину для взаимодействия со встроенными модулями памяти.

Периферийные устройства

Периферийные устройства – это таймеры, средства связи, устройства ввода-вывода и другие возможности, позволяющие микроконтроллерам или микропроцессорам взаимодействовать с внешними компонентами или пользователями.

Микропроцессор не имеет встроенных периферийных устройств в интегральную схему. Вместо этого периферийные устройства подключаются извне, чтобы расширить возможности использования микропроцессора за пределы математической и логической обработки.

Напротив, микроконтроллеры соединяются со встроенными периферийными устройствами с помощью внутренней шины управления. Это позволяет микроконтроллеру управлять электронными устройствами с минимальным количеством дополнительных деталей или без них.

Вычислительная мощность

Микропроцессоры – это мощные компьютерные чипы, способные выполнять сложные вычислительные и математические задачи. Например, можно запустить программное обеспечение для статистической обработки, поскольку микропроцессор поддерживает операции с плавающей запятой.

И наоборот, микроконтроллеры имеют сравнительно меньшую вычислительную мощность и редко поддерживают вычисление с плавающей запятой. Вместо этого они сосредотачиваются на реализации определенной логики, например на управлении температурой нагревателя с помощью различных датчиков.

Другие ключевые отличия микропроцессоров и микроконтроллеров

Микропроцессоры поддерживают универсальные вычислительные операции на персональных компьютерах и корпоративных серверах. Между тем микроконтроллеры позволяют встроенным системам анализировать входные данные и реагировать на них в режиме реального времени.

Когда инженеры разрабатывают системы с микропроцессорами и микроконтроллерами, они учитывают такие различия.

Тактовая частота

Микропроцессоры обеспечивают высокоскоростные и надежные вычислительные мощности для различных приложений. Современный компьютерный процессор работает в диапазоне гигагерц (ГГц). Это позволяет компьютерной системе выполнять сложные математические вычисления и быстро возвращать результаты.

Хотя скорость микроконтроллера увеличивалась на протяжении десятилетий, она намного меньше скорости обработки данных микропроцессора. В зависимости от назначения тактовая частота микроконтроллера варьируется от килогерц (кГц) до сотен мегагерц (МГц). Несмотря на меньший диапазон скоростей, микроконтроллер может оптимально работать в пределах выделенной области применения.

Размер цепи

Микропроцессор не может работать сам по себе. Он использует внешние компоненты, такие как микросхемы связи, порты ввода-вывода, ОЗУ и ПЗУ, для формирования полноценной вычислительной системы. Таким образом, микропроцессорная схема состоит из адреса и шины данных, соединяющей множество периферийных устройств и микросхем памяти. Даже несмотря на развитие технологий печатных плат (PCB), микропроцессорная система требует значительного пространства.

Однако микроконтроллер имеет компактную конструкцию с более простой схемой. Большинство дополнительных компонентов, необходимых для микропроцессорной системы, легко доступны на том же чипе. Вместо использования отдельных компонентов инженеры при разработке электронных устройств используют один микроконтроллер. Таким образом освобождается больше места на электронной плате, что позволяет инженерам создавать компактные системы.

Потребляемая мощность

Микропроцессоры часто работают на более высокой скорости, чем микроконтроллеры, и потребляют больше энергии, поэтому для них требуется внешний источник питания. Аналогичным образом, вычислительная система на основе микропроцессорного блока имеет более высокое общее энергопотребление из-за большого количества дополнительных компонентов.

Между тем микроконтроллеры спроектированы так, чтобы эффективно работать при минимальном энергопотреблении. Кроме того, большинство микроконтроллеров имеют функции энергосбережения, которых нет в микропроцессорах.

Например, микроконтроллер может активировать режим энергосбережения и потреблять ограниченное количество энергии, когда данные не обрабатываются. Микроконтроллеры также могут отключать внутренние периферийные устройства, которые не используются, для экономии энергии. Благодаря этому микроконтроллеры – идеальный выбор для создания специализированных приложений с низким энергопотреблением, работающих на накопленном питании.

ОС

В практических приложениях микропроцессоры требуют операционной системы, обеспечивающей соответствующие функциональные возможности. Без операционной системы пользователям пришлось бы обучать микропроцессор на языке ассемблера или бинарном языке.

Между тем для работы микроконтроллеров не требуется операционная система. Однако существуют специальные операционные системы, которые помогают микроконтроллерам среднего и высокого уровня работать более эффективно.

Подключение

Микропроцессоры поддерживают более разнообразные коммуникационные технологии, чем микроконтроллеры. Например, микропроцессор обрабатывает высокоскоростные данные USB 3.0 или гигабитного Ethernet без дополнительного процессора.

Однако для большинства микроконтроллеров требуется специальный процессор для высокоскоростной передачи данных.

Стоимость

Микропроцессорная интегральная схема состоит только из процессора, арифметико-логического устройства (ALU) и регистров, что снижает производственные затраты на единицу продукции. Между тем один микроконтроллер имеет более сложную внутреннюю архитектуру и, как правило, дороже микропроцессора.

Однако микропроцессорная система дороже, так как требует дополнительных компонентов. В отличие от нее, микроконтроллер самостоятельно справляется с выбранной задачей.

Для микроконтроллера требуется меньше дополнительных компонентов, что приводит к удешевлению систем на основе микроконтроллеров. Например, плата кондиционера с микроконтроллером стоит дешевле, чем материнская плата компьютера с микропроцессорами.

Примеры использования микропроцессоров и микроконтроллеров

Как микропроцессоры, так и микроконтроллеры являются полезными электронными компонентами, если их применять в соответствующих сценариях использования.

Используйте микропроцессор, если вам требуется высокая вычислительная мощность для сложных или непредсказуемых вычислительных задач. Микропроцессоры используются во всех типах вычислительных устройств, таких как серверы, настольные компьютеры и мобильные вычислительные устройства. Организации используют серверы с множеством микропроцессоров для высокопроизводительных вычислений и запуска приложений искусственного интеллекта (ИИ).

С другой стороны, микроконтроллер – лучший выбор, если вы создаете систему управления с узкой областью применения. Микроконтроллеры также полезны для систем, требующих низкого энергопотребления. Некоторые микроконтроллеры могут работать месяцами от небольшой батареи. Например, система умного дома работает от микроконтроллеров. Компактные устройства, такие как дроны или портативные аудиоплееры, также содержат микроконтроллеры.