Mavzu: mikroprosessorlar va ularning turlari reja: Mikroprosessor ishlab chiqarilish tarixi. Mikroprosessor turlari

MAVZU:MIKROPROSESSORLAR VA ULARNING TURLARI

Reja:

1.Mikroprosessor ishlab chiqarilish tarixi.
2.Mikroprosessor turlari.
3.Mikroprosessor ishlab chiqarilish tarixi

Kompyuter eng oddiy sondagi elektron qismlardan tashkil topgan bo’lib, bu qismlarga nisbatan bajariladigan eng oddiy vazifalarning turi esa juda ham oz.

Kompyuter elementlarning bu vazifalari o’tgan 45-50 yil ichida deyarli o’zgarmaydi, ammo bu elementlarning fizik tuzilishida muhim o’zgarishlaryuz berdi. Kompyuterlarning har bir rivojlanish bosqichi kompyuterlarning elementlar majmui bilan, yani elementlar b a z a s i orqali belgilanar edi. EХMning elementlar bazasi o’zgarishi bilan uning xususiyatlari, tashqi ko’rinishi va imkoniyatlari ham o’zgarib bordi. Inson tomonidan shu paytgacha ixtiro qilingan hech bir texnik qurilma elektron hisoblash mashinalari kabi jadal rivojlanmagan edi. Har 10-12 yilda EХMning tuzilishi va ishlab chiqarilishida katta o’zgarishlar yuz berdi. Bunday keskin o’zgarishlar natijasida ular eski EХMlarni yangi modellarning ko’llanilish soxalari tobora kengaytirib borildi va natijada ular eski EХMlarni siqib chiqara boshladi.
Mana shuning uchun ham hisoblash texnikasining rivojlanish davrida biri o’rniga boshqasi vujudga keladigan EХM a v l o d lari haqida gapirish o’rinlidir.
Shunday qilib, hisoblash texnikasi avlodlarining almashishi asosida EХMning elementlar bazasining yangilanishi yetadi. Yangi elementlar bazasining vujudga kelishi EХM kismlari ishlashining yangi prinsiplarini, materiallarning yangi xossalarini va ishlab chiqarishning yangi usullarini ochishga olib keladigan fizika va kimyo sohalarining rivojlanishiga bog’liqdir.
Elementlar bazasining yangilanishi hisoblash texnikasini ishlab chiqaradigan zavodlarni to’la qayta ko’rishni ,yangi texnologik liniyalar, stanoklar va boshqa uskunalarni ishlab chiqarishni taqozo etadi. Shuning uchun bunday almashish hisoblash texnikasining xususiyatlarini tubdan yaxshilay olgandagina o’zini oqlaydi, xolos.
Тabiiyki, avlodlarning almashishi elementlar bazasining yangilanishidangina iborat bo’lmasdan, balki har bir yangi avlod bilan EХMdan amaliy foydalanishda masalalarni yangicha yechish usullari va dasturli taminotning yangi tashkil qiluvchilari ham vujudga keldi. O’zining taraqqiyot darajasi, elementlar bazasi, xotirasi va tezligiga qarab EХMlar asosan besh avlodga bo’linadi.
Hozirgi vaqtda hisoblash texnikasining asosini to’rtinchi avlod mashinalari tashkil yatadi.
B i r i n ch i a v l o d (1946-1955 yillarni o’z ichiga oladi) EХMlarida elektron sxemalarning barcha elementlari alohida detallar ko’rinishida tayyorlanar edi.Ularning ichida eng muhimlari hozirgi paytda eski radio va televizorlarda uchratish mumkin bo’lgan vakuumli elektron lampalar edi. Bunday lampalarning bir nechtasi metall panel- shassi ustiga urnatilar,uz navbvtida shassi esa EХM korpusi ichiga joylashtirilar edi. Shu shassining o’ziga sxemaning boshqa elementlari ham mustahkamlab qo’yilar edi.
EХM ning o’zi esa elektron lampali shassilar bilan to’ldirilib tashlangan ko’p sondagi metall shkaflardan iborat ko’rinishga ega edi.
Birinchi avlod mashinilari katta zallarni egallagan holda, yuzlab tonna og’irlikka ega bo’lib, yuzlab kVt elektr energiyasini sarflar va ularning tezligi sekundiga 10-20 ming arifmetik amalgacha edi. Bunday EХMlar jumlasiga MESM, BESM, Strela, Ural, Minsk-1 kabi va h.k. kiradi.
I k k i n ch i a v l o d (1955-1965 yillar o’rtalarini o’z ichiga oladi) EХMlari tranzistorlarning ixtiro qilinishi tufayli paydo bo’ldi. Тranzistorlar o’lchamlarining radiolampalarga nisbatan ancha kichikligi EХM bloklarini bosma p l a t a l a r deb ataluvchi ko’rinishda tayerlash imkonini beradi. Bunday plata bir tomondan tranzistorlar va boshqa elementlar joylashtirilib, qalaylangan ikkinchi tomondan sirtida sxema elementlarini bog’lovchi yupka ko’rinishdagi metall o’tkazgichlar joylashgan plastmassa p l a s t i n k a d a n iborat.
Тranzistorlar va bosma platalardan foydalanish radiolampalarga nisbatan kamroq joy egallab, kamroq energiya sarflar va ishonchlirok ishlar edi. Bu hol EХMni ixchamroq, arzonroq va tejamliroq qilishga imkon beradi. Ularning tezligi sekundiga 10 mingdan 100ming arifmetik amalgacha bo’lib, bunday EХMlarga hozir ishlab chiqarilmayotgan, lekin foydalanib kelinayotgan SA-501 modeli (AQSh,1959), Stretch(Angliya), "Minsk-2", BESM-6 va x.k.kiradi.
U ch i n ch i a v l o d (1960 yillarning urtasi va 1970 yillar) EХMlarining asosini i n t ye g r a l s x ye m a l a r tashkil qiladi (bunday sxemalar birinchi marta AQShdagi Kaliforniya shtatidagi Santa-Klara shaxrida yaratilgan). Fizika va kimyo sohasidagi tadqiqotlar sxemalarni kremniyning sof kristallidan yasalgan plastinkaning kichik qismida, bu qismga turli moddalarning kerakli aralashmasining yupka qatlamini surtib quygan holda tuzish mumkunligini ko’rsatdi. Elementlerni birdagina plastinkaning ko’pgina qismlarida ham tashkil qilish mumkin.
Kremniy kristallari ustiga surtilgan ko’p qatlamli moddalar ko’rinishidagi bunday sxema i n t ye g r a l s x ye m a nomini olgan. Bitta kristallda joylashgan dastlabki integral sxemelarda yuzga yaqin elementlar joylashgan edi. Integral sxemalarning ixtiro qilinishi EХMning elementlar bazasining keyingi rivoji uchun keng istiqbollar ochib berdi, bu imkoniyatlardan hozircha to’la foydalanib bo’lingani yo’q. Elektron sxemalarning ishonchlilik darajasi, ular baholarining arzonlanishi, o’lchamlarning ixchamligi ishlab chikarishni avtomatlashtirishga keng imkoniyat yaratdi. Bu avlod EХMlaridagi bir kristallda mingdan ortiq elementlarni saqlovchi integral sxemalar qo’llanilgan. Ularning tezligi 100 mingdan 1 mln. arifmetik amalgacha bo’lib, bunday EХMlarga "IBM-360" (AQSh,1965) va YeS oilasiga mansub bo’lgan YeS-1022, YeS-1035, YeS-1060 va x.k. kiradi.
Т o’ r t i n ch i a v l o d (1970-1980 yillar) EХMlarida bir kremniy kristallida o’n minglab o’tkazgich elementlar bo’lgan katta integral sxemalar (BIS-Bolshaya integralnaya sxema ) kullaniladi.Bir kremniy kristallida butunlay joylashadigan EХM protsessorning yaratilishi ХХ asrning ajoyib yutug’i bo’ldi. Bunday bir kristalli protsessorlar mikroprotsessorlar degan nomni oldi. Natijada bitta platada EХMning hamma qurilmalarning elektron sxemalarini joylashtirish mumkin bo’lib, o’ttiz yil ilgari katta zalni egallagan EХMning o’zi esa hajmi va narxi buyicha foydalanuvchining ish joyida yakka tartibda ko’llashga imkon yaratib berdi. Natijada shaxsiy EХMlar, chuntak va stol mikrokalkulyatori paydo buldi.
Hozirgi paytda ishlash tezligi, xotira sig’imi va boshqa xususiyatlari bo’yicha eng yuqori bo’lgan "Super EХM" mashinalari tayyorlash imkoniyati paydo bo’ldi .Bunday EХMlar eng zamonaviy elementlar bazasida tayyorlanib, juda qimmatbaho, lekin bu mashinalar fan va texnikaning turli soxalarida tengi yo’qdir. Ularning tezligi sekundiga 100 mingdan bir necha million arifmetik amalgacha bo’lib, bunday EХMlar jumlasiga hozirgi paytda ishlab chiqarishda keng qo’llanilayotgan 486 DX2-66,Power Macintosh,VIST 2000 Pentium va x.k. kiradi.
B e sh i n ch i a v l o d kompyuterlari optik elementlar asosida yaratilgan bo’lib, ular kelajak mahsuli hisoblanadi. Bunda elektr toki lazer nurlari bilan almashtiriladi. Natijada kompyuterning tuzilishi ham tubdan o’zgaradi. Uning asosiy xususiyatlaridan biri faqat sonli hisoblashlarni emas, balki axborotni kiritishda analiz qilish usuli bilan fikrlanadigan axborotlarni ham bajarish imkoniyatiga ega, yani kompyuter bilan muloqot tabiiy maxsus bilimga ham ega bo’lmogi kerak. Хulosa qilib aytganda, beshinchi avlod kompyuterlarning ishlash prinsipi inson tafakkurining faoliyatiga iloji boricha yaqinlashuvi lozim. Demak, ushbu avlod kompyuterlarning operativ xotirasi suniy intellekda tasvirlanishi kerak. Bundan ko’rinadiki, beshinchi avlod EХMlarini faqatgina bizga malum bo’lgan hisoblash jarayonlari uchun emas, balki inson faoliyatining turli soxalarida keng ko’lamda qo’llash mumkin bo’ladi. Ularning tezligi yorug’lik tezligiga yaqin bo’lib, bunday kompyuterlar loyixasi ichida yapon loyixalari birinchi o’rinni egallaydi.
1897 yil. Angliyalik fizik J. Tomson elektron nurli trubka ishlab chiqdi.
1904-1906 yillar. Elektron diod va triod ishlab chiqildi.
1944 yil. Amerikalik matematik Govard Ayken rahbarligida dastur yordamida boshqariladigan avtomatik hisoblash mashinasi – “Mark – 1” bunyod etildi. U elektro-mexanik relelar asosida qurilgan bo'lib, ma’lumotlarni qayta ishlash dasturi perfolenta orqali kiritilar edi.
1945 yil. Jon fon Neyman “Edvak” mashinasi haqidagi dastlabki hisobotida zamonaviy kompyuterlarning asosiy tashkil etuvchilari va ishlash prinsiplarini tavsiflab berdi
1946 yil. Amerikalik J. Ekkert va J. Mouchli “Eniak” (Electronic Numerical Integrator and Computer) nomli birinch elektron raqamli kompyuter yasadilar. Unga 20 ming elektron lampa va 1,5 mingta rele ishlatildi. U “Mark – 1” dan ming barobar tezroq ishlab, sekundiga 300 ta ko'paytirish va 5000 ta qo'shish amallarini bajarar edi.
1948 yil. Amerikaning Bell Laboratories firmasida fiziklar – Uilyam Shokli, Uolter Bratteyn va Jon Bardin tranzistor yaratishdi. Buning uchun ular Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.
1957 yil. Amerikaning NCR firmasi tomonidan birinchi tranzistorli kompyuter yaratildi.
1958 yil. Jek Kilbi (Texas Instruments firmasi) birinchi integral sxemani yaratdi.
1967 yil. S.A.Lebedyev rahbarligida sekundiga bir million amal bajara oladigan, dunyodagi eng tezkor EHM – BESM-6 ning ommaviy ishlab chiqarilishi tashkil etildi. Uning ketidan “Elbrus” – sekundiga 10 million amal bajara oladigan, yangi turdagi EHM ishlab chiqarildi.
1968 yil. Intel firmasi tashkil etildi. Xozirda u mikroprotsessorlar hamda kompyuterning boshqa integral sxemalarini ishlab chiqarish sohasida dunyoda yetakchi o'rin tutadi.
1971 yil. Intel firmasi oddiy mix qalpoqchasidan katta bo'lmagan kristalga joylashgan 2250 ta tranzistordan iborat 4004 mikroprotsessorini ishlab chiqardi.
1974 yil. Intel firmasi 4500 ta tranzistordan iborat 8080 – birinchi universal sakkiz razryadli mikroprotsessor ishlab chiqardi.
1979 yil. Intel firmasi 8088 mikroprotsessorini ishlab chiqdi.
1981 yil. IBM firmasi 8088 mikroprotsessori asosida tashkil qilingan IBM PC nomli birinchi shaxsiy kompyuterini ishlab chiqdi.
1982 yil. Intel firmasi 80286 mikroprotsessorini ishlab chiqdi.
1985 yil. Intel firmasi 80386 mikroprotsessorini ishlab chiqdi.
1993 yil. Intel firmasi Pentium mikroprotsessorini ishlab chiqardi.

2.