De Processor.




De processor is vrij vertaald de werker.
De werker die volgens een bepaalde procedure aan het werk gaat.
Deze procedure die hij moet uitvoeren wordt óók een instructieset genoemd.
Een instructieset is in wezen een lijst met opdrachten.
Deze werkzaamheden worden alsmaar herhaald.
Daarvoor zorgt de klok.
In de buurt van de processor bevind zich zo een klok.
Deze klok geeft regelmatig een puls aan de processor.
Als de processor een puls krijgt, gaat hij aan het werk.

Stel dat er iedere week boodschappen gedaan moeten worden.
Dan is het zeer handig als men over een boodschappenlijst beschikt.
Op deze lijst staat wat alles moet worden aangeschaft.
En dat gebeurt dan ook.
Iedere week.
Ik weet niet of dit een leuk voorbeeld is, dus probeer ik het met een ander.

Stel dat een processor een grote klok, zoals in een treinstation moet besturen. De klok heeft drie wijzers. De secondewijzer, de minutenwijzer, en de urenwijzer. Iedere seconde wordt de processor door een puls aan het werk gezet.
Het opdrachtenlijstje (instructiezet) ziet er dan als volgt uit:

1   -   Verplaats de secondewijzer met een stap.
2   -   Tel bij je secondelijstje een seconde bij.
3   -   Als er zestig seconden geteld zijn, zet dan de minutenwijzer een stap verder.
4   -   Heb je de minutenwijzen een stap verder gezet, zet dan de secondeteller terug op nul.
5   -   Kijk nu na de minutenteller en tel er een bij op.
6   -   Als er zestig minuten geteld zijn, zet dan de urenwijzer een stap verder.
7   -   Als je de urenwijzer een stap verder hebt gezet, zet dan de minutenteller terug op nul.

Einde van de werkzaamheden. En nu wachten op de volgende puls zodat het werklijstje opnieuw afgewerkt kan worden.

In iedere computer bevind zich ook een processor en een klok.
In de zogenaamde personal computers bevind zich een micro processor vandaar dat deze computers ook in de categorie van microcomputers thuis horen.

De Microprocessor.



Het instructieset van een Microprocessor is iets uitgebreider als in het voorbeeld wordt genoemd, en de klok loopt ook wat sneller. (MHz / GHz)
De eerste Microprocessor de I4004 De microprocessor wordt ook wel de CPU of in het Nederlands de CVE genoemd.
Intel ontwikkelde in 1971 de eerste microprocessor, de I4004. Deze 4 bit processor heeft 2250 transistors.
De I4004 is behuisd in een 16 pins behuizing.
De processor heeft een kloksnelheid van 108 KHz.
In tegenstelling tot veel publicaties is het niet ingenieur Marcian E. Hoff Jr. maar de Italiaan Federico Faggin in dienst van Intel Corporation die de processor heeft ontworpen.

Schema van de I4004 Federico Faggin signeerde net als een artiest zijn ontwerp met F.F. in de processor.
Ted Hoff, Stan Mazor, en Matsatoshi Shima behoorden wel tot het team, maar kunnen wel als medewerkers of in het gunstigste geval als co-invetors worden beschouwd.
Busicom, een Japans elektronicabedrijf was de opdrachtgever voor de ontwikkeling van de microprocessor. De rekenmachine was dan ook het eerste apparaat wat gebruik maakte van de kersverse microprocessor.

Rekenmachine van Busicom met de I4004 Grappig is om te weten dat ook de rechten van ontwerp van de 4004 bij Busicom lagen. Om welke reden dan ook heeft Busicom de rechten terugverkocht aan Intel. Deze beslissing vormde de basis voor alle verdere ontwikkelingen van Intel, gezien alle komende processors gebaseerd zijn op de I4004.


I8008 De opvolger van de I4004 werd de 8008, een acht bit processor. Inmiddels gingen ook andere bedrijven microprocessoren bouwen, zo als Siemens, NEC, National, AMD, Cyrix, Thomson en vele anderen.

De Z80 van Ferderico Faggin vormde de basis voor de opmars van de microcomputer. De minder presterende 8088 microprocessor van Intel vormde de basis van de IBM Personal Computer.

Met de komst van de 80286 microprocessor van Intel werd de tijdperk van de 16 BIT microcomputers ingeluid.

IBM presenteerde de PS2 (Personal System 2) met een nieuwe Busstructuur en introduceerde tevens de 80386, en hiermee de basis van het 32 BIT tijdperk.
Met de komst van de 80486, verdwijnt de rekenkundige coprocessor van het moederbord en wordt in de processor zelf geďntrigeerd.

Met de komst van de volgende processor maakte Intel, die het zat was dat iedereen de zelfde naamaanduiding (286, 386, 486) ging gebruiken, een eind aan deze traditie en registreerde de naam Pentium (Penta=Grieks voor vijf) als merknaam.
De Pentium was niet zo zeer verschillend van de 486, behalve dat er een stukje logica in was toegevoegd, die kon bepalen of sommige processen parallelle konden worden uitgevoerd of niet.
De eerste Pentium van Intel kreeg al snel concurrentie van AMD in de vorm van de K5.
Bracht Intel de Pentium MMX op de markt, stond AMD klaar met de K6.
De Pentium II kreeg ook snel concurrentie van de K7 (Athlon Classic).
Kenmerkend voor de processors van AMD is, dat zij vaak sneller werken dan de CPU's van Intel en goedkoper zijn.

Met de komst van de Pentium II werden twee nieuwe telgen aan de processorfamilie toegevoegd.
Naar beneden de Celleron , een Pentium II die minder Cache geheugen had en daardoor goedkoper was in aanschaf.
Naar boven toe, werd de Xeon geďntroduceerd die aanzienlijk meer Cache geheugen had en de mogelijkheid om parallel te werken.
De Xeon was mede door zijn grote hoeveelheid Cache zeer kostbaar.

AMD had een antwoord paraat in de vorm van de Duron en Athlon MP.


Apple maakte jaren gebruik van processors van Motorola. Deze 68000 serie presteerde grafisch een heel stuk beter dan de processors van Intel.

AMD en Intel zijn momenteel de belangrijkste processorfabrikanten.

Niet alle processors worden voor PC's gebruikt, waar vaak hoge eisen worden gesteld aan multimedia mogelijkheden.
De Firma Digital ontwierp op gegeven moment één processor die minder instructies kende dan die van Intel en anderen, maar daardoor sneller kon werken.
Deze processor werd de RISC genoemd.RISC staat voor Reduced Instruction Set Computer.

De ontwikkeling op de processormarkt gaat zich meer specialiseren voor bepaalde toepassingen.
Aan een processor voor een server worden andere eisen gesteld dan aan een processor voor in een desktop.
Aan een Processor in een Laptop worden weer andere eisen gesteld.

In haast alle smartphons zit een ARM processor.
Deze zijn in single, maar ook in duo cores en quad cores leverbaar.

De populaire Raspberry Pi Singel Board Computer 3 werkt ook met een quad cores processor.

Er zijn ook dual cores processors van Intel, waarbij dus twee processors in een behuizing zitten.
Pentium D en later de Intel core duo
De Intel Core i3 is een core duo.
De Intel Core i5 is zowel als 2 cores als ook sinds 2015 als 4 cores te koop.
De i7 is als 4 maar ook als 6 cores met ingbouwde GPU, maar ook als 8 en 10 cores uitvoering te koop.

Voor wetenschappleijke toepassingen levert Intel ook een 64 cores processor.

Er komt steeds meer diversiteit in typen processors.

Voor de ruimtevaart zijn speciaal zelfherstellende processors ontwikkeld.


Type CPU Opmerkingen Jaar Bit






4004 eerste Microprocessor 1970 4

8008 1972
8  

8080 gebruikt in de 1e Microcomputer 1974 8

Z80 van Zilog gebruikt in de 1e Microcomputer 1976 8

8086
1978 16

8088
1979 16

80186
1980 16

80286 gebruikt in de IBM AT 1982 16

80386
1985 32

80486 De CoPro is ingebouwd 1988 32
  Athlon      
  Athlon 64      
  Athlon XP      
  Celeron      
  Celeron D      
  Celeron M      
  Mobile Athlon 64      
  Opteron      

Pentium In feite de 80586 1992 32

Pentium II
1995 32

Pentium III
1997 32

Pentium 4 Socket 478
2000 32

Pentium 4 socket 775 2004 64
  Pentium 4 Extreme Edition      
  Pentium D      
  Pentium M      
  Sempron      
  Sempron 64      
  Xeon      
         
         
         
         
         
         
         

I8080
8086

Socket Slot

Socket Benaming voor de stekkervoet waar de Microprocessor in geplaatst word. Er volgt een chronologische opsomming van de verschillende sockets en slots.


Type Pins Opmerking





Socket 1 169 pins gebruikt in de 1e Microcomputer

Socket 2 238 pins 486 Pentium overdrive 5 Volt

Socket 3 237 pins 486 Pentium overdrive / 5x86 5 / 3,3 Volt

Socket 4 273 pins Pentium 60-66, Pentium OverDrive 120/133 5 Volt

Socket 5 320 pins Pentium 75 –133 3,3 Volt

Socket 7 321 pins Pentium 75 – 200 , AMD K5 K6

Socket 8 387 pins Pentium Pro ZIF

Slot 1 SECC 242 pins Pentium II/III, Celeron

Slot 2 SECC 330 pins Pentium Xeon

Slot A ??? pins Early AMD Athalon,

Socket 370 370 pins PPGA/Celeron, Pentium III

Socket 462 (A)
AMD Thunderbird XP Duron,

Socket 423
Early Pentium IV

Socket 478
Pentium IV, Celeron (D)
  Socket 479M   Pentium Mobile, Celeron Mobile
  Socket 604   Xeon

Socket 754
Athlon 64 2800 64 Bit databus
  Socket 754M   Mobile Athlon 64

Socket 775
Pentium 4, Celeron D, Pentium D, Pentium 4 Extreme Edition
  Socket 939   Athlon 64

Socket 940
Athlon 64 2 Ghz / Sempron 128 bit databus

Socket M2 1207 pins Athlon 64 / Sempron / Opteron


Samenvatting:

  • De eerste Microprocessor is de I4004 van Intel.


  • De I4004 is in 1971 door Federico Faggin ontwikkeld.


  • Ieder processor heeft een instructieset.


  • Ieder processor heeft een pulsgever (klok) nodig.


  • Federico Faggin ontwierp de eerste Microprocessor.


  • De prestaties van een systeem zijn afhankelijk van de snelheid van de processor.


  • De snelheid van de processor wordt in GHz aangegeven.


  • Socket of slot is de benaming van de processorvoet.


  • AMD en Intel zijn de belangrijkste processorfabrikanten.


  • RISC staat voor Reduced Instruction Set Computer.


  • ARM staat voor Acorn RISC Machine.


  • Er komt steeds meer diversiteit in typen processors.


  • Er zijn ook dual core processoren.





  • Bij nul fouten doorgaan