referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Bibiána
Streda, 2. decembra 2020
Mikroprocesory Pentium
Dátum pridania: 14.12.2004 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: reklama
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 1 836
Referát vhodný pre: Vysoká škola Počet A4: 7.7
Priemerná známka: 2.95 Rýchle čítanie: 12m 50s
Pomalé čítanie: 19m 15s
 
1. Úvod do mikroprocesorov
Niekedy na prelome šesťdesiatych a sedemdesiatych rokov sa objavil nový druh elektronickej súčiastky, ktorý od základu zmenil prakticky celú výpočtovú techniku - mikroprocesor. Čo je vlastne mikroprocesor ? Už na prvý pohľad je jasné, že je to slovo zložené z dvoch častí : predpony Miro a slova procesor. Predpona Miro v tomto prípade znamená, že mikroprocesor je jeden miniaturizovaný obvod a slovo procesor znamená, že táto súčiastka dokáže podľa nejakého programu spracovať dáta. Základnou vlastnosťou mikroprocesora odlišujúcou ho od ostatných elektronických odvodov je teda programovateľnosť. Mikroprocesor teda dokáže vykonávať nejaký program. Druhou vlastnosťou mikroprocesora je to, že ide o jednu súčiastku, prípadne malú množinu súčiastok,ktoré navonok vystupujú ako jeden.

Na myšlienke integrovať všetky funkcie procesora do jedného obvodu určite pracovalo viac firiem, prvenstvo však patrí spoločnosti Intel, ktorá začala výrobu prvého mikroprocesora Intel 4004 v roku 1971. Vie sa, že firma údajne nevyvíjala obvod 4004 s cieľom vyrobiť plnohodnotný mikroprocesor, ale s cieľom pripraviť nový obvod pre elektronické kalkulačky. Preto si zvolili štvorbitové slovo obvodu 4004 vhodné pre operácie s číslami v desiatkovej sústave. Nech to bolo už akokoľvek, obvod 4004 bol prvým elektronickým prvkom, ktorého programovateľnosť umožnila univerzálne využitie v množstve najrôznejších logických zariadení. Mikroprocesor vyrobený vo veľkých sériách tak predstavoval významnú úsporu oproti malým sériám špecializovaných obvodov.
Firma Intel samozrejme výhody tohto obvodu využila a už v roku 1972 prišla s obvodom 8008, čo bol plnohodnotný univerzálny mikroprocesor s osembitovým slovom. Zároveň sa na trhu objavili mikropočítačov stavebnice MCS 4 a MCS 8, čo boli súpravy podporných obvodov, ktoré uľahčovali zostavovanie kompletného funkčného zariadenia okolo obvodu 4004 alebo 8008. Do roku 1975 bolo na trhu asi dvadsať mikropočítačových stavebníc, ale Intel si udržal prevahu.

V roku 1976 sa však objavila tretia generácia mikroprocesorov. Tieto obvody sa od svojich predchodcov veľmi nelíšili. Rozdiely boli v rýchlosti, mali zdokonalenú inštrukčnú súpravu, obvody samostatného mikroprocesora už nahradili množstvo funkcií dovtedy používateľných v podporných obvodov. Typickým predstaviteľom tejto generácie mikroprocesorov bol Intel 8085, ktorý sa ale na trhu neudržal. Vývojový tím, ktorý tieto mikroprocesory dovtedy vyvíjal, odišiel a založil spoločnosť Zilog, kde vytvoril vlastný mikroprocesor, preslávený Zilog Z- 80. Ten bol na svoju dobu výrazne lepší ako jeho konkurenti, takže ho môžeme nájsť ešte aj dnes v niektorý jednoduchších zariadeniach, ako sú niektoré automatické práčky, jednoduchšie kopírky, lacné tlačiarne, hračky a iné. Tí starší si iste spomenú na slávny mikropočítač Sinclair Spectrum, ktorý ho tiež využíval.

2. Výroba mikroprocesoru
Prvým bodom výroby mikroprocesoru je jeho návrh. Ten je testovaný na symulačných počítačoch a slúži na odhalenie chýb. Po úspešnom otestovaní funkcií sa prechádza k fáze výroby kremíkových plastov, ktoré sú od začiatku vyrábané v super čistom prostredí. Na rozdiel od bežných miestností kde je asi 15 miliónov prachových častíc na 28 400 cm2 obsahuje čistá miestnosť menej než jednu prachovú časticu. Kremík (hlavná zložka piesku) je základná súčasť všetkých mikroprocesorov. Ten sa musí najprv vyčistiť na 99.9999999 % potom sa roztaví a odleje do valcových foriem, v ktorých vzniknú kryštalické ingoty. Ingoty sa potom narežú na tenké pláty a ich povrch sa dokonale vyhladí. Z jedného takéhoto plátku sa môže vyrobiť až 100 mikroprocesorov. Každý mikroprocesor je kontrolovaný ako viacposchodová budova, viac vrstiev materiálu spolu vytvárajú celok. Pri výrobe jednotlivých vrstiev sa používa technológia známa ako Fotolitografia. Pomocou tejto technológie prenášame postupne po jednotlivých vrstvách design jednotlivých obvodov na kremíkový plátok. Schematický návrh obvodov je pripravený pre každú vrstvu vo forme masky alebo šablóny. Tá pôsobí do istej miery ako fotografický negatív tým, že sa na kremíkový plátok prenesie iba časť schémy obvodu. V závislosti od typu vrstvy sa na plátok nanášajú rôzne vodivé alebo izolačné materiály, cez neho sa umiestni maska a celý je vystavený pôsobeniu ultrafialového žiarenia, čím dôjde k zmäkčeniu nezakrytých oblastí, ktoré sú rozpúšťané chemickými rozpúšťadlami. Celý tento proces sa opakuje pre všetky vrstvy obvodov, pričom vrstvy majú často veľkosť baktérie. Potom sa kremíkový plátok prejde asi 250-mi výrobnými operáciami a je špeciálnymi lasérmi narezaný na jednotlivé mikroprocesory. Každý mikroprpcesor je vložený do ochranného púzdra so špičkami (piny), ktorými je možné pripojiť mikroprocesor k iným zariadeniam.
 
   1  |  2  |  3  |  4    ďalej ďalej
 
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.