По назначению.
Универсальные микропроцессоры предназначены для применения во всех типах
3
ЭВМ, персональных компьютеров, в телекоммуникационном оборудовании, системах автоматического управления. Работают с 32- и 64-разрядными операндами. В послед-
нее время в них включают блоки обработки мультимедийной информации.
Цифровые процессоры обработки сигналов ЦПОС – специализированные МП, предназначенные для обработки оцифрованных аналоговых сигналов (речи, изобра-жения). В них осуществляется, например, цифровая фильтрация, формирование мно-гопозиционных сигналов, кодируются речь и изображение. По сравнению с универ-сальными МП ЦПОС имеют, как правило, меньшую разрядность и функционально проще. Основные операции, выполняемые ими – это задержка, перемножение и сло-жение. Сравнительно недавно появились специализированные аудиовизуальные МП.
Микроконтроллеры - основные элементы встроенных систем управления. Обла-дают наибольшей специализацией и разнообразием функций. Реализуют алгоритмы управления и обработки данных в соответствии с поставленными задачами, обеспе-чивают взаимодействие частей систем между собой и внешними устройствами.
По архитектуре. Различают четыре основных архитектуры МП.
CISC (Complex Instruction set Computer) – классическая архитектура, развивающая-ся с 1940-х годов. Характеризуется большим набором команд разного формата и мно-гочисленными способами адресации. Типичный пример процессоров CISC – МП Pentium, в которых выполняется более 200 команд размером от 1 до 15 байт при 10 различных способах адресации.
RISK (Redused Instruction set Computer) – архитектура с ограниченным (укорочен-ным) набором команд фиксированного формата. Первый МП по такой архитектуре создан фирмой ИБМ в 1971 году. Современные процессоры RISK имеют около 100 команд длиной 4 байта, меньшее число способов адресации, но увеличенный объём регистровых запоминающих устройств РЗУ – до нескольких сотен регистров.
MISK – архитектура с минимальным набором чаще всего встречающихся длинных команд. Несколько команд укладываются в одно слово длиной 16 байт. Оперируя с одним таким словом, МП обрабатывает сразу несколько команд, за счёт чего возможна обработка одновременно нескольких потоков данных.
VLIW (Very Large Instruction Word) – архитектура появилась в 1990-х годах. В ней используются очень длинные (более 16 байт) команды. Специальное устройство оп-ределяет группу команд, которые могут выполняться параллельно и формирует сверх-длинную команду. За счёт этого в одном такте выполняется группа коротких команд, что увеличивает производительность, и упрощается структура процессора.
По технологии изготовления. Различают технологии: ЭСЛ ( эмиттерно-связан-занная логика, ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика, КМОП – комплементарные транзисторы с изолированным затвором. Наиболее распространена технология КМОП, так как в статическом состоянии логические элементы не потребляют энергии.
Технологии характеризуют также линейными размерами транзисторов: 90 нм, 65 нм (2005 г.), 45 нм (2007 г.), 32 нм (2009 г.). При уменьшении размеров увеличивают-ся быстродействие и надёжность, уменьшается удельное потребление энергии.
Все современные БИС и СБИС – многослойные, что позволяет укоротить соедини-тельные проводники между элементами. Материал проводников – обычно алюминий, имеющий сравнительно большое удельное сопротивление. Ведутся работы по замене алюминия медью, что позволило бы уменьшить нагрев, потери, размеры ИМС.
4
