മൈക്രോപ്രൊസസ്സര്
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
 |
ഈ ലേഖനം വിക്കിവല്ക്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്; താങ്കളുടെ സഹായം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. |
കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ മര്മ്മപ്രധാന ഘടകമായ സെല്ട്രല് പ്രൊസസ്സിങ്ങ് യൂണിറ്റിനെ(CPU) സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു ഇന്റിഗ്രറ്റഡ് സര്ക്യൂട്ടില് അടക്കം ചെയ്തിരിക്കുന്നതാണ് മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകള്. വാക്വംട്യൂബുകള് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഭീമന് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സ്ഥാനത്ത് ട്രാന്സിസ്റ്ററുകള് ഉപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങിയപ്പോള് ചെറുതാകാന് തുടങ്ങിയ കമ്പ്യൂട്ടറുകളില് അനേകം ട്രാന്സിസ്റ്ററുകള് ഒന്നിച്ച് ചേര്ത്ത മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകള് ഉപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങിയപ്പോള് ഇന്നു കാണുന്ന വലിപ്പത്തിലേക്ക് സാധാരണ ഉപയോഗത്തിനുള്ളവ ചെറുതാകാന് തുടങ്ങി. ഒന്നോ അതിലധികമോ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകള് കൂട്ടിച്ചേര്ത്താണ് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സെണ്ട്രല് പ്രൊസസ്സിങ്ങ് യൂണിറ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഇതിലെ അടിസ്ഥാഘടകങ്ങള് നിര്ദ്ദേശങ്ങളും വിവരങ്ങളും മെമ്മറിയില് നിന്നേടുക്കുന്ന ഭാഗം, അതിനെ മനസ്സിലാക്കുന്ന ഭാഗം, നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഭാഗം, കണക്കുകൂട്ടലുകള് നടത്തുന്ന ഭാഗം എന്നിവയാണ്.
ഉള്ളടക്കം
|
[തിരുത്തുക] ചരിത്രം
[തിരുത്തുക] ആദ്യകാലങ്ങളില്
1960കളുടെ ആദ്യകാലങ്ങളില് ഫെയര്ചൈല്ഡ് എന്ന കമ്പനി ആദ്യത്തെ ഇന്റിഗ്രറ്റഡ് സര്ക്യൂട്ടുകള്(ഐ.സി.) വിപണിയില് എത്തിച്ചു ഏതാണ്ടിതേകാലത്തു തന്നെ ടെക്സാസ് ഇന്സ്ട്രുമെന്റ്സും ഐ.സി. നിര്മ്മാണം തുടങ്ങിയിരുന്നു. 1962ല് ആദ്യമായി ടി.ടി.എല്. ഉപയോഗിച്ചുള്ളവയും 1968ല് സി.എം.ഓ.എസ്സ്. സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നവയും വിപണിയില് വന്നു. സാങ്കേതിക വിദ്യയിലും, നിര്മ്മാണ സാങ്കേതിക വിദ്യയിലും, വസ്തുക്കളിലും നൂതനമായ രിതികള് പല കമ്പനികളും ആവിഷ്കരിച്ച് കൊണ്ടിരുന്നു. ഇത് ഒരു ഐ.സിയില് സംയോജിപ്പിക്കാന് സാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം വര്ദ്ധിപ്പിക്കുകയും വലിപ്പം കുറക്കുകയും ചെയ്തു കൊണ്ടിരുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിലാണ് ഫെയര്ചൈല്ഡിന്റെ ഗവേഷണവികസന വിഭാഗത്തിന്റെ മേധാവിയായിരുന്ന ഗോര്ഡന് മൂര് തന്റെ പ്രസിദ്ധമായ പ്രവചനം നടത്തുന്നത് ഇത് പിന്നീട് ചെറിയ മാറ്റങ്ങളോടെ മൂര്സ് ലാ എന്നറിയപ്പെട്ടു തുടങ്ങി
[തിരുത്തുക] ആദ്യത്തെ മൈകോപ്രൊസസ്സറുകള്
കമ്പ്യൂട്ടര് പൂര്ണ്ണമായും ഒരു ചിപ്പില് അടക്കം ചെയ്യുക എന്ന ആശയം 1950കളുടെ ആദ്യം മുതലേ ലേഖനങ്ങളില് വന്നു തുടങ്ങിയിരുന്നു[1], 1960കളുടെ അവസാനമായപ്പോഴേക്കും പുതിയതും നിലവിലുണ്ടായിരുന്നതുമായ ഒട്ടേറെ കമ്പനികള് ഈ ലക്ഷ്യത്തിനു വേണ്ടിയുള്ള ശ്രമം തുടങ്ങിയിരുന്നു. 1971ല് ടെക്സാസ് ഇന്സ്റ്റ്റുമെന്റ്സ് ആദ്യത്തെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറായ TMS1000 അവരുടെ കാല്ക്കുലേറ്ററില് ഉപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങി എന്നാലും ഒരു മൈക്രോപ്രൊസസ്സര് എന്ന നിലയില് ആദ്യം വിപണിയിലെത്തുന്നത് ഇന്റല് നിര്മ്മിച്ച ഇന്റല് 4004 ആണ്. 108KHz ക്ലോക്ക്സ്പീഡ് ഉണ്ടായിരുന്ന ഇതില് 2800 ഓളം ട്രാന്സിസ്റ്ററുകള് ഉള്ക്കൊള്ളിച്ചിരുന്നു. 1972ല് ഇന്റല് അവരുടെ ഇന്റല് 8008 പുറത്തിറക്കി ഇതിന്റെ ഘടന 4004 ന്റേതു തന്നെയായിരുന്നെങ്കിലും അതില് നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി ഇതൊരു 8ബിറ്റ് മൈക്രോപ്രൊസസ്സറായിരുന്നു. ഇതിനു ശേഷം ഇന്റല് 32ബിറ്റ് മൈക്രോപ്രൊസസ്സറായ ഇന്റ്ല് 432 വിപണിയില് എത്തിച്ചെങ്കിലും ഒട്ടും ശ്രദ്ധിക്കപ്പേട്ടില്ല.
[തിരുത്തുക] പൂര്ണ്ണതയിലേക്കുള്ള പ്രയാണം
ഇന്റല് 1974ല് 2MHz ഉള്ള ഇന്റെല് 8080 പുറത്തിറക്കി, ആദ്യത്തെ പി.സി ആയ ആല്ടയര് കമ്പ്യൂട്ടറില് ഇതുപയോഗിച്ചു. പിന്നീട് പുറത്തിറക്കിയ ഇന്റല് 8085 വന്വിജയമായിരുന്നു ചില മൈക്രോകണ്ട്രോളറുകളിലായി ഇന്നും ഇത് ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. 1978ല് ഇന്റല് യഥാര്ഥ 16ബിറ്റ് പ്രൊസസ്സറായ ഇന്റല് 8086 പുറത്തിറക്കി ഇന്റല് ഐറ്റനിയം ഒഴികെ ഇന്റലിന്റെ ഇന്നുവരെയുള്ള എല്ലാ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിന്റെയും അടിസ്ഥാനം ഇന്റല് 8086 ആണ്.
[തിരുത്തുക] ഐ.ബി.എം പേഴ്സണല് കമ്പ്യൂട്ടറുകള്
1979ല് ഇന്റല് പുറത്തിറക്കിയ ഇന്റല് 8088 ആയിരുന്നു ഐ.ബി.എം പി.സി. യുടെയും അതിന്റെ ക്ലോണുകളുടെയും പ്രൊസസ്സര്. 4.77 മുതല് 8 വരെ ക്ലോക്സ്പീഡ് ഉണ്ടായിരുന്ന ഇതില് 29000 ത്തോളം ട്രാന്സിസ്റ്റ്റുകളുണ്ടായിരുന്നു.
[തിരുത്തുക] മോട്ടോറോള 68000
1979ല് മോട്ടോറോള അവരുടെ പ്രൊസസ്സറായ മോട്ടോറോള 68000 പുറത്തിറക്കി 32ബിറ്റ് രജിസ്റ്ററുകളും അഡ്രസ്സ്പേസും ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും ഇതിനെ പുറത്തേക്കുള്ള ബസ് 16ബിറ്റ് ആയിരുന്നു. എംബഡഡ് ഉപയോഗങ്ങള്ക്കു വേണ്ടി പ്രധാനമായും നിര്മ്മിക്കപ്പെട്ട ഇതിന്റെ ഘടന ഡി.ഇ.സി പി.ഡി.പി-11 ല് നിന്നും പ്രചോദനമുള്ക്കൊണ്ടതായിരുന്നു. മോട്ടോറോള 68000 ആപ്പില് മാക്കിന്റോഷ്, അമിഗ, അട്ടാരി മുതലായവയില് ഉപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങി. ഇന്നു നിലവിലുള്ള ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ പ്രൊസസ്സറുകളില് ഒന്നായ പവ്വര്പിസിയുടെ മുന്ഗാമിയാണ് മോട്ടോറോള 68000
[തിരുത്തുക] റിസ്ക്(RISC) പ്രൊസസ്സറുകളുടെ വരവ്
1980കളുടെ ആദ്യത്തോടെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറില് ഉള്ക്കോള്ളിക്കാന് പറ്റുന്ന ട്രാന്സിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണത്തില് വന് വര്ദ്ധനയുണ്ടായി. ഈ കാലഘട്ടത്തില് സ്റ്റാന്ഫോര്ഡ് സര്വകലാശാലയിലും ബെര്ക്ലി സര്വകലാശാലയിലും നടത്തപ്പെട്ടിരുന്ന രണ്ട് പദ്ധതികളുടെ ഫലമായി റിസ്ക്, മിപ്സ് എന്നീ സാങ്കേതിക വിദ്യകള് പുറത്തുവന്നു. റിസ്കില് തന്നെ വ്യത്യസ്ത് രീതികള് പിന്തുടരുന്ന പല തരം പ്രൊസസ്സറുകള് പുറത്ത് വന്നു. ഈ കാലഘട്ടത്തില് മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകളുടെ വില കുറയാനും വികസിത രാജ്യങ്ങളില് കമ്പ്യൂട്ടറുകള് സര്വ്വസാധാരണമാകനും തുടങ്ങി.
[തിരുത്തുക] ബര്ക്ലി റിസ്ക്
1980ല് ബര്ക്ലി സര്വകലാശാല റിസ്ക് പ്രൊജക്ട് എന്ന പദ്ധതി തുടങ്ങി, പൈപ്പ്ലൈനിങ്ങ്ലും ധാരാളം രജിസ്റ്ററുകള് ഉള്ക്കൊള്ളിക്കുന്നതിലുമായിരുന്നു അവരുടെ പ്രധാന ശ്രദ്ധ. 1982ല് ഇവരുടെ ആദ്യത്തെ പ്രൊസസ്സര് പുറത്തിറങ്ങി. 44000 ട്രാന്സിസ്റ്ററുകളും 32 നിര്ദ്ദേശകങ്ങളും മാത്രമുണ്ടയിരുന്ന ഈ പ്രോസസ്സര് പക്ഷേ ഒരു ലക്ഷത്തോളം ട്രാന്സിസ്റ്ററുകളുണ്ടായിരുന്ന അന്നത്തെ ഏത് പ്രൊസസ്സറിനെക്കാളും മികച്ചതായിരുന്നു. 1983ല് റിസ്ക്-2 പുറത്തിറങ്ങി 39 നിര്ദ്ദേശകങ്ങളുണ്ടായിരുന്ന ഇത് റീസ്ക്-1 നേക്കാളും മൂന്നുമടങ്ങ് വേഗതയുള്ളതായിരുന്നു. സണ് മൈക്രോസിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്പാര്ക്ക് പ്രൊസസ്സര് ഇതില് നിന്നും പ്രചോദനമുള്ക്കോണ്ട് നിര്മ്മിച്ചതാണ്.
[തിരുത്തുക] മിപ്സ്
1981 സ്റ്റാന്സ്ഫോര്ഡ് സര്വ്വകലാശാലയിലെ ജോണ് ഹെന്നസിയും കൂട്ടരും മിപ്സിന്റെ ആദ്യരൂപം നിര്മ്മിക്കാനുള്ള ശ്രമം തുടങ്ങി. ശേഷി വര്ധിപ്പിക്കാനായി നടപ്പില് വരുത്താന് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതെങ്കിലും വളരെ ആഴത്തിലുള്ള പൈപ്പ്ലൈനിങ്ങ് ആയിരുന്നു ഇവരുടെ ലക്ഷ്യം. എല്ലാ നിര്ദ്ദേശകങ്ങളും ഒരൊറ്റ ക്ലോക്ക് സൈക്കിളില് തന്നെ പ്രാവര്ത്തികമാക്കിയിരുന്നു എന്നതായിരുന്നു ഇതിന്റെ ഒരു പ്രത്യേകത. സിലിക്കോണ് ഗ്രാഫിക്സിന്റെ പ്രവര്ത്തനശേഷിയേറിയ കമ്പ്യൂട്ടറുകളില് അടുത്തകാലം വരെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത് മിപ്സ് പ്രൊസസ്സര് ആയിരുന്നു, ഇപ്പോളിത് പ്രധാനമായും എംബഡഡ് ഉപയോഗങ്ങളിലാണുള്ളത്.
[തിരുത്തുക] പവ്വര്
[തിരുത്തുക] പേഴ്സണല് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പുതുയുഗം
1982ല് ഇന്റല് അവരുടെ ഇന്റല് 80286 പുറത്തിറക്കി, ഇതിന്റെ മുന്ഗാമികളായ 8086നും 8088നും വേണ്ടി നിര്മ്മിച്ച എല്ലാ സോഫ്റ്റ്വെയറുകളും ഇതില് പ്രവൃത്തിപ്പിക്കാനകും എന്നതായിരുന്നു ഇതിന്റെ പ്രത്യേകത ഇന്റലിന്റെ ആദ്യത്തെ ഈ തരത്തിലുള്ള പ്രൊസസ്സറായിരുന്നു ഇന്റല് 80286. 1985ല് പുറത്തിറങ്ങിയ ഇന്റല് 808386 ആയിരുന്നു ആദ്യത്തെ പേഴ്സണല് കമ്പ്യൂട്ടരിനുവേണടിയുണ്ടാക്കിയ 32ബിറ്റ് പ്രൊസസ്സര്. 27500 ഓളം ട്രാന്സിസ്റ്ററുകളിണ്ടായിരുന്ന ഇത് മള്ട്ടിടാസ്കിങ്ങ് ചെയ്യാന് സഹായിക്കാന് കഴിവുള്ളതായിരുന്നു. ഇതില് പ്രവൃത്തിക്കാന് പറ്റിയ ഒരു 32ബിറ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം പുറത്തുവരാന് പിന്നേയും വര്ഷങ്ങള് എടുത്തെങ്കിലും പ്രവര്ത്തനശേഷിയേറിയതും എന്നാല് നിലവിലുള്ള 16ബിറ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളില് ഉപയോഗിക്കാന് സാധിക്കുകയും ചെയ്യുമായിരുന്ന ഒട്ടേറെ സൊഫ്റ്റ്വെയറുകള് പുറത്തുവന്നു.
[തിരുത്തുക] 90കളിലെ പുതിയപ്രതീക്ഷകള്
1990കള് ലോകത്തിലോട്ടേറെ മാറ്റങ്ങള് ദര്ശ്ശിച്ച കാലഘട്ടമായിരുന്നു അതിലേറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടവ ആദ്യപകുതിയിലെ ശീതയുദ്ധത്തിന്റെ അന്ത്യവും രണ്ടാം പകുതിയിലെ ഇന്റര്നെറ്റിന്റെ പ്രചാരവുമായിരുന്നു. ശീതയുദ്ധാനത്തരം യൂണിക്സ് അധിഷ്ഠിത സെര്വറുകളുടെ പട്ടാള ഉപയോഗത്തിനുള്ള വിപണി കാര്യമായി ശോഷിച്ചു, പുതിയ മൈക്രോപ്രൊസസ്സര് സങ്കേതിക വിദ്യകള് ഉണ്ടാക്കിക്കൊണ്ടിരുന്ന കമ്പനികള്ക്ക് മറ്റു വിപണികള് തേടേണ്ട അവസ്ഥ സംജാതമായി. ഏതാണ്ടിതേ കാലത്തുതന്നെ ഇന്റര്നെറ്റ് പട്ടാള-സര്വകലാശാലാ ചട്ടക്കൂടുകല്ക്കതീതമായി പുതിയ മേഖലകളിലേക്ക് വളരാന് തുടങ്ങി. ഇത് മൈക്രോപ്രൊസസ്സര് നിര്മ്മിക്കുന്ന കമ്പനികള്ക്ക് പരസ്പര യുദ്ധത്തിനുള്ള പുതിയ മേഖലകള് തുറന്നു കൊടുത്തു. ശേഷികൂടിയവ 64ബിറ്റിലേക്കും പേഴ്സണല് കമ്പ്യൂട്ടറുകള് 16ബിറ്റില് നിന്ന് 32 ബിറ്റിലേക്കും മാറാന് തുടങ്ങി. 90കള് പ്രധാനമായും ഘടനയ്ക്കും മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകള്ക്കും അതീതമായി ക്ലോക്ക്സ്പീഡിലുള്ള വര്ദ്ധനക്കു പിറകെയുള്ള ഭ്രാന്തമായ പ്രയാണത്തിന്റെ കാലഘട്ടമായിരുന്നു.
