Types of Microprocessors & their Applications (माइक्रोप्रोसेसरों के प्रकार और उनके अनुप्रयोग)
Types of Microprocessors & their Applications (माइक्रोप्रोसेसरों के प्रकार और उनके अनुप्रयोग)
1.Evolution of Microprocessor
2.CISC Microprocessor
2.1Features of CISC Microprocessor:
3.RISC Microprocessor
3.1Features of RISC Microprocessor
4.Special Purpose Microprocessor
4.1.Coprocessor
4.2.Transputer (Transistor Computer)
4.3.DSP (Digital Signal Processor)
4.4.Input/Output Processor (IOP)
4.5.Graphics Processors
4.6.Bit-Slice Microprocessors (BSM)
4.7.Scalar and Superscalar Microprocessors
1. माइक्रोप्रोसेसर का विकास
2.सीआईएससी माइक्रोप्रोसेसर
2.1 सीआईएससी माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताएं:
3.RISC माइक्रोप्रोसेसर
3.1 आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताएं
4. विशेष प्रयोजन माइक्रोप्रोसेसर
4.1.सहसंसाधक
4.2.ट्रांसपुटर (ट्रांजिस्टर कंप्यूटर)
4.3.डीएसपी (डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर)
4.4.इनपुट/आउटपुट प्रोसेसर (आईओपी)
4.5.ग्राफिक्स प्रोसेसर
4.6.बिट-स्लाइस माइक्रोप्रोसेसर (बीएसएम)
4.7.स्केलर और सुपरस्केलर माइक्रोप्रोसेसर
Evolution of Microprocessor
First Generation 4-bit Microprocessor
This is the first microprocessor invented by Intel in 1971. They named it Intel 4004 because it was a 4-bit microprocessor
Second Generation 8-bit Microprocessor
The Second generation processor was an 8-bit microprocessor developed by Intel in the year 1973. It was named Intel 8008 because it was 8 bit.
Third Generation 16-bit Microprocessor
The third generation microprocessors were 16-bit microprocessors introduced in 1978 by Intel. 80286 is a 3rd generation microprocessor.
Fourth Generation 32-bit Microprocessor
The Fourth generation microprocessors were introduced in 1985 and they were 32 bit. 80386 or also known as i386 or just 386 is the most renowned 4th generation microprocessor.
Fifth Generation 64-bit Microprocessor
The fifth-generation microprocessor or 64-bit microprocessors were introduced in 1995 and they are being used till now. The Intel Pentium processors were based on 64-bit architecture. The recent 64-bit microprocessor use super scaling to offer high speed and high performance such as Intel dual, quad, octa-core microprocessors.
Different Types of Microprocessors
There are different types of microprocessors designed to be used for specific purposes. It has been evolved to be used in various different applications. They are mainly classified into three major types;
CISC Microprocessor
CISC is an acronym for complex instruction set computer. This microprocessor is designed to execute complex instructions (a combination of multiple single instructions) which minimize the number of total instructions per program.
A complex instruction has multiple simple instructions like arithmetic operation, storing in memory, reading from memory, etc. The overall length of the program is relatively very small but due to the large size of its instruction set with many addressing modes in a single instruction, it takes multiples machine cycles to execute an instruction. Thus it reduces the execution speed of the microprocessor.
Features of CISC Microprocessor:
The instructions are complex.
The numbers of instructions are relatively more than RISC microprocessor almost 100 to 200.
It takes more than four cycles to somewhere around 120 to complete complex instructions.
The program is executed sequentially thus no feature of pipelining (parallel execution).
The instructions are executed by micro program where the complexity lies.
The instruction format and size may vary as opposed to RISC fixed instructions.
The program code in CISC is simple and short thus it uses less memory or RAM.
It put emphasis on the hardware and less on the software or programming.
RISC Microprocessor
RISC stands for Reduced Instruction Set Computer. This type of microprocessor is based on an architecture designed to execute simple instructions. The instructions are simplified to reduce the execution time. The instruction is usually completed in one clock cycle by using pipelining to execute parts of instruction in parallel. Therefore, it requires program code with more lines and more memory to store instruction. This architecture offers to execute program efficiently and quickly.
Difference Between 8085 & 8086 Microprocessor – Comparison
Features of RISC Microprocessor
The instructions in RISC microprocessors are simple.
As suggested by its name, the numbers of instructions are reduced to between 30 and 40.
The instructions are simple thus it takes only one machine cycle to complete.
Pipelining (parallel execution) is fairly easy in a RISC microprocessor.
The format and size of instructions is limited and fixed.
Due to the low number of instructions, the program code lengthy and require more memory.
It put emphasis on the software or compiler and less on the load on the hardware.
Special Purpose Microprocessor
There are various types of microprocessors designed for special purposes. Here are some the special purpose microprocessor given below;
Coprocessor
The coprocessor is a type of special-purpose processor that helps the main or primary processor in processing complex tasks. It increases the performance of the primary processor by lend its processing power to reducing the load off the primary processor. These are used in graphic, complex arithmetic operation, single processing and I/O interfacing operations.
The coprocessor is physically separate from the main processor (CPU) and it works independently. They are very fast in executing a specific task because of its limited instruction set. Therefore, they cannot be used for general purpose applications like CPU.
Difference Between CPU and GPU – Comparison
Transputer (Transistor Computer)
The transputer is the first general-purpose computer designed by Inmos to perform parallel computing. It also incorporates internal memory with serial communication links to communicate between processors for parallel operation.
The name Transputer is the combination of “transistor” and “com
माइक्रोप्रोसेसर का विकास
पहली पीढ़ी का 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर
यह 1971 में इंटेल द्वारा आविष्कार किया गया पहला माइक्रोप्रोसेसर है। उन्होंने इसे इंटेल 4004 नाम दिया क्योंकि यह 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर था।
दूसरी पीढ़ी 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर
दूसरी पीढ़ी का प्रोसेसर वर्ष 1973 में इंटेल द्वारा विकसित एक 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर था। इसे इंटेल 8008 नाम दिया गया था क्योंकि यह 8 बिट का था।
तीसरी पीढ़ी का 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर
तीसरी पीढ़ी के माइक्रोप्रोसेसर 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर थे जिन्हें 1978 में इंटेल द्वारा पेश किया गया था। 80286 तीसरी पीढ़ी का माइक्रोप्रोसेसर है।
चौथी पीढ़ी 32-बिट माइक्रोप्रोसेसर
चौथी पीढ़ी के माइक्रोप्रोसेसरों को 1985 में पेश किया गया था और वे 32 बिट के थे। 80386 या जिसे i386 या सिर्फ 386 के नाम से भी जाना जाता है, चौथी पीढ़ी का सबसे प्रसिद्ध माइक्रोप्रोसेसर है।
पांचवीं पीढ़ी 64-बिट माइक्रोप्रोसेसर
पांचवीं पीढ़ी के माइक्रोप्रोसेसर या 64-बिट माइक्रोप्रोसेसर 1995 में पेश किए गए थे और अब तक इनका उपयोग किया जा रहा है। इंटेल पेंटियम प्रोसेसर 64-बिट आर्किटेक्चर पर आधारित थे। हाल ही में 64-बिट माइक्रोप्रोसेसर उच्च गति और उच्च प्रदर्शन जैसे इंटेल डुअल, क्वाड, ऑक्टा-कोर माइक्रोप्रोसेसरों की पेशकश करने के लिए सुपर स्केलिंग का उपयोग करता है।
विभिन्न प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर
विशिष्ट उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर हैं। इसे विभिन्न विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग करने के लिए विकसित किया गया है। उन्हें मुख्य रूप से तीन प्रमुख प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है;
सीआईएससी माइक्रोप्रोसेसर
CISC जटिल निर्देश सेट कंप्यूटर का संक्षिप्त नाम है। यह माइक्रोप्रोसेसर जटिल निर्देशों (एकाधिक एकल निर्देशों का एक संयोजन) को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो प्रति प्रोग्राम कुल निर्देशों की संख्या को कम करता है।
एक जटिल निर्देश में कई सरल निर्देश होते हैं जैसे अंकगणितीय संचालन, स्मृति में भंडारण, स्मृति से पढ़ना, आदि। कार्यक्रम की समग्र लंबाई अपेक्षाकृत बहुत छोटी है, लेकिन एक ही निर्देश में कई एड्रेसिंग मोड के साथ इसके निर्देश सेट के बड़े आकार के कारण, यह एक निर्देश को निष्पादित करने के लिए गुणक मशीन चक्र लेता है। इस प्रकार यह माइक्रोप्रोसेसर की निष्पादन गति को कम करता है।
सीआईएससी माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताएं:
निर्देश जटिल हैं।
निर्देशों की संख्या आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर की तुलना में लगभग 100 से 200 तक अपेक्षाकृत अधिक है।
जटिल निर्देशों को पूरा करने में लगभग 120 के आसपास चार चक्र से अधिक समय लगता है।
कार्यक्रम को क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाता है इस प्रकार पाइपलाइनिंग (समानांतर निष्पादन) की कोई विशेषता नहीं है।
निर्देश माइक्रो प्रोग्राम द्वारा निष्पादित किए जाते हैं जहां जटिलता निहित है।
निर्देश प्रारूप और आकार आरआईएससी निश्चित निर्देशों के विपरीत भिन्न हो सकते हैं।
CISC में प्रोग्राम कोड सरल और छोटा है इसलिए यह कम मेमोरी या RAM का उपयोग करता है।
यह हार्डवेयर पर जोर देता है और सॉफ्टवेयर या प्रोग्रामिंग पर कम।
आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर
RISC,रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर के लिए खड़ा है। इस प्रकार का माइक्रोप्रोसेसर सरल निर्देशों को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किए गए आर्किटेक्चर पर आधारित होता है। निष्पादन समय को कम करने के लिए निर्देशों को सरल बनाया गया है। निर्देश आमतौर पर समानांतर में निर्देश के कुछ हिस्सों को निष्पादित करने के लिए पाइपलाइनिंग का उपयोग करके एक घड़ी चक्र में पूरा किया जाता है। इसलिए, इसे निर्देश को संग्रहीत करने के लिए अधिक लाइनों और अधिक मेमोरी वाले प्रोग्राम कोड की आवश्यकता होती है। यह आर्किटेक्चर प्रोग्राम को कुशलतापूर्वक और जल्दी से निष्पादित करने की पेशकश करता है।
8085 और 8086 माइक्रोप्रोसेसर के बीच अंतर - तुलना
आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताएं
आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसरों में निर्देश सरल हैं।
जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, निर्देशों की संख्या 30 से 40 के बीच कम हो जाती है।
निर्देश सरल हैं इसलिए इसे पूरा करने में केवल एक मशीन चक्र लगता है।
आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर में पाइपलाइनिंग (समानांतर निष्पादन) काफी आसान है।
निर्देशों का प्रारूप और आकार सीमित और निश्चित है।
निर्देशों की कम संख्या के कारण, प्रोग्राम कोड लंबा होता है और अधिक मेमोरी की आवश्यकता होती है।
यह सॉफ्टवेयर या कंपाइलर पर जोर देता है और हार्डवेयर पर लोड पर कम।
विशेष प्रयोजन माइक्रोप्रोसेसर
विशेष उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर हैं। यहाँ कुछ विशेष प्रयोजन माइक्रोप्रोसेसर नीचे दिए गए हैं;
सह प्रोसेसर
कोप्रोसेसर एक प्रकार का विशेष-उद्देश्य वाला प्रोसेसर है जो जटिल कार्यों को संसाधित करने में मुख्य या प्राथमिक प्रोसेसर की मदद करता है। यह प्राथमिक प्रोसेसर के लोड को कम करने के लिए अपनी प्रसंस्करण शक्ति उधार देकर प्राथमिक प्रोसेसर के प्रदर्शन को बढ़ाता है। इनका उपयोग ग्राफिक, जटिल अंकगणितीय संचालन, एकल प्रसंस्करण और I/O इंटरफेसिंग संचालन में किया जाता है।
कोप्रोसेसर मुख्य प्रोसेसर (सीपीयू) से शारीरिक रूप से अलग होता है और यह स्वतंत्र रूप से काम करता है। सीमित निर्देश सेट होने के कारण वे किसी विशिष्ट कार्य को अंजाम देने में बहुत तेज होते हैं। इसलिए, उनका उपयोग सीपीयू जैसे सामान्य प्रयोजन के अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है।
सीपीयूऔर जीपीयू के बीच अंतर – तुलना
Transputer (ट्रांजिस्टर कंप्यूटर)
ट्रांसप्यूटर पहला सामान्य-उद्देश्य वाला कंप्यूटर है जिसे इनमॉस द्वारा समानांतर कंप्यूटिंग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह समानांतर संचालन के लिए प्रोसेसर के बीच संचार करने के लिए सीरियल संचार लिंक के साथ आंतरिक मेमोरी को भी शामिल करता है।
ट्रांसपुटर नाम "ट्रांजिस्टर" और "कॉम" का संयोजन है
Mithilesh Thakur
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