마이크로프로세서
컴퓨터의 중앙 처리 장치 / From Wikipedia, the free encyclopedia
마이크로프로세서(영어: microprocessor, microprocessing unit) 또는 초소형 연산 처리 장치(超小型演算處理裝置)는 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)를 말한다. 기계어 코드를 실행하기 위해 실행과정을 단계별로 나누어 처리를 위한 마이크로 코드를 작성하고, 이 마이크로 코드에 의해 단계적으로 처리하는 논리회로를 말한다.[1] 초기의 마이크로프로세서는 하나의 칩으로 만들어졌으나, 점점 다른 하드웨어 요소들을 집적시키는 경향이 있다. 따라서 CPU-코어라는 말로 다른 요소들과 구별한다.중앙 처리 장치(CPU)가 컴퓨터 전체 시스템의 위치와 입장에서 나온 말이라면, 마이크로프로세서는 동작 방식에서 나온 말로 서로 같은 것이다.
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마이크로프로세서 개발자는 기계어 설계를 하고, 기계어를 수행하기 위해 마이크로코드를 작성한다. 기계어를 분류하여 공통점을 찾아내어 한개의 기계어 코드가 실행되는 과정을 단계별로 기능적 블럭으로 나눈다. 마치 C언어의 함수처럼 기능별로 작성 한다. 이것을 디지털회로와 결합하여 동작을 하게 된다. 마이크로코드는 마이크로프로세서 내의 마스크 롬에 저장되고 사용자는 변경할 수 없다. 마스크 ROM마이크로코드 변경이라는 것은 곧 기계어 코드 변경을 의미하기 때문이다. ROM에 저장 된 정해진 코드는 마이크로프로세서의 입장에서는 부담이 될 수 있다. 고 기능이라면 크게 신경 쓸 일은 아니지 저속, 저전력 등에서는 신경 쓸 일이다. 따라서 마이크로코드 자체를 논리회로로 대처하는 경우도 있다. NMOS 6502 영어: (MOS Technology 6502)나 일부의 RISC 마이크로프로세서는 PLA와 순차 논리회로(하드웨어 방식)로 대체 한다.[2]
마이크로프로세서는 컴퓨터의 CPU의 기능을 한 개 또는 몇 개 이내의 집적회로에 집약한다.[1] 마이크로프로세서는 디지털 데이터를 입력받고, 메모리에 저장된 지시에 따라 그것을 처리하고, 결과를 출력으로 내놓는 다목적의 프로그램 가능한 기기이다. 내장메모리가 있다는 점에서 순차 논리의 예이다. 마이크로프로세서는 2진수로 대표되는 숫자와 기호를 바탕으로 작동한다.
한 개 또는 소수의 칩에 전체 CPU를 집적하는 것은 처리 전력의 비용을 상당히 줄였다. 집적회로 프로세서는 고도로 자동화된 과정에 따라 대량생산되기 때문에, 생산 비용이 적다. 단일 칩 프로세서는 오류가 발생할 가능성이 있는 전기 배선의 수가 매우 적기 때문에, 신뢰성이 올라간다.
마이크로프로세서 이전의 작은 컴퓨터들은 중간 규모나 소규모 집적회로의 기판에 납땜을 이용해서 주로 만들어졌다. 마이크로프로세서는 이것을 한 개나 소수의 대규모 집적회로에 집적시켰다. 마이크로프로세서의 계속된 용량의 증가는 다른 종류의 컴퓨터들을 거의 구식으로 만들어버렸고, 현재는 가장 작은 임베디드 시스템이나 휴대용 기기에서부터 가장 큰 메인프레임이나 슈퍼컴퓨터에까지 쓰이고 있다.