Bộ vi xử lí và lịch sử phát triển của nó

Vi xử lí hay còn gọi là bộ vi xử lí được viết tắt là µP hay uP. Đây là một linh kiện điện tử dành cho máy tính được chế tạo từ các tranzito thu nhỏ, tích hợp chúng trên một vi mạch tích hợp đơn. Khối xử lí trung tâm là một hệ thống xử lí được nhiều người biết đến. Nhưng ngoài ra nhiều thành phần khác nhau bên trong máy tính cũng có bộ xử lí riêng của nó. Ví dụ, trên card màn hình của máy (graphic card) cũng sở hữu một vi xử lí riêng lẻ.

Sơ lược phát triển

Trước khi xuất hiện những hệ thống vi xử lí hiện nay, các CPU được xây dựng nên từ các mạch tích hợp cỡ nhỏ riêng biệt. Mỗi mạch chỉ chứa được khoảng vài chục tranzito. Do đó, CPU có thể là một bảng mạch có chứa hàng ngàn hay hàng triệu vi mạch tích hợp.

Ngày nay, công nghệ tích hợp đã phát triển hơn nhiều một cách vô cùng nhanh chóng. Một CPU có thể tích hợp lên một hoặc vài vi mạch tích hợp cỡ lớn. Mỗi vi mạch cỡ lớn đó lại chứa đến hàng ngàn hoặc thậm chí là hàng triệu tranzito. Nhờ đó công suất tiêu thụ điện và giá thành chào bán của bộ vi xử lí đã giảm đi khá nhiều, mang lại lợi ích lớn cho người tiêu dùng.

Sự phát triển và tiến hóa của vi xử lí có được là nhờ một phần vào việc chạy định luật moore. Từ đó hiệu suất của nó tăng lên một cách ổn định sau mỗi năm. Định luật này phát biểu rằng, sự phức tạp của một vi mạch tích hợp sẽ tăng lên gấp đôi sau mỗi chu kì 18 tháng 1 lần. Thực tế đã cho thấy, sự phát triển của bộ vi xử lí đã bám sát, theo cùng định luật này từ những năm 1970 cho đến nay. Nhờ đó, từ những chiếc máy tính cồng kềnh cho đến máy tính xách tay hiện đại đều sử dụng một vi xử lí nhỏ nhắn, xinh xắn tại trung tâm của chúng.

Những vi mạch tích hợp đầu tiên

Với sự tiến bộ của công nghệ một cách nhanh chóng, vi xử lí ra đời và phát triển vượt trội theo thời gian. Những hãng sản xuất đã tung ra thị trường những bộ vi xử lí đầu tiên vào cùng một thời điểm có tên gọi: Intel 4004, Central Air Data Computer và TMS 1000. Đây là 3 dự án cho ra đời các bộ vi xử lí hoàn chỉnh đầu tiên trên toàn cầu.

Năm 1968, hãng công nghệ Garrett được mời chế tạo một máy tính số. Với hi vọng có thể đua tài với các hệ thống điện tử. Sau đó, nó được phát triển hoàn thiện thành một bộ điều khiển chính thức của máy bay chiến đấu Tomcat F-14, được sử dụng trong hải quân Mỹ. Sản phầm này được hoàn thiện vào năm 1970. Nó hoạt động như một chip được xây dựng dựa trên công nghệ MOS. Sản phẩm có kích thước nhỏ hơn, và hoạt động tốt hơn so với hệ thống cơ điện tử.

Sau đó, TI đã tiến hành nghiên cứu và phát triển bộ vi xử lí 4 bits TMS 1000 và tập trung vào những ứng dụng nhúng lập trình trước. Sau đó, hãng tiến hành công bố một phiên bản khác với tên gọi TMS1802NC vào ngày 17/9/1971. Sản phẩm mới có tích hợp trên nó một bộ tính toán, có khả năng hỗ trợ xử lí toán hoạc cho vi xử lí. Tiếp đến, vào ngày 15/11/1971, Intel công bố sự ra đời của vi xử lí 4-bits Intel 4004, được nghiên cứu và phát triển bới Federico Faggin.

Như vậy có thể thấy rằng, để có được bộ vi xử lí hiện đại với kích thước nhỏ gọn như hiện nay, nó đã phải trải qua rất nhiều công đoạn nghiên cứu hình thành và phát triển. Song song với đó là mồ hôi công sức của rất nhiều nhà nghiên cứu tận tâm tận lực, hết lòng vì công nghệ. Thành quả là ngày hôm nay, chúng ta có những bộ vi xử lí vô cùng mạnh mẽ, hiệu năng cao với giá thành rẻ, ai cũng dễ dàng sắm cho riêng mình.

Những thông tin trên đây là lịch sử phát triển của thiết bị điện tử này, và những ngày đầu xuất hiện của nó. Hi vọng bài viết này thật sự hữu ích, mang lại những kiến thức cần thiết cho bạn.