Microprocessore

Un microprocessore è un circuito elettrico composto da un gran numero di transistor integrati su un chip. I microprocessori permettono lo sviluppo di diverse funzioni in un computer (un computer).

È comune che, a causa della sua complessità e rilevanza, il microprocessore sia menzionato come il cervello dei computer. Questo dispositivo è responsabile dell'esecuzione del software, dalle diverse applicazioni al sistema operativo.

La scheda madre di un computer include un particolare socket che permette il collegamento del microprocessore. Di solito ha anche una o più ventole e un dissipatore di calore che impediscono il surriscaldamento e quindi minimizzano la possibilità di danni dovuti alle alte temperature derivanti dal funzionamento del microprocessore.

Le origini dei microprocessori risalgono al 1971, quando fu introdotto l'Intel 4004. Creato per una calcolatrice, questo microprocessore aveva 2300 transistor e un'architettura a 4 bit. I microprocessori moderni, al contrario, hanno più di 700 milioni di transistor e un'architettura a 64 bit.

Il progresso della tecnologia si riflette nella crescita esponenziale della potenza di elaborazione. Con il tempo, i microprocessori hanno cominciato a eseguire sempre più istruzioni - che sono memorizzate come numeri binari - in sempre meno tempo.

Il microprocessore alla fine riceve, calcola e analizza i dati in diverse fasi di esecuzione. Le sue prestazioni sono legate al numero e alla durata dei cicli (impulsi elettromagnetici) necessari per eseguire le operazioni. La velocità, invece, si misura in frequenze che rivelano milioni (MHz) o miliardi (GHz) di cicli al secondo.

Per quanto riguarda la velocità è necessario sottolineare che non deve essere presa come parametro determinante delle prestazioni di un microprocessore da solo. Ce ne sono altri, come la sua architettura, le istruzioni che può eseguire nativamente, la dimensione dei suoi transistor e la sua efficienza energetica, che devono essere presi in considerazione nell'equazione al fine di giudicarlo più accuratamente.

Questo si riferisce anche ai test in situazioni di "mondo reale", cioè, programmi e compiti che la stragrande maggioranza degli utenti esegue quotidianamente. Generalmente, i microprocessori, sia le CPU (Central Processing Unit) che le GPU (Graphics Processing Unit) sono sottoposti a diverse valutazioni utilizzando programmi appositamente sviluppati per misurare le loro diverse proprietà a livelli estremi di domanda; tuttavia, sono poco utili se non riflettono l'uso che riceveranno in condizioni normali.

Per quanto riguarda l'assemblaggio dei microprocessori, una delle tecnologie più utilizzate è chiamata Flip chip, che influenza anche il modo in cui sono confezionati e assemblati. Prima di tutto, evita l'uso di saldatrici di precisione e aumenta il numero di pezzi che possono essere assemblati allo stesso tempo. Per quanto riguarda l'imballaggio, la dimensione del circuito integrato può essere considerevolmente più piccola.

Guardiamo le fasi del processo qui sotto:

* i contatti delle connessioni del microprocessore sono posti in alto per il successivo montaggio sulla scheda o su un altro chip. Quando due o più chip sono stratificati verticalmente o orizzontalmente per formare un unico chip, si parla di chip tridimensionale;

* le piazzole esterne sono metallizzate;

* le perle di pasta saldante sono poste su tutti i contatti che sono stati metallizzati;

* il chip deve essere orientato in modo che i contatti e la pasta si trovino sul lato inferiore;

* le piazzole del microprocessore devono essere allineate con quelle della superficie su cui sarà collocato, dopo di che si usa aria calda per fondere il materiale di saldatura;

* lo spazio tra il microprocessore e la superficie deve essere riempito con un adesivo isolante.