検索に移動この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。Microprocessor)とは、プロセッサの一種で、マイクロチップに実装したものである[1]。unit)とも呼ばれる。「中央」のCPUとして使われるものが高付加価値市場的にはメインストリームであるが、例えば近年のパーソナルコンピュータ等であればCPU以外にも、マザーボード上だけでも周辺機能の管理用に数個、電源やネットワークカードなど各種のモジュールにも1個から場合によっては多数が使われており、数だけで言えば、マイクロコントローラの内部のプロセッサコアなども含め、「CPU」でないマイクロプロセッサのほうがむしろ多数派と言える。マイクロプロセッサは、個別部品で実装するのと比較すると圧倒的に、小型・低価格で大量生産が容易である。汎用コンピュータ用の汎用プロセッサの他、用途に特化した設計のプロセッサもLSI化されており、それらも広義にはマイクロプロセッサに含まれると言える。ディジタル信号処理に優れたDSPや、ビデオカード上のGPUなどがある。組込みシステムにおいて部品点数を減らしたい、などの要求に応じた、コンピュータシステムとして必要なメモリや周辺機器のコントローラーなどをチップに含んでいるマイクロコントローラやSystem-on-a-chipなどと呼ばれているLSIもある。1960年代頃まで、プロセッサは個別のトランジスタか、当時のせいぜい数百素子程度の集積度の集積回路(IC)を繋ぎ合わせて作られていた。IC)の1チップにプロセッサを実装できるようになった。4004とされることが多い[2]。4004は当初電卓用に開発された、性能が非常に限られたものであったが、生産や利用が大幅に容易となったため大量に使われるようになり、その後に性能は著しく向上し、価格も低下していった。コンピュータの機能を実現する最も主要な部品がIC化されたことで、1970年代のうちには、当初はマイクロコンピュータと呼ばれた個人用パソコンの急激な発展が始まり、1980年代にはパーソナルコンピュータとして市民社会に広まった。ムーアの法則に従い、集積される素子数は増加し続けている(ただし、ムーアの法則に以前は従属していた、デナード則によるクロック周波数の向上や消費電力の低下は、2010年代には頭打ちの傾向が加速している)。現在ではマイクロプロセッサは、大きなメインフレームから小さな携帯電話や家電まで、さまざまなコンピュータや情報機器に搭載されている。1000、μPD707・708などのマイクロプロセッサと認められるLSIが開発されている。トムキャット戦闘機に採用された。最近までほとんど知られていなかった。μPD707・708はNECが設計・製造したLSIで、半導体プロセスの製造効率から2チップ構成だが機能的にはマイクロプロセッサでμCOMシリーズの源流である。1971年12月にサンプル出荷され、シャープが日本コカ・コーラへ供給する仕向け機器に用いられている。1795[5]なども記されている。マイクロプロセッサ特許[編集]TIはマイクロプロセッサに関する特許を出願した。ゲイリー・ブーンはシングルチップのマイクロプロセッサに関する特許を1973年9月4日に取得した(米国特許第3,757,306号)。1971年と1976年、インテルとTIは包括的なクロスライセンス契約を締結し、インテルはTIの持つマイクロプロセッサの特許に対してロイヤリティを支払った。この間の経緯は、サイリックスとインテル間の訴訟に関する法廷文書に記述されている。この訴訟においてTIはマイクロプロセッサに関する特許の所有者および仲裁人として関与した。マイクロプロセッサのコア(プロセッサコア)だけでなくメモリと入出力処理の回路も集積した、現代で言うマイクロコントローラの実現に関する特許は、TIのゲイリー・ブーンとマイケル・J・コクランに与えられた(米国特許第4,074,351号)。マイクロプロセッサ4004の後継である8008は世界初の8ビットマイクロプロセッサである。これらのプロセッサはインテルの8080、ザイログのZ80、他のインテル製派生プロセッサの先駆者である。対抗するモトローラのMC6800とバス互換としパイプライン処理の採用など改良を加えたモステクノロジーの6502が、Z80と覇を競った。1980年代前半のことである。Z80も6502もシステム全体のコストを低減することに注力しており、パッケージを小さくし、要求されるバスを単純なものにし、それまで外部に別チップで持たなければならなかった回路(例えばZ80はDRAMリフレッシュカウンタ)を内蔵した。これにより1980年初頭にホームコンピュータ市場が新たに生まれ、それなりに使えるマシンが、99USドルで売られるようになった。モトローラが切り札としてリリースしたMC6809は命令セットに直交性があり美しい設計が特徴の、事実上最もパワフルな8ビットマイクロプロセッサであり、当時製品化されたマイクロプロセッサの中で最も複雑な回路から成っていた。他の初期の8ビットマイクロプロセッサとしてSigneticsの2650がある。PDP-8を機能縮小しワンチップ化したものであるが、PDP-8を知らない層からは一風変わったパワフルな命令セットと受け止められた。COSMAC)は、1970年代のNASAの宇宙探査機ボイジャーとバイキングに使われた。木星探査機ガリレオにも搭載されている(1989年出発、1995年到着)。Sapphire)が宇宙線や放電に他のどんなプロセッサよりも強いからであった。したがって1802は最初の放射線耐性マイクロプロセッサと呼ぶにふさわしい。ここまでに登場したプロセッサのほとんどがマイクロプログラム方式による制御ではなく、ワイヤードロジック制御である。セミコンダクターのIMP-16である。8ビット版のチップセットはIMP-8として1974年に登場した。セミコンダクターは最初の16ビットマイクロプロセッサPACEを開発、後にNMOS版のINS8900を開発した。9440があり、これらは1975年から1976年に登場した。L-16A(MN1610)、1976年のTIのTMS9900がある。どちらもミニコンピュータの影響を受けている。990シリーズと互換性があった。990/4、ホームコンピュータTI-99/4A、OEM用マイコンボードTM990シリーズに使われた。8080はもっと一般的で小さくて安いプラスチック製40ピンDIPパッケージだった。8080への対抗を意識して設計された。16ビット命令セットを持ち、プラスチック製40ピンパッケージで、データバスは8ビット、アドレス空間は16キロバイトしかなかった。三番目のチップTMS9995は新たに設計しなおされた。ファミリーはさらに99105、99110と進化していった。インテルは参考とすべきミニコンピュータを持たなかったため、全く別の道をたどる。8086を設計したのである。このx86ファミリの最初のメンバー8088はパーソナルコンピュータ(パソコン)に広く採用される。インテルは8086を8080用ソフトウェアを最も簡単に移植できる方法として提案し、成功した。8086と8088に続いて、インテルは80186、80286をリリースし、1985年に32ビットの80386をリリースするに及んで、既存のソフトウェア資産をそのまま使用できる下位互換性を武器にPC市場での占有状態を強固なものにした。マイクロプロセッサ内蔵のメモリ管理機構(MMU)はChilds他(インテル)によって開発された(米国特許第4,442,484号)。16ビット化によってさらに進んだ複雑化により、以前のワイヤードロジックから、マイクロプログラム方式を採用するプロセッサが増えた。Z8000はワイヤードロジックだが[6]、68000や8086はマイクロプログラム制御である[7]。金属配線(200倍に拡大)マイクロプロセッサでは一旦はマイクロプログラム方式が増えたが、RISC化のためと性能競争のために、32ビット化後はワイヤードロジックに戻っており、インテルでは486でワイヤードロジックを採用した。市場では16ビットマイクロプロセッサに対してC言語が普及した。と32bitの両方に対応するように設計された。32ビットを実装したマイクロプロセッサが、16bitマイクロプロセッサと同価格で販売されるようになると、16bitマイクロプロセッサの利点は、省電力、省空間になった。目標に市場を拡大していった。ベル研究所のBELLMAC-32Aである。最初のサンプル出荷は1980年で、正式出荷は1982年であった[要出典]。Electricを意味する)、さらにWE32100、WE32200と続いた。これらのマイクロプロセッサはAT&Tのミニコンピュータ3B5や3B15、世界初のデスクトップコンピュータ3B2、世界初の32ビットラップトップコンピュータCompanion、世界初の(本程度のサイズの)超小型コンピュータAlexanderに使われた。AlexanderはROMカートリッジを装備しており、その点は現在のゲーム機に似ている[要出典]。これらは全てベル研究所オリジナルのUNIXオペレーティングシステムが動作し、最初のウィンドウ型ソフトウェアであるxt-layersを装備していた[要出典]。インテルの最初の32ビットマイクロプロセッサは1981年に登場したiAPX432である。80286等に比較して性能が及ばず、商業的には失敗した。モトローラは1985年にMC68020で、データバスもアドレスバスも完全32ビット化されたマイクロプロセッサを出荷した。68020はUNIX市場では非常に人気を博し、多くの小企業が68020を使ってデスクトップサイズのシステムを製品化した。日本でもソニーのNEWS、NECのEWS4800、住友電工のEstationなどが68020を使って製品化された。続くMC68030はチップにMMUを内蔵し、68KファミリーはMS-DOS以外のあらゆるものが動作するプロセッサとなった。68050は予定していた性能目標を達成できず、リリースされなかった。MC68060が出荷されたころ、市場にはより高性能なRISCプロセッサがあふれていた。1990年代初頭、68Kファミリーはデスクトップ市場から消えていった。他の多くの企業が68020やその後継プロセッサを組み込み機器用に使用した。特筆すべきは、機器に組み込まれた68020の個数は、これまでに出荷されたインテルのPentium搭載PCより多いのである。ColdFireのプロセッサコアは68020の正当な後継である。セミコンダクターは外部16ビットで内部アーキテクチャが32ビットであるマイクロプロセッサNS16032(後に32016と改称)と完全32ビット版のNS32032を開発。それを使用したOEM向け32ビット小型コンピュータシリーズをリリースしている。サーバコンピュータを開発した。これは設計という面では勝利と言えるものだったが、1980年代終盤には消えていった。他にもザイログのZ80000などは興味深いが市場でチャンスを掴むには登場が遅すぎたため即座に消えていった。インテルが発売した80386は、x86アーキテクチャでの最初の32ビットプロセッサであり、ここで採用されたIA-32アーキテクチャ上では多くの本格的OSが動作し、後のインテルや互換プロセッサの基礎となった。1980年代終盤、いわゆる「マイクロプロセッサ戦争」が勃発しいくつかのマイクロプロセッサが「戦死」した。前述の唯一の設計上の勝利と称したSequentは、NS32032が消えるとともにインテルのマイクロプロセッサに切り替えた。64ビットマイクロプロセッサ[編集]この節は更新が必要とされています。この節には古い情報が掲載されています。編集の際に新しい情報を記事に反映させてください。反映後、このタグは除去してください。(2013年12月)Alpha・MIPS・SPARCなどのRISCプロセッサでは、1990年代初頭から64ビット化が行われており、特にAlphaは32ビットアーテクチャが存在せず、当初から64ビットプロセッサとして登場した。PC(PC/AT互換機とMacintosh)向けマイクロプロセッサは21世紀に入ってから64ビット化が行われた。G5が出荷開始され、AMDのAthlon64は2003年9月、インテルXeonは2004年である。64でx86(IA-32)アーキテクチャを拡張したAMD64アーキテクチャの64ビットチップを導入し、それに続いてインテルがAMD64互換のIA-32eアーキテクチャの64ビットマイクロプロセッサを登場させるに及んで、Windowsパソコンにも64ビットデスクトップ時代が到来した。AMD64は32ビットの従来のアプリケーションも使用できると同時に、64ビットに対応したオペレーティングシステムやアプリケーションで動作させることにより、プロセッサの性能と機能を発揮させることができる。AMD64における64ビット化では、レジスタのサイズとともにレジスタの数も倍増し性能の向上に貢献している。64/AMD64プロセッサは高速な32ビットCPUとして使われていることが多い。PowerPCの64ビットへの移行は1990年代前半のプロセッサ設計当時から意識されていたため、互換性は大きな問題を起さなかった。既存の整数レジスタはデータバス幅に合わせて拡張されている。IA-32と異なり、既に32本の汎用レジスタと32本の浮動小数点レジスタを持っていたのでレジスタの本数は増加していない。computer)マイクロプロセッサが登場した。それらは当初、特殊な用途のマシンやUNIXワークステーションに使われていたが、その後インテルのCPUを使ったデスクトップ以外のあらゆる分野で使われるようになった。最初の商用のRISCマイクロプロセッサはミップス・テクノロジーズの32ビットプロセッサであるR2000である(1985年。R1000はリリースされなかった)。続くR3000は更に実用的な設計となり、R4000では世界初の64ビットアーキテクチャを採用した。PC(1986年)や後継のPOWER、サン・マイクロシステムズのSPARCシステム(1985年)が生み出され、間もなく各主要ベンダはRISCアーキテクチャを採用したプロセッサをリリースした。Alpha、ヒューレット・パッカードのPA-RISCなどである。市場原理が働き、いくつかのマイクロプロセッサは淘汰されたり、主要な市場を変更している。Alphaは性能面では優秀と言われながら、ヒューレット・パッカードに買収された後に消滅した。ヒューレット・パッカードのPA-RISCは、インテルと共同開発のItaniumに移行した。MIPSアーキテクチャは組み込みシステム(シスコシステムズのルータなど)に広く使われている。POWER/PowerPCは、Macintoshにも採用されたが、現在はサーバーとスーパーコンピュータのほかは、組み込みシステムが中心である。ARMアーキテクチャは当初ホームコンピュータ向けに開発されたが、現在は携帯電話・PDAをはじめとした携帯機器や組み込みシステムで使われる。現在ARMアーキテクチャはサーバやネットブック市場への進出を目指している。2008年現在、64ビットコンピューティング市場(スーパーコンピュータ、サーバー、ワークステーションなど)では以下が有力である。サン・マイクロシステムズおよび富士通のSPARCIBMのPOWERインテルおよびヒューレット・パッカードのItanium組み込みシステムでは、以下が市場の大きな部分を占めている。MIPSアーキテクチャARMアーキテクチャPowerPCコアなお、PC/AT互換機の世界では、インテル、AMD、VIAは全てx86アーキテクチャのマイクロプロセッサを製造している。現在のx86マイクロプロセッサは、以前の製品の命令セットとの互換性を保ちながら、内部的にはRISCの技術を段階的に採用し、また各RISCマイクロプロセッサは逆に命令セットの追加を重ねたため、現在ではRISCとCISCの技術的な分類は困難である。RISCという用語は便宜上使われる場合が多い。市場[編集]世界で販売されたマイクロプロセッサのうち最も多いものは8ビットの製品である。1997年には20億個以上が出荷され、非常に様々な用途に利用されている。現在は32ビットがそれに次ぐ。1990年代には32ビットのマイクロプロセッサの大部分はパソコンに使用されていたが、現在では携帯電話での使用の方が多い[いつ?]。コンピュータゲーム機、サーバ、デジタル家電の分野でも大量に利用されている。技術的にも成熟かつバグが見つかりやすい8ビットのマイクロプロセッサをあえて採用した製品も存在する。マイクロプロセッサはその特性上小さく、軽いが価格が高価なことから、航空機での輸送が盛んである。日本においてマイクロプロセッサの取扱量が最も多い空港は、成田国際空港である。これは一つには、後にx86として成功したCPUの先祖だから、という「後からの歴史」の面がある。実際には同時代に他にも似たようなチップは作られている。日本コカ・コーラ、シャープ、NECによる携帯用コンピュータ開発物語』コスモトゥーワン、113頁。『マイ・コンピュータ入門』に言及が見られる。(日時は個人設定で未設定ならばUTC)。表示-継承ライセンスの下で利用可能です。追加の条件が適用される場合があります。詳細は利用規約を参照してください。Cookieに関する声明モバイルビュ。