Mikrokomputer to kompletny komputer w małej skali, zaprojektowany do użytku poprzez jedną osobę w tym samym czasie. Staroświecki termin, mikrokomputer jest teraz głównie nazywany komputerem osobistym (PC), lub urządzeniem opartym na mikroprocesorze jednoukładowym. Do popularnych mikrokomputerów należą laptopy i komputery stacjonarne. Poza standardowymi komputerami PC, mikrokomputery obejmują również niektóre kalkulatory, telefony komórkowe, notebooki, stacje robocze i systemy wbudowane.
Mniejszy od komputera typu mainframe lub minikomputera, mikrokomputer wykorzystuje pojedynczy zintegrowany układ półprzewodnikowy jako jednostkę centralną (CPU). Zawierają one również pamięć w formie pamięci tylko do odczytu (ROM) i pamięci o dostępie swobodnym (RAM), porty wejścia/wyjścia (I/O) oraz magistralę lub system łączących przewodów, a wszystko to znajduje się w pojedynczej jednostce zwanej zazwyczaj płytą główną.
Wspólne urządzenia I/O obejmują klawiatury, monitory, drukarki i zewnętrzną pamięć masową.
Historia mikrokomputerów
Termin mikrokomputer pochodzi z lat 70. Pojawienie się mikroprocesora Intel 4004 w 1971 r., a później mikroprocesora Intel 8008 i Intel 8080 odpowiednio w 1972 i 1974 r., utorowało drogę do powstania mikrokomputera.
Pierwszym mikrokomputerem był Micral, wydany w 1973 r. przez Réalisation d’Études Électroniques (R2E). Oparty na Intel 8008, był to pierwszy komputer niebędący zestawem komputerowym opartym na mikroprocesorze. W 1974 r. mikrokomputer MCM/70 oparty na Intel 8008 został wydany przez Micro Computer Machines Inc. (później znana jako MCM Computers).
Ale wydany po Micralu i MCM/70, Altair 8800 jest często uważany za pierwszy udany komercyjny mikrokomputer. Wydany w 1974 roku, został zaprojektowany przez Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS) i był oparty na mikroprocesorze Intel 8080. Sprzedawany był w cenie około 400 dolarów w formie zestawu, 600 dolarów zmontowany (odpowiednio 2 045 dolarów i 3 067 dolarów w 2018 roku).
As microprocessor chip design matured, so did the processing capacity of microcomputers. W latach 80. mikrokomputery były używane nie tylko do gier i rekreacji z wykorzystaniem komputera, znajdując szerokie zastosowanie w komputerach osobistych, stacjach roboczych i środowisku akademickim. W latach 90. mikrokomputery były produkowane jako kieszonkowe osobiste asystenty cyfrowe (PDA), a później pojawiły się w postaci telefonów komórkowych i przenośnych odtwarzaczy muzycznych.
Zastosowania mikrokomputerów
Mikrokomputery osobiste są często wykorzystywane do edukacji i rozrywki. Poza laptopami i komputerami stacjonarnymi, mikrokomputery mogą obejmować konsole do gier wideo, skomputeryzowaną elektronikę i smartfony.
W miejscu pracy, mikrokomputery były używane do zastosowań obejmujących przetwarzanie danych i tekstów, elektroniczne arkusze kalkulacyjne, profesjonalne programy prezentacyjne i graficzne, systemy komunikacji i zarządzania bazami danych. Były one używane w biznesie do zadań takich jak księgowość, inwentaryzacja i komunikacja; w placówkach medycznych do rejestrowania i przywoływania danych pacjentów, zarządzania planami opieki zdrowotnej, wypełniania harmonogramów i przetwarzania danych; w instytucjach finansowych do rejestrowania transakcji, śledzenia rozliczeń, przygotowywania sprawozdań finansowych i list płac oraz audytu; oraz w zastosowaniach wojskowych do urządzeń szkoleniowych, wśród innych zastosowań.
Mikrokomputery i IoT
Mikrokontroler Raspberry Pi, mały, jednopłytkowy komputer, był kiedyś określany jako mikrokontroler. Obecnie używane do prototypowania Internetu rzeczy (IoT), edukacji i aplikacji, Raspberry Pi i inne komputery jednopłytkowe, takie jak te z Arduino, Intel i Particle, są częściej opisywane jako mikrokontrolery niż mikrokomputery.
Mikrokomputery mogą być używane do podobnych zadań w aplikacjach IoT jak mikrokontrolery, jednak. Niektóre urządzenia IoT, takie jak inteligentne telewizory, lodówki i inne podłączone urządzenia, są czasami określane jako mikrokomputery.
Gdzie pasuje mikrokomputer
Hierarchia rosnąca ogólnych rozmiarów komputerów jest następująca:
- Systemy wbudowane, które są zamocowane wewnątrz czegoś i nie obsługują bezpośredniej interakcji z człowiekiem, ale mimo to spełniają wszystkie inne kryteria mikrokomputerów;
- Mikrokomputery;
- Stacje robocze, dawniej opisywane jako bardziej wydajne komputery osobiste do specjalnych zastosowań;
- Minikomputery, obecnie nazywane serwerami klasy średniej;
- Mainframe, które są obecnie zwykle określane przez producentów jako duże serwery;
- Superkomputery, duże serwery, czasami zawierające systemy komputerów wykorzystujących przetwarzanie równoległe; oraz
- System przetwarzania równoległego, system połączonych komputerów, które pracują nad tą samą aplikacją razem, dzieląc się zadaniami, które mogą być wykonywane równolegle.
Mikrokomputery a mikrokontrolery
Mikrokontroler jest układem scalonym (IC) zaprojektowanym do zarządzania konkretną operacją w systemie wbudowanym. Te pojedyncze układy mają wbudowaną pamięć RAM, ROM i urządzenia peryferyjne.
Mikrokontrolery są określane jako pojedyncze mikrokomputery.
Mikrokomputery a mikroprocesory
Mikroprocesor to procesor komputerowy na mikroprocesorze, który zawiera wszystkie lub większość funkcji CPU. Mikroprocesory nie mają pamięci RAM, ROM ani innych urządzeń peryferyjnych. Jako takie, mikroprocesory nie mogą wykonywać samodzielnych zadań. Systemy takie jak mikrokomputery, które zawierają mikroprocesory, mogą być raczej zaprogramowane do wykonywania funkcji na danych poprzez zapisywanie w ich pamięci specyficznych instrukcji dla mikroprocesorów.
Mikrokomputer można technicznie opisać jako połączenie mikroprocesora i jego peryferyjnych urządzeń wejścia/wyjścia, obwodów i pamięci – tylko nie na jednym chipie.
Mikrokomputery a minikomputery
Mikrokomputery odnoszą się do laptopów lub komputerów stacjonarnych, natomiast minikomputery były odmianą komputera używaną głównie w latach 60. do 80. Minikomputery były większe niż mikrokomputery – niektóre stały ponad 6 stóp wysokości i ważyły do 700 funtów – i mogły pochwalić się wyższymi prędkościami przetwarzania przy znacznie mniejszym rozmiarze i cenie niż mainframe’y i superkomputery dostępne w tamtym czasie. Podczas gdy mikrokomputery były często używane w domu i w biurze, minikomputery można było znaleźć przede wszystkim w środowiskach akademickich, laboratoriach badawczych i małych firmach, i były one używane do przetwarzania tekstu, księgowości i pomocy dydaktycznych.
Programowany procesor danych 1 firmy Digital Equipment Corporation, lub PDP-1, został ogłoszony w 1960 r. i sprzedany za 120 000 USD (1 021 776 USD w 2018 r.). Jego potomek, PDP-8, został zaprezentowany w 1965 roku i sprzedany za prawie 18 500 dolarów (148 022 dolarów w 2018 roku). Uważany za jeden z najbardziej udanych minikomputerów i pierwszy przykład komercyjnego minikomputera, 12-bitowy PDP-8 został porównany do wielkości małej domowej lodówki.
Minikomputery nie zawierały mikroprocesorów. W latach 80-tych minikomputer stracił na popularności, ponieważ mikroprocesory stały się bardziej wydajne i dostępne po niższych kosztach.
Już przestarzały termin, minikomputery są często określane jako komputery średniego zasięgu.
Mikrokomputery a komputery mainframe
Komputer mainframe to wysokowydajny komputer używany do celów obliczeniowych na dużą skalę, które wymagają większej dostępności i bezpieczeństwa niż mogą zapewnić małe maszyny. Komputery mainframe mogą przetwarzać żądania od wielu użytkowników jednocześnie, podczas gdy mikrokomputer jest przeznaczony do użytku przez jedną osobę naraz. W związku z tym komputer mainframe można opisać jako system łączący wiele mikrokomputerów.