-
Первый в мире микропроцессор.
Intel 4004 — 4-битный микропроцессор, который был изначально придуман и разработанный корпорацией Intel и выпущенный 15 ноября 1971 года. Эта микросхема пусть и считается первым в мире однокристальным микропроцессором, но использовали её только для калькуляторов. -
Развитие технологии.
Почти сразу после выпуска 4-битного микропроцессора, компания Intel занялась разработкой следующего продукта и уже 1 апреля 1972 года, люди увидели 8-битный микропроцессор, который был сильнее в несколько раз и уже подлежал для создания компьютеров. -
Скачок в развитии.
Как и в случае с процессором 4004, спустя некоторое время 8008 также получил обновление в лице чипа 8080. Однако в случае с 8-битным решением изменения, внесенные в архитектуру процессора, были намного более существенные. Эта модель была 10 раз сильнее 8008, имела расширенный набор команд и была первым таковым процессором на рынке. -
Первый конкурент Intel.
Не стоит думать, что у Intel не было конкурентов. Например, компания Motorola активно продвигала свой процессор 6800. Разработка чипа началась ещё в 1969 году под руководством инженера Тома Беннетта, но вышел этот «камень» Motorola в 1974 году, при этом составив неплохую конкуренцию с Intel. -
Продолжение конкуренции.
Главным событием после выхода 8080 стало увольнение Федерико Фаджина. Итальянец не был согласен с внутренней политикой компании и решил уйти. Вместе с бывшим менеджером Intel Ральфом Унгерманном и японским инженером Масатоши Шимой он основал компанию Zilog. Сразу после этого началась разработка нового процессора, похожего по своей архитектуре на 8080. Так, в июле 1976 года появился процессор Zilog Z80, бинарно совместимый с 8080, но при этом превосходящий его в мощностях. -
Новая эпоха
К концу 1970-х годов рынок 8-битных процессоров был переполнен. Хорошо продавались кристаллы компаний Intel, Motorola и особенно успешным считался чип Zilog Z80. К тому же в продаже были распространены клоны этих процессоров, которые зачастую отличались от оригинальных моделей значительно улучшенными характеристиками. Развитие 8-битных решений достигло своего предела, поэтому крупные производители сконцентрировались на разработке 16- и 32-битных "кристаллов". -
16 - Бит от Intel.
Выпущенный в 1978, Intel 8086 был примерно в 10 раз быстрее, чем модель с индексом 8080. Процессор стал первой реализацией системы команд x86 и одноименной архитектуры, которая впоследствии стала своего рода стандартом и используется в кристаллах AMD и Intel по сей день. Продажи 8086 шли очень вяло, а причина слабых продаж новых процессоров крылась в том, что для их работы были необходимы 16-разрядные микросхемы поддержки. -
Работа над ошибками Intel.
Чтобы решить проблему и увеличить продажи 8086, в Intel пошли интересным путем. В 1979 году они выпустили процессор 8088. «Восемьдесят восьмой» был полным аналогом кристалла 8086, за исключением измененной шины данных. Ее ширина была урезана с 16 бит до 8 бит, что позволяло ему работать с 8-разрядными микросхемами поддержки. Одним небольшим изменением Intel наконец создала почву для использования своих 16-битных процессоров. -
Продолжение работы.
Сразу после окончания разработки 8086 инженеры Intel принялись за новый проект — процессор 80186. Архитектура 80186 уже включала в себя два контроллера прямого доступа к памяти со схемами прерываний (DMA), дешифраторы адреса, трехканальный программируемый таймер-счетчик, генератор синхронизации и программируемый контроллер прерываний. Кроме этого, значительно расширилась система внутренних инструкций, а что до внешности, он начал напоминать современные процессоры. -
На мировом рынке.
16-битные процессоры Intel не доминировали на рынке, несмотря на растущую популярность линейки IBM PC. Главным конкурентом «интеловских» кристаллов считалась серия процессоров Motorola. Свои 16-битные процессоры также выпустили компании Western Design Center (WDC) и Zilog. Но среди производителей процессоров определились только два лидера: Intel и Motorola. На этом недолгий период 16-битных процессоров завершился. -
Первые 32-бита.
Спустя три года после выхода Intel 80286 свет увидел его последователь — кристалл с индексом 80386. «Триста восемьдесят шестой» стал первым 32-разрядным процессором американской компании. Он умел выполнять абсолютно все программы, написанные под предыдущие процессоры, причем делал это эффективнее. Большей производительности удалось достичь за счет более высоких тактовых частот, а также меньшего количества тактов синхронизации при выполнении программ. -
Шаг за шагом к новому поколению.
При разработке процессоров следующего поколения инженеры Intel столкнулись с серьезными проблемами. Предыдущее поколение достигло потолка производительности, а размещать еще большее количество транзисторов на той же площади не позволяли используемые технологии. Разработчикам ничего не оставалось, кроме как дополнить существующую архитектуру. Так, процессоры i486 впервые обзавелись таким компонентом, как кэш-память. Благодаря им новое поколение CPU стало быстрее своих предшественников. -
Общая картина.
К началу 1990-х года ситуация на рынке процессоров изменилась незначительно. Intel лишь укрепила свои позиции, Motorola пыталась держать позиции, а чуть позже, в начале 1991-х, громко заявила о себе AMD. -
Motorola входит в игру.
В 1990 годы компания Motorola выпустила линейку своих 32-битных процессоров: 68020, 68030, 68040. «Пионер» i386 (68020) производился по 2-мкм техпроцессу и насчитывал 190 000 транзисторов. Его тактовая частота составляла 12 МГц — 33 МГц. 68020 стал первым процессором в линейке Motorola 68k со встроенной кэш-памятью первого уровня (объем 256 байт). -
Кража успеха.
Несмотря на то, что Intel все активнее защищала свои разработки патентами, на рынке появилось немало клонов i486. Производством копий занимались AMD, Cyrix, IBM, Texas Instruments и другие... но клоны i486, производимые другими компаниями, ничем особенным не отличались. Они архитектурно повторяли оригинал и, естественно, имели такую же производительность. -
Новое 64-битное поколение.
В 1991 году, компания IBM выпускает суперкомпьютер IBM 7030 Stretch, в котором используются 64-битные слова данных, 32-битные или 64-битные машинные инструкции. И пусть даже он был не совсем процессором, именно он открыл эру 64-бит. -
Каждый пытается добиться успеха.
Почти все компании - производители микропроцессоров, в мире, пытались добиться своего успеха на рынке, и пока маленькие компании воевали за старое поколение, большие мастодонты, такие как Intel, думают о создание не цельной машины, которая занимает всю комнату, а маленького и производительного процессора в кодировке 64-бит. -
Появление главного соперника Intel.
Как и раньше, вскоре на рынке появились клоны i386. Их производством занимались несколько компаний: AMD, Cyrix и IBM. Однако политика самой Intel в отношении клонов изменилась. CEO компании Энди Гроув принял решение не выдавать лицензии на производство модификаций i386 сторонним компаниям, однако впоследствии они все-таки появились и многие конторы хотели заработать на этом, но первой клоны выпустила компания AMD в марте 1991 года, выпустив свой Am386. -
Командная работа
В 1992 году совместными усилиями альянса компаний IBM, Apple и Motorola была разработана архитектура PowerPC. Она состояла из базового набора функций платформы POWER, а также поддерживала работу в двух режимах и была обратно совместима с 32-битным режимом работы для 64-разрядной версии. Основным назначением являлись персональные компьютеры. -
Пентиум от Intel.
По макету Винода Дхама был разработан процессор пятого поколения под кодовым названием P5. В 1993 году CPU вышли в производство под названием Pentium. Процессоры на ядре P5 производились с использованием 800-нанометрового техпроцесса по биполярной BiCMOS-технологии. Они содержали 3,1 миллиона транзисторов. У Pentium была 64-битная шина данных, суперскалярная архитектура. -
Успех AMD
В 1995 году AMD представила самый быстрый i486-совместимый процессор под названием Am5x86. Кристалл производился по 350-нм техпроцессу и имел 1,6 млн транзисторов. Объем кэш-памяти 1-го уровня был увеличен до 16 Кбайт, а коэффициент умножения был равен 4. Процессор работал с шиной с частотой 33 МГц, то есть тактовая частота самого кристалла составляла 133 МГц, а по производительности Am5x86 был сопоставим с процессором Pentium с частотой 75 МГц. -
Intel не сдаётся
Архитектура P6 пришла на смену P5 в 1995 году. Процессор являлся суперскалярным и поддерживал изменения порядка выполнения операций. Процессоры использовали двойную независимую шину, которая значительно увеличила пропускную способность памяти. (В том же 1995 году были представлены процессоры следующего поколения Pentium Pro. Кристаллы работали на частоте 150 МГц — 200 МГц, имели 16 Кб кэш-памяти первого уровня и до 1 Мб кэша второго уровня.) -
ADM не отстаёт.
В 1998 году AMD выпустила чипы с улучшенной архитектурой K6-2, с 9,3 миллионами транзисторов изготавливаемого по 250-нанометровому техпроцессу. Максимальная частота чипа составляла 550 МГц. -
Пентиум PRO
В 1999 году были представлены первые процессоры Pentium III. Они базировались на новой генерации ядра P6 под названием Katmai, которые являлись модифицированными версиями Deschutes. В ядро была добавлена поддержка инструкций SSE, а также улучшился механизм работы с памятью. Тактовая частота процессоров Katmai достигала 600 МГц. (В 2000 году вышли первые процессоры Pentium 4 с ядром Willamette.) -
Подведение итогов.
После 90-х годов, всё производители перешли на 64-битную структуру. И вот на протяжение уже 22 лет оставались верны ей. С каждым поколением процессоров у них растёт производительность и по сей день открываются новые технологии и улучшения. История микропроцессоров была терниста и довольно долга, но именно ей мы обязаны за наши технологии.