Первые процессоры в мире: история появления и развитие
Изначально ЭВМ представляли собой дорогие устройства гигантских размеров и занимали пространство многометровых помещений. Оборудование применяли исключительно в государственных учреждениях или крупных организациях. Но прошло время, и вычислительные машины изменились до неузнаваемости — одна из ключевых причин в том, что были изобретены первые процессоры на основе интегральных микросхем. Подробнее об этом — в материале 24СМИ.
История появления первого микропроцессора
Люди, чья профессия тесно связана с компьютерной техникой, наверняка знают историю появления МП. Первые микропроцессоры — детище компании Intel. Ее основали в 1968 году инженеры Роберт Нойс и Гордон Мур, сразу обозначив цель — создание памяти на полупроводниках, чтобы она стала практичной и доступной. Ведь в тот период она стоила в десятки раз дороже, чем основанная на магнитных технологиях.
В 1969-м в компанию обратились разработчики из Японии, которые специализировались на создании калькуляторов. Они планировали использовать для новой карманной модели своих вычислителей 12 интегральных схем.
Но в одном из отделов Intel руководителем работал Тед Хофф, который подобный концепт не одобрил. Зато придумал, как создать на основе имеющихся разработок программируемое логическое устройство, которое будет считывать требуемую информацию из памяти прибора и выполнять необходимые пользователю действия.
Так дело вплотную подошло к созданию центрального микропроцессора. И началось все с разработки архитектуры. Сотрудники предложили назвать ее семейством 4000. Каждая модель содержала 16 выходных микросхем. В итоге среди прочего появилась 4-битная версия 4004. Считается, что так Intel создал первый процессор подобного типа в мире.
Анонсированный 15 ноября 1971 года 4-разрядный чип 4004 применяли в микрокомпьютерах MCS-4. Производительность составляла 108 КГц, что равнялось параметрам вычислителя ENIAC 1946 года выпуска, который занимал 85 кв. м и работал на 18 тыс. ламп. В то время как новый центральный микропроцессор по размеру можно было сравнить с человеческим ногтем.
Разработка некоторое время продолжала находиться в исключительной собственности японской фирмы Busicom, но позднее обстановка изменилась — японцы отказались от эксклюзивности, и Intel получила равные права на первые процессоры.
Дальнейшее развитие
После того как в 1971-м первый процессор появился, Intel продолжил работать над развитием технологии. Уже в 1974 году компания публикует интригующую новость о создании модели процессора 8080, который работал на 6 тыс. транзисторов и обладал памятью 64 Кб. Кроме того, у модели теплоотдача стремилась к нулю. Чуть позже появилось обновление — чип 8086, разрядность которого (x16) легла в основу всех последующих компьютеров.
Параллельно с Intel набирала обороты иная компания, которая и по сей день остается ее главным конкурентом — AMD. Ее основали в 1969-м. Фирма сначала выпускала микрочипы и прочую электронику для компьютеров по лицензии других создателей, например Semiconductor или Fairchild. Но при этом вела собственные проекты по созданию процессоров и в итоге приступила к их выпуску.
В 1975 году свет увидели первые два оригинальных чипа AMD, созданные уже без чьих-либо лицензий. Хотя, если смотреть со строго технической позиции, это не были процессоры в чистом виде. Скорее, модели представляли собой наборы компонентов, вместе составлявших модульный 4-разрядный элемент. Также AMD в этот год выпустила клон изделия 8080 — 8-разрядника от Intel.
С приходом 80-х годов AMD заявила о себе как о производителе процессоров с архитектурой x86. Поводом послужило соглашение между Intel и IBM, являвшимся на тот момент крупнейшим производителем компьютеров. Intel получил заказ на изготовление чипов, совместимых с моделями IBM.
Но производители компьютеров беспокоились, что у Intel не хватит мощностей на выпуск гигантского количества чипов, и настояли на том, чтобы те передали лицензию на производство другим фирмам.
Налаженные процессы изготовления и выпуска первого поколения элементов привели к тому, что в 1981-м появился на свет знаменитый IBM PC, который со временем стали называть просто ПК. Так сконструировали вычислительную машину, рассчитанную на широкое использование. Первый «всенародный» ПК имел разрядность процессора 16 бит.
После того как к производству подключилась AMD, в 1982-м стали массово выпускать клоны Intel 8086.
Наступил 1985 год, и в центре мирового внимания вновь оказался «Интел», потому что вышел на рынок с очередной новинкой — 32-битной архитектурой. Она дала недоступные ранее возможности по увеличению мощности, управлению памятью, быстродействию. До этого мир и не представлял, что еще недавно вышедшие «допотопные» компьютеры изменятся так быстро и настолько сильно. Теперь стала доступна работа с оперативной памятью до 4 Гб, проведение триллионов операций в течение нескольких секунд.
Чуть позже AMD спроектировала свою версию 32-разрядника, которая называлась AM386. Но еще до этого, в 1989 году, у Intel появился микропроцессор i80486DX, включавший 1,2 млн транзисторов, кэш-память, сопроцессор. С его помощью увеличилась работоспособность компьютеров за счет промежуточной памяти. А в 1991-м вышла версия i80486SX. Здесь и берет начало 2-е поколение МП.
AMD в те годы также стала выпускать 32-разрядные процессоры с архитектурой RISC. Они предназначались для рынка встраиваемых решений, а не для компьютеров высокой производительности. Но после нескольких попыток работы свернули и целиком акцентировались на производстве линейки x86.
В 1995-м в мире впервые услышали о процессоре Intel Pentium, чья мощность по тем годам оказалась рекордной — 1 млрд Mips, где последнее — единица, обозначающая выполнение миллиона операций в секунду. Параллельно AMD выпустила собственное детище — AMD 5×86 с тактовой частотой 133 МГц. При этом производительность возросла по сравнению с предшественниками за счет внедрения кэша первого уровня. Также положительно сказалось перемещение блока вычислений с плавающей запятой в корпус центрального процессора вместо прежнего решения соединять отвечающий за эти операции модуль отдельно с ЦП через плату.
Впоследствии Intel начал производить усовершенствованные версии. Кроме 32-разрядных позже появились и 64-разрядные. Технологии не стояли на месте, потому что развития требовало стремительно меняющееся общество.
Появление многоядерных процессоров
Чтобы наделить ПК новыми возможностями, инженеры предложили идею многоядерной архитектуры. Смысл: в 1 корпусе процессора присутствует сразу несколько ядер, способных одновременно обрабатывать потоки информации. При этом операционная система воспринимает каждое из ядер как отдельный процессор.
Начались эксперименты, результатом которых стали первые двухъядерные процессоры. Они вышли в 1999 году и назывались IBM Power 4. Продажи стартовали в 2001-м. С этого момента пришла эпоха многоядерной архитектуры, которая развивается и сегодня.
Внутри IBM Power 4 стояли 2 64-битных «камня», основанных на микроархитектуре PowerPC. Правда, применялись они сугубо для узкоспециализированных задач. Чтобы подобная технология появилась в персональных ПК, пришлось прождать еще 4 года.
В 2004 году компания AMD продемонстрировала свой первый двухъядерный процессор, основанный на базе уже созданного чипа Opteron. Вслед за этим в 2005-м Intel выпустила свой Pentium D, предназначенный тоже для персональных компьютеров.
Следующий, 2006 год ознаменовался появлением на свет новой ступени развития — 4-ядерного процессора Intel Core 2 Quad с ядром Kentsfield. Он представлял собой сборку, в которой стояли 2 двухъядерных кристалла в одном корпусе.
В 2007 году случился очередной переполох на мировом рынке компьютерных технологий. Отличилась компания AMD, которая представила публике процессор AMD Phenom Х4. В нем инженеры умудрились поместить на 1 кристалле сразу 4 ядра. Но в полной мере перевернуть представления о чипах не получилось, помешал ряд огрехов в разработке. В это время не бездействовали специалисты из Intel и запустили в продажу новинку — четырехъядерный Intel Core 2 Quad, но уже на ядре Yorkfield с увеличенными рабочими частотами и объемом кэш-памяти.
AMD не успокаивался и шел собственной дорогой, создавая 4-ядерные процессоры на основе 1 кристалла, в то время как в Intel делали склейки из пары 2-ядерников. Казалось бы, идея AMD выглядит прогрессивнее, но в реальности она постоянно отставала от конкурентов на 5–30 % в зависимости от конкретной модели.
Заметные изменения случились в 2009-м. Intel выпустил усовершенствованную замену старому Intel Core 2 Duo — серию Core i3, i5 и i7. Внедрил новую микроархитектуру Sandy Bridge. Позже, в 2011 году, они продвинулись еще дальше и представили 6-ядерник Intel Core i7-3960X на базе той же архитектуры. По сей день его признают одним из быстрейших CPU из категории процессоров для домашнего использования.
Но AMD успела довести до ума свой Phenom Х4, освоила технологический процесс на 45 нм, подняла объем кэш-памяти и еще за год до Intel продемонстрировала 6-ядерник AMD Phenom II Х6. Тем самым компания вновь закрепила позиции и не позволила вечному конкуренту оставить себя далеко позади.
Первые процессоры не сравнить с нынешними, хотя это изначально сложнейшее устройство с рядом важных технических характеристик. Описанные компании уже не первый десяток лет соревнуются, но невозможно дать категоричный ответ — какой процессор лучше, ибо нет единого критерия. Например, AMD предлагает любопытные разработки — гибридные процессоры с мощной встроенной графикой.
Кроме того, прогресс движется и преподносит новые сюрпризы. Так, в последнее время все настойчивее заявляют о себе процессоры ARM. О них знают многие из тех, кто разбирается в мобильных устройствах или даже ноутбуках. А недавно Apple и вовсе заявил, что планирует создать компьютеры с такими ЦП.
Технология ARM начиная с 2010 года поспособствовала стремительному развитию мобильных гаджетов и продолжает оказывать весомое влияние до сих пор. Дело в том, что ей присущ ряд достоинств, которых не найти у настольных CPU.
ARM подходит для мобильных приборов, потому что характеризуется сниженным энергопотреблением и нагревом. Благодаря использованию таких процессоров и удается создавать компактные, тонкие и легкие телефоны, планшеты и пр. При этом стоимость остается в пределах разумного.
И вот теперь оказывается, что технологию хотят внедрить в сферу ПК. Уже создано несколько серверных многоядерных чипов на базе ARM, так что в ближайшие годы мир познакомится с принципиально новыми компьютерами, которые, видимо, отправят в музей то, что делали российские и зарубежные инженеры раньше.
Российские процессоры
Мало кто знает, но к ряду упомянутых в статье моделей процессоров приложили руку русские инженеры. Вообще, ЭВМ, построенные в Советском Союзе, стояли на лидирующих позициях в мире. Сегодня трудно поверить, но траектории полетов американского «Аполлона» и советского космического корабля «Союз-19» просчитывала машина БЭСМ-6. А ведь это детище инженеров из СССР, созданное под руководством Сергея Лебедева.
После развала страны высокотехнологическое производство пришло в упадок, усилилась утечка мозгов. Например, в начале 90-х годов в ИТМиВТ над созданием микропроцессора «Эль-90» работал инженер Владимир Пентковский. Устройство включало кэш-память, умело действовать в защищенном режиме, поддерживало связку с другими процессорами. Но перемены в государстве заставили свернуть проект. А Пентковский перешел по приглашению в Intel, где стал главным разработчиком Pentium.
В том же институте трудились над комплексом «Эльбрус-3». Главой группы инженеров был Борис Бабаян. Но удалось выпустить 1 машину, и то — уступающую по ряду параметров своим современникам. Вместо нее принялись проектировать новую микроархитектуру «Эльбрус-2000», и вот она уже оказалась любопытной: работала с частотой 1,2 ГГц, выделяла мало тепла и была компактной. Однако дело так и не дошло до финала, а в 2004 году и Бабаян вместе с командой перешел в Intel.
Ситуация на рынке процессоров в России сегодня такова — есть конкурентоспособные разработки. Например, тот же «Эльбрус-16С», который составляет конкуренцию по параметрам Intel Core i7. А также радует, что недавно стали серийно выпускать процессор «Скиф» на ядрах ARM. Вероятно, у него будет более радужное будущее, чем у других «соотечественников».
Микропроцессор — важнейший элемент компьютера. От него больше всего зависят вычислительные способности машины. Поэтому за счет того, что когда-то в мире появились первые процессоры на основе интегральных микросхем, сегодняшний человек может без труда найти интересующую информацию, выполнить сложные вычисления. И возможно, в будущем получит возможность переложить еще больше собственных обязанностей на плечи искусственного интеллекта.
История развития процессоров: из 70-х в 90-е
Центральный процессор представляет из себя сложную интегральную схему, которая является одним из ключевых составляющих элементов современного ПК. Первые компьютеры появились примерно в 40-х годах прошлого века, работая на электромеханических реле и вакуумных лампах. Они обеспечивали функционирование первых вычислительных машин. В 60-х годах появились первые интегральные микросхемы которые на долгое время стали неотъемлемой частью любого вычислительного устройства. Началом эпохи современных CPU можно смело назвать 1971-й год.
Intel 4004
Первым однокристальным микропроцессором считается 4-битный Intel 4004, вышедший 15 ноября 1971 года. Компания Intel только начинала свой путь становления и ее создатели, Роберт Нойс, Гордон Мур и Эндрю Гроув, потратили немало сил на процесс развития. Благодаря вкладу итальянского физика Федерико Фаджина, инженерам компании удалось разместить ключевые компоненты на один чип и создать микропроцессор 4004.
Intel 4004 производился по 10-мкм техпроцессу, насчитывал 2250 транзисторов и работал на частоте 108 кГц (проводил 92 600 операций в секунду). Частота синхронизации была 740 кГц. Объем памяти доходил до 4 Кб, разрядность шины — 4 бита. Площадь кристалла составляла 12 мм 2 .
Intel 8008
В начале 70-х компания выпустила первый 8-битный центральный процессор Intel 8008. Он разрабатывался одновременно с 4004 под заказ для Computer Terminal Corporation (в последствии Datapoint). Но компания отказалась от CPU (как и от сотрудничества с Intel) из-за того, что процесс создания микросхемы вышел за пределы установленных сроков, а его характеристики не соответствовали ожиданиям.
По технических характеристикам микропроцессор 8008 во многом соответствовал предыдущей версии. Он производился по тому же 10-мкм техпроцессу и содержал 3500 транзисторов. Внутренний стек поддерживал 8 уровней, а объем памяти был 16 Кб. Тактовая частота оказалась ниже, чем у 4004, она составляла 500 кГц. По скорости 8-битный процессор Intel отставал от 4-битного. Разрядность шины была 8-бит. Процессор мог обратиться к 8 портам ввода и 24 портам вывода.
Одной из первых компьютерных систем на основе микропроцессора стал проект Sac State 8008 (1972 год). Это был полноценный микрокомпьютер с дисковой ОС, цветным дисплеем, ОЗУ 8 Кб и диском 3+2 Мб, клавиатурой, модемом, принтером. Он предназначался для обработки и хранения медицинских записей.
Intel 8080
Весной 1974 года компания Intel выпустила усовершенствованную версию — 8-битный микропроцессор Intel 8080. Он производился по новому 6-мкм техпроцессу с использованием технологии NMOS, позволяющей разместить на кристалле 4758 транзисторов. Тактовая частота составляла 2 МГц (со временем 2,5 МГц, 3,1 МГц и 4 МГц), объем памяти — 64 Кб. Разрядность шины данных составляла 8-бит, а шины адреса — 16-бит. У 8080 была весьма развита система команд: 16 команд передачи данных, 31 команда для их обработки, 28 команд для перехода (с прямой адресацией), 5 команд управления.
За счет высокой производительности процессора пользовался успехом. На базе Intel 8080 компания MITS выпустила микрокомпьютер Altair-8800. Несмотря на скромные характеристики (256 байт оперативной памяти, отсутствие монитора и клавиатуры) он обрел небывалую популярность и раскупался очень быстро.
Существовало немало клонов Intel 8080 от других компаний, таких, как National Semiconductor, NEC, Siemens и AMD. Был и советский аналог от Киевского НИИ микроприборов — микропроцессор КР580ВМ80А (1977 год).
Motorola 6800
В 1974 году компания Motorola выпустила свой процессор — 6800. Кристалл производился по 6-мкм техпроцессу, с тактовой частотой 2 МГц и памятью 64 Кб. Использовалась технология N-МОП. Процессор имел 16-битную адресную шину и систему команд из 78 операций. Присутствовал индексный регистр.
Motorola 6800 был весьма популярным, он применялся во многих ПК. На базе его архитектуры были созданы микроконтроллеры Motorola 6801 и 6803.
MOS Technology 6502
В 1975 году компания MOS Technology представила 8-разрядный микропроцессор 6502. По сути, этот процессор был обновленной версией 6501, потерпевшей неудачу из-за совместимости по выводам с Motorola 6800. По характеристикам CPU уступал конкурентам 8080 и 6800. У него была 16-битная адресная шина, 64 Кб оперативной памяти. Тактовая частота составляла всего 1 МГц. Процессор имел CISC-архитектуру.
Преимуществом данной модели была цена — всего $25 (в разы дешевле чем у Intel и Motorola). Это поспособствовало стремительному росту продаж процессора.
6502 использовался в таких ПК, как Apple I, Apple II, Commodore PET и т.д. Также процессоры данной серии нашел применение в видеоиграх, начиная с приставки Atari 2600, использующую модель 6507 с меньшим количеством выводов и возможностью адресации только 8 Кб памяти.
MOS Technology предоставили лицензии компаниями Rockwell, Synertek на производство процессоров и применение 6502. Существовал советский аналог 4К602ВМ1.
Zilog Z80
Во второй половине 70-х из Intel ушел один из создателей микропроцессора, итальянец Федерико Фаджин. Объединившись с инженером Ральфом Уингерманном и японским инженером Масатоси Симой они основали компанию Zilog. И уже в начале лета 1976 года на рынок вышел процессор Zilog Z80, который по своей архитектуре напоминал улучшенный 8080. У микропроцессора был расширен набор команд, появились новые регистры, режимы прерываний, два отдельных блока регистров.
Z80 производился по 3-мкм техпроцессу с использованием технологии КМОП, содержал 8500 транзисторов. Тактовая частота варьировалась в пределах 2,5 МГц — 8 МГц для основной версии и 1 МГц — 20 МГц для КМОП-версии. Объем памяти доходил до 64 Кб, с 16-битной адресной шиной. Размеры кристалла составляли 4,6 мм х 4,9 мм, с площадью 22,54 мм 2 . Помимо технических преимуществ, Z80 стоил к тому же дешевле интеловского процессора.
CPU выходил в разных вариантах: Z80 (2,5 МГц), Z80A (4 МГц), Z80B (6 МГц) и Z80H (8 МГц). Применялся в компьютерах Sharp, NEC и других.
Intel 8086 и 8088
В 1978 году компания Intel выпустила первый 16-битный микропроцессор 8086. Его разработка велась более двух лет. Процессор производился по 3-мкм техпроцессу, содержал 29 000 транзисторов. Объем памяти достигал 1 Мб. Тактовая частота составляла 4 МГц — 10 МГц, разрядность регистров и шины данных была 16 бит, а разрядность шины адреса — 20 бит. Intel 8086 отличался скоростью работы.
В процессоре 8086 насчитывалось четырнадцать 16-разрядных регистров: 4 общего назначения (AX, BX, CX, DX), 2 индексных регистра (SI, DI), 2 указательных (BP, SP), 4 сегментных регистра (CS, SS, DS, ES), программный счётчик или указатель команды (IP) и регистр флагов (FLAGS, включает в себя 9 флагов).
Для увеличения продаж 8086 Intel выпустила процессор 8088, который во многом соответствовал предшественнику. Только уменьшилась ширина шины, с 16 бит до 8 бит. Подобное изменение позволило процессору работать с 8-разрядными микросхемами поддержки. Также несколько изменилась архитектура. В микропроцессоре Intel 8088 использовалась очередь упреждающей выборки длиной 4-байта, а не 6-байт.
Процессор использовался в первой модели линейки IBM РС 5150 (1981 год). Многие крупные компании, вроде AMD, Siemens, NEC и других, клонировали 8088.
Zilog Z8000
В 1979 году компания Zilog выпустила свой 16 битный микропроцессор Z8000. Он производился по 6-мкм — 3-мкм техпроцессу с количеством транзисторов 17500. Тактовая частота варьировалась от 4 МГц до 10 МГц для основной версии и от 4 МГц до 20 МГц для КМОП. Объем памяти достигал 8 Мб для Z8001 и 64 Кб для Z8002. Разрядность шины данных была 16 бит, а шины адреса — 23 бит (в версии Z8002 — 16 бит).
Изначально были выпущены две версии процессора: Z8001 и Z8002. Их различия заключались лишь в том, что первый работал с адресацией до 8 Мб памяти, а второй — лишь до 64 Кб. Несколько позже появились модели Z8003 и Z8004, которые умели работать с виртуальной памятью.
Процессоры Z8000 применялись в настольных Unix-компьютерах, позволяющих создавать настоящие многопользовательские системы.
Motorola 68000
Серия CISC-микропроцессоров Motorola 68000 (68к) была представлена в 1979 году. Кристалл имел 32-битное ядро, но работал посредством 16-битных шин данных и 24-разрядной шиной адресов. Его частота составляла 8 МГц — 20 МГц, а количество транзисторов насчитывало 68 000 штук. CPU производился в форм-факторе DIP с 64 контактами. Но также существовали модели с разъемами LCC и PGA.
Процессор приобрел популярность у многих компаний и применялся в различных ПК. Но конечно, наиболее известными являются компьютеры Apple: Lisa и Macintosh.
Intel 80186
Следующим процессором Intel стал 80186, в основе которого лежала архитектура 8086. Он производился по 3-мкм техпроцессу и содержал 134 000 транзисторов. Объем памяти составлял 1 Мб, разрядность шины данных была 16-бит, а шины адреса — 20-бит. Тактовая частота достигала 6 МГц — 25 МГц.
В 80186 добавились новые команды:
— два контроллера прямого доступа к памяти со схемами прерываний (DMA);
— дешифраторы адреса;
— трех-канальный программируемый таймер-счетчик;
— генератор синхронизации;
— программируемый контроллер прерываний.
Процессоры мало применялись в компьютерах, только в некоторых моделях ПК, вроде Compis (Швеция), RM Nimbus (Великобритания), Unisys ICON (Канада), HP 200lx (США), и Tandy 2000 (США).
Intel 80286
Следующая модель компании вышла в феврале 1982 года. Это был 16-битный x86-совместимый микропроцессор второго поколения 80286. Имелась поддержка реального режима. В защищенном режиме емкость адресного пространства могла составлять до 1 Гб за счет изменения механизма адресации памяти.
По техническим характеристикам процессор превосходил предыдущую модель. Он выпускался по 1,5-мкм техпроцессу с количеством транзисторов в 134 000 штук. Объем оперативной памяти составлял 16 Мб, а в защищенном режиме можно было использовать до 1 Гб виртуальной памяти. Разрядность регистров и шины данных составляла 16-бит. В зависимости от модели, тактовая частота могла быть 6 МГц, 8 МГц, 10 МГц или 12,5 МГц (при 12,5 МГц процессор выполнял не менее 2,66 млн операций в секунду).
WDC W65C816S
В 1984 году компания Western Design Center (WDC) выпустила 16-битный микропроцессор W65C816S. В модели была 24-битная адресация памяти и поддерживалось до 16 Мб памяти с произвольным доступом, а также присутствовал расширенный набор инструкций.
Процессор применялся в компьютере Apple IIGS, а также системах Acorn Communicator и C-One.
Intel i386
В 1985 году вышел 32-битный процессор с архитектурой x86 третьего поколения Intel 80386 (или i386). Процессор сохранил обратную совместимость с 8086 и 80286. Производился по 1,5-мкм — 1,0-мкм техпроцессу. Через страничное преобразование процессор мог адресовать до 4 Гб физической памяти и до 64 Гб виртуальной памяти. Тактовая частота составляла 12 МГц — 40 МГц.
Процессор Intel i386 представлялся в разных модификациях, отличающихся между собой производительностью, потребляемой мощностью, разъемами, корпусами и другими характеристиками. Модели: 386DX (DX — Double-word eXternal), 386SX, 386SL и 386EX (модификация процессора 386SX).
Первым компьютером, использующим процессор, стал Compaq Deskpro 386. Также модель была первым 32-разрядным процессором для настольных и портативных IBM PC.
У i386 было довольно много клонов, которые производились компаниями AMD, Cyrix и IBM. Топовая модель компании AMD была Am386DX, которая не уступала в производительности, стоила дешевле и имела тактовую частоту 40 МГц. Клоны компании Cyrix 86SLC и 486DLC также хорошо воспринялись пользователями. Наиболее известные клоны компании IBM были процессоры 386SLC и 386DLC, которые использовались в настольных компьютерах IBM PS/2 и PS/ValuePoint.
Intel i486
Следующие 32-битные процессоры компании, i486 (1989 год), были более производительны благодаря модернизации. CPU содержал почти 1,2 млн транзисторов (около половины отводилось для кэш-памяти). Чипы производились по 1-мкм техпроцессу, позже по 0,8-мкм и 0,6-мкм техпроцессам. Объем памяти составлял 4 Гб. Тактовая частота была 25 МГц — 50 МГц.
Процессор дополнился:
— кэш-памятью (8 Кб);
— вычислительным конвейером, который занимался разделением обработки компьютерной инструкции на последовательность независимых стадий с сохранением результатов в конце каждой из них. Конвейер включал в себя выборку, декодирование, декодирование адресов операндов, выполнение команды и запись результата выполнения инструкции;
— встроенным сопроцессором (модулем операций с плавающей запятой), помогающим выполнять математические операции над вещественными числами;
— коэффициентом умножения (множителем).
Разные компании также копировали Intel i486, как и предыдущие модели. Производством клонов занимались AMD, Cyrix, IBM, Texas Instruments и другие.
Motorola 68020, 68030, 68040
С 1984 по 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).
Процессор применялся в компьютерах Apple: Macintosh II и Macintosh LC.
В 1987 году в продаже появился 68030. В процессоре была динамическая шина данных, которая функционировала в 8-битных, 16-битных и 32-битных режимах. Появилось дополнительно 256 байт кэш-памяти первого уровня. Тактовая частота варьировалась от 16 МГц до 50 МГц.
Motorola 68030 также применялся в компьютерах Apple Macintosh II и Commodore Amiga, в системах Next Cube, Sun 3/80, Atari TT и Atari Falcon.
В 1990 году на рынок вышел процессор 68040. В нем появился встроенный сопроцессор. Объем кэша-памяти инструкций и кэш-памяти данных увеличился до 4 Кб. Принцип работы процессора основывался на вычислительных конвейерах, которые состояли из шести стадий. Тактовая частота достигала 40 МГц.
Процессор 68040 стал основой High-End-системы Macintosh Quadra. Macintosh Centris и Performa также использовали процессоры семейства 68040.
DEC VAX
В период с 80-х по 90-е компания DEC выпустила целую серию 32-битных процессоров, которые базировались на собственной архитектуре VAX (32-битная компьютерная архитектура, была разработана Digital Equipment Corporation в рамках проекта Star).
Первым в серии был MicroVAX 78032. Он изготавливался по 3-мкм техпроцессу и содержащий 125 000 транзисторов, работал на частоте 5 МГц.
В 1987 году был представлен чипсет CVAX, тактовая частота которого составляла 11,11 МГц или 12,5 МГц. Производился процессор с помощью технологии CMOS первого поколения, общий объем кэш-памяти инструкций и данных составлял 1 Кб и поддерживалось 64 Кб внешней кэш-памяти.
NEC V60, V70, V80
Отдельного упоминания достойны процессоры внутреннего рынка Японии.
Первый 32-битный процессор V60 был выпущен компанией NEC в 1986 году. Производился этот CPU по 1,5-мкм техпроцессу и насчитывал 375 000 транзисторов. Он использовал вычислительные конвейеры с шестью стадиями, а также имел встроенный сопроцессор и блок управления памятью. Тактовая частота достигала 16 МГц.
В 1987 году вышел V70, который со временем начал производиться по 1,2-мкм техпроцессу. Тактовая частота составляла 20 МГц. При такой скорости работы производительность чипа доходила до 6,6 млн инструкций в секунду.
И в 1989 году компания выпустила процессор V80. Эта модель уже имела кэш-память инструкций и кэш-память данных (объемом по 1 Кб). Производился кристалл по 0,8-мкм техпроцессу и содержал 980 000 транзисторов. V80 работал на частоте 25/33 МГц.
- Блог компании ua-hosting.company
- История IT
- Старое железо
- Процессоры
Как учёный СССР создал Intel Pentium и дал жизнь всем последующим поколениям процессоров Intel
Мало кто знает, что создателем процессора Pentium компании Intel является ученый СССР Пентковский В.М. И благодаря ему существуют все современные процессоры Intel в том виде, в котором они есть. О том, как это произошло, в статье.
16 июня 2023, пятница 08:10
НиколайНикифоров [ ] для раздела Блоги
реклама
Свое восхождение по кремниевой лестнице успеха американская компания Intel начала еще в 1968 году. Но достаточно продолжительное время после своего основания компания Intel каких-либо значимых успехов не добилась. Свое производство она начинала с простых микросхем, и только через три года после своего основания начала выпуск микропроцессоров – Intel 4004, а через некоторое время и следующей модели – Intel 8008. Они использовались в калькуляторах, на конвейерных линиях заводов для автоматизации производства и для каких-либо серьезных целей были не пригодны. В 1974 году был выпущен первый универсальный микропроцессор – Intel 8080, который применялся в компьютерах. После этого дела компании постепенно пошли вверх, но особых прорывов не было.
Но по воле судеб в конце 1991 года не без помощи западных коллег произошел развал СССР. И ряд деструктивных процессов протекающих при этом явился причиной того, что выдающийся советский ученый Пентковский Владимир Мстиславович после приглашения его в компанию Intel принял решение покинуть СССР и продолжить там воплощать в жизнь свои гениальные идеи в области микроэлектроники.
реклама
Руководством компании Intel Пентковский В.М. был назначен ведущим разработчиком ее микропроцессоров. Там он приступил к созданию первого в компании Intel суперскалярного (способного выполнять более одной операции за один такт) процессора. И в 1993 году компания Intel выпустила свой первый суперскалярный процессор – Pentium. По своим возможностям он превосходил остальных конкурентов и обеспечил компании лидирующие позиции на рынке.
Кто изобрел процессор
Дорогие читатели! Редакция сайта iXBT.com обращается к вам с просьбой отключить блокировку рекламы на нашем сайте.
Редакция сайта iXBT.com обращается к вам с просьбой отключить блокировку рекламы на нашем сайте.
Дело в том, что деньги, которые мы получаем от показа рекламных баннеров, позволяют нам писать статьи и новости, проводить тестирования, разрабатывать методики, закупать специализированное оборудование и поддерживать в рабочем состоянии серверы, чтобы форум и другие проекты работали быстро и без сбоев.
Мы никогда не размещали навязчивую рекламу и не просили вас кликать по баннерам. Вашей посильной помощью сайту может быть отсутствие блокировки рекламы.
Спасибо вам за поддержку!