Модель Intel 8008 была представлена в начале 1970-х годов. Фактически, этот чип представлял собой 8-битный вариант процессора 4004, но с более низкой тактовой частотой. Это неудивительно, поскольку разработка велась параллельно с созданием модели 4004.
Краткая история процессоров: 31 год из жизни архитектуры х86
Хотите верьте, хотите нет, но новая линейка быстрых Core i7 от Intel имеет архитектуру ДНК, которой уже более 30 лет. То же самое можно сказать и о новом PhenomIIX4 от AMD. На самом деле, это все та же «долгоживущая» микропроцессорная архитектура x86, которая доминировала в настольных и мобильных системах еще до рождения многих из тех, кто читает эту статью, и, скорее всего, останется доминирующей еще долгие годы.
Архитектура x86 была изобретена компанией Intel в 1978 году. Шли годы, архитектура развивалась, становясь не только быстрее, но и гибче, приобретая с каждым выпуском различные встроенные инструкции. Это триумфальное шествие длится уже более 30 лет, что довольно долго. Сейчас самое время остановиться и вспомнить самые популярные процессоры на базе архитектуры x86, выпущенные в этот период.
Intel 8086
Сначала Intel создала 8086 и первый 16-разрядный микропроцессор. Далее Intel заявила, что В одном общем доме.
Конечно, Intel — не Бог, но в каждой шутке есть своя правда. Чипмейкер дал начало процессору x86. И даже сейчас, спустя 30 лет после своего скромного появления в 1978 году, x86 продолжает развиваться. В том же году Intel создала 3-микронный процессор 8086, который работал на частоте 5 МГц и был разогнан до 10 МГц в более поздних версиях. 8086 содержал 29 000 транзисторов. Это в четыре раза больше, чем у 8085, выпущенного в 1976 году. Это был первый 16-разрядный микропроцессор Intel, и хотя он не был первым в мире 16-разрядным процессором, он положил начало 16-разрядной эре. Программное обеспечение, созданное для 8008, 8080 и 8085, и возможность поддержки 1 МБ оперативной памяти предвещали немедленный и безоговорочный успех 8086.
Год выпуска: 1978 Тактовая частота: 4,77 МГц-10 МГц
Знаете ли вы, что успех промышленного шпионажа привел Советский Союз к созданию аналога 8086 — K1810BM86?
Intel 286
Последующие 8086 и 8088 положили конец 70-м и положили начало первым актам сцены 80-х. Затем Intel порадовала мировую общественность новым процессором 80286, созданным по 1,5-микронной технологии, с огромным количеством транзисторов (134 000) и 16 Мб памяти. Первый 286-й работал на тактовой частоте 6 МГц, которая, как и у оригинального 8086, была позже удвоена. Однако вскоре 286-й процессор удвоил эффективность 8086-го, что удвоило эффективность архитектуры x86, которая затем больше никогда не запускалась. В течение десятилетия процессор 286 стал синонимом IBMPC. По оценкам Intel, за шестилетний период в мире было произведено около 15 миллионов ПК с процессорами 286.
В процессоре 286 был введен так называемый защищенный режим работы, который контролировал объем доступной оперативной памяти. Эта возможность позволяла обращаться напрямую ко всем 16 МБ памяти, но эта возможность не получила широкого распространения, так как было нелегко установить на 286-й процессор алгоритм переключения из защищенного режима в совместимый реальный режим.
Год выпуска: 1982 Тактовая частота: 6,0 МГц-12,5 МГц
Билл Гейтс назвал 286-й «нелепым чипом», потому что он «не знал», как запускать многозадачные приложения MS-DOS в среде Windows.
Преимуществом этой модели было то, что ее цена составляла всего 25 долларов (во много раз дешевле, чем у Intel и Motorola). Это привело к резкому росту продаж процессоров.
Каким был самый первый процессор – Intel 404?
Скоро, 15 ноября 2021 года, исполнится 50 лет с тех пор, как микропроцессор Intel 4004 произвел революцию в развитии мировой электроники. Это был не первый процессор такого рода в мире. Примерно за год до того, как информация об Intel 4004 была опубликована в научных и коммерческих журналах, военные разработали и внедрили свой собственный процессор CADCF14. По понятным причинам изобретение долгое время держалось в секрете, а Intel 4004 стал первым коммерческим вариантом.
Интегральные схемы на основе МОП-транзисторов существуют с 1960-х годов и использовались для создания бортовых калькуляторов, терминалов и систем для гражданских и военных самолетов. Изначально они были довольно громоздкими и могли выполнять небольшое количество функций. Однако довольно быстро, увеличив количество транзисторов и уменьшив их физический размер, инженеры-конструкторы создали чипы, которые могли выполнять до 100 функций. Именно тогда родилась идея создания первого в мире процессора.
Как это произошло?
В начале 1970-х годов небольшая японская компания Nippon Calculation Machines, Limited, позже переименованная в Busicom Corp, специализировалась на производстве калькуляторов, как следует из ее названия. Далее, для каждого нового гаджета необходимо было разработать специальный набор микросхем с очень ограниченной специализацией. Японцам понадобилось 12 таких чипов, и они заказали их у Intel.
Эдвард Хофф, инженер компании Marshean, выдвинул идею уменьшить количество микросхем в японском устройстве и использовать один центральный процессор, который бы выполнял все логические и арифметические операции на всех микросхемах одновременно. Идея всем сразу понравилась. В конце 1969 года М.-Э. Хофф в сотрудничестве с С. М.Е. была предложена инновационная архитектура центрального четырехчипового процессора с минимальным количеством чипов. Кладка Hoff в сотрудничестве с S.E. Количество чипов было сокращено до четырех.
Итальянский физик Федерико Фейгин принял идеи Хоффа. Он использовал ту же технологию MOS (металл-оксидный полупроводник), над которой он много и успешно работал в прошлом. Он был разработчиком семейства Intel Micro ComputerSet 4-bit или MCS-4. Дата следующей технологической революции была официально объявлена 15 ноября 71 года, когда популярный американский торговый журнал Electronic News объявил о выпуске чипа 4004, который содержал все функции большого компьютера на одном кристалле. Об инновационных прорывах (всего за 25 лет работы) свидетельствуют такие цифры: микропроцессор Intel 4004 имел размер ⅛x⅙ дюйма (12 квадратных миллиметров) и первый 1946 год с 1800 вакуумными трубками. Он имел такую же мощность, как компьютер 1949 года. Отдельная комната.
Технические характеристики
Что такое процессор первого поколения? Согласно сегодняшним данным, технические возможности Intel 4004 были более чем посредственными. Он был изготовлен по 10 мкм технологическому процессу, имел 2250 транзисторов, 4-битный канал, работал на частоте 108 кГц и был способен выполнять 92 600 операций в секунду. Внутренняя стопка имела только три уровня. Объем ПЗУ составлял 4 КБ, ОЗУ — 640 байт, а тактовая частота — 740 кГц. Шина данных была 4 бита, а шина адреса — 12 бит. Процессор может получить доступ к 16 входным портам и такому же количеству выходных портов.
Разные категории товаров имеют разные номера. Первой продукцией, произведенной Intel, были микросхемы памяти, например, PMOS-чипы. Номер был 1xxx. Следующий тип микросхем — NMOS. Он имел номер 2xxx, а четырехразрядный микропроцессор имел номер 4xxx. Следующая цифра (вторая) указывает на тип продукта. 0 — процессор, 3 — микросхема ПЗУ и 6 — микросхема PROM. Последние две цифры указывают на серийный номер изделия. Первые коммерческие процессоры Intel имели три микросхемы (ПЗУ, ОЗУ и расширители ввода/вывода). Они были выпущены до самого процессора, поэтому в номере продукта присутствуют последние четыре (4004).
Упаковка.
Первая версия процессора Intel MCS-4 имела керамический корпус со специфической бело-серой полосой на «спине» чипа. По этой причине их иногда называют «серыми пакетами». Один из таких продуктов имеет букву «С» перед номером 4004. Сегодня эти издания очень ценны для коллекционеров и могут стоить довольно дорого (до 400 долларов США). Позже корпус стал чисто белым, получив название C4004, затем темно-серым с буквой «D». Последующие версии имеют пластиковый корпус и маркируются буквой «P».
За 50 лет, прошедших с момента их появления, первые коммерческие процессоры росли семимильными шагами. Разрядность микропроцессоров неуклонно увеличивалась, достигнув 64, появились кэши, общее количество транзисторов достигло миллиарда, возросла логическая сложность. Архитектуры значительно увеличились, а их частота превысила 4 ГГц. Однако, как показывает практика, это не является ограничением. См. раздел «Семь лучших моделей ноутбуков».
Процессоры являются частью персональных компьютеров, ноутбуков, планшетов, смартфонов и других устройств, которые сегодня систематически сопровождают современную, насыщенную информацией жизнь.
Микросхемы для калькуляторов
Успех Intel был признан компанией VISICON (Япония). Они решили передать разработку микросхем для популярного семейства программных калькуляторов на аутсорсинг.
Программные калькуляторы имели ряд ячеек памяти для временного хранения чисел. Они имели процессор для запуска программы обработки сохраненных номеров. Таким образом, программный калькулятор стал первым шагом на пути к компьютеру будущего, но он еще не был настоящим компьютером.
В то время чипы были предназначены для конкретного устройства и не могли быть использованы в других конструкциях. Другими словами, Vidicon просто заказал калькулятор, поэтому не было никакого риска. Другим конкурентам приходилось самим создавать или заказывать подобные чипы.
Универсальная микросхема: от идеи до воплощения
Изначально Intel разработала не менее 12 чипов с собственной архитектурой и специфическими особенностями. Очевидно, что японцы должны были создать не менее 12 различных моделей программных калькуляторов.
Однако Тед Хофф (инженер Intel) предложил совершенно иной путь. Его идея заключалась в разработке единого универсального чипа, который бы выполнял программы из полупроводниковой памяти. Этот чип должен был использовать четыре модуля: процессор 4004, контроллер ввода/вывода, ОЗУ, ПЗУ и постоянную память.
Фактически, Тед предложил создать единый чип вместо 12 различных чипов. Этот единственный чип может быть запрограммирован различными способами. Таким образом, они могли использовать его не только для 12 устройств, заказанных японцами, но и для любого количества различных микросхем для решения огромного количества задач в целом.
Благодаря уникальному решению Intel, разработка японской компании стала универсальной разработкой для различных устройств, в которых чип мог или должен был использоваться для обработки информации.
В апреле 1970 года компания наняла инженера Фредерико Фейджина. Он разработал микросхему управления 4004 в соответствии с идеями Хоффа. Первые функциональные образцы были получены в январе 1971 года. Все этапы разработки были завершены в марте. Промышленное производство началось в июне 1971 года.
Таким образом, 4004 был фактически первым операционным «компьютером» общего назначения, который можно было программировать для выполнения широкого круга задач. Технически он был реализован в виде одного чипа. Чип был уникальным, и его функциональность зависела от того, как он был запрограммирован.
Гораздо более мощные процессоры, такие как очень популярный Intel 8080, были созданы позже. Микропроцессор Intel 4004 был первым из того, что впоследствии стало очень успешной разработкой.
Права на микропроцессор Intel 4004
Первоначально права на новый чип принадлежали компании-клиенту Visicon. Фазин знал, что новый дизайн будет использоваться из-за его гибкости и тенденции разработчиков делать компьютеры меньше.
В конце концов ему удалось убедить руководство Intel купить права на новые чипы. В то время компания Visicon испытывала серьезные финансовые трудности и согласилась продать права за 60 000 долларов США. Таким образом, Intel стала владельцем собственного роста, опередив свое время и потенциальных конкурентов.
