Микропроцессор – это устройство, которое отвечает за выполнение арифметических и логических операций, записанных в машинном коде, и реализуется в форме одной микросхемы. Сегодня без этого элемента сложно представить себе современный компьютер. При этом далеко не каждому человеку известно, когда конкретно появился первый микропроцессор. Это устройство было создано в семидесятых годах прошлого века и поначалу использовалось в электронных калькуляторах.
Начало – соперничество Intel и AMD
История создания микропроцессоров началась больше 40 лет назад. Именно тогда компания Intel выпустила на рынок свой первый микропроцессор 4004. Это случилось в ноябре 1971 года. Однако история началась в 1969 году – тогда японская фирма Nippon Calculating Machine Corporation обратилась к Intel с просьбой сконструировать 12 чипов для калькулятора Busicom 141-PF.
Впоследствии микропроцессоры Intel претерпели много изменений. Сегодня этот рынок характеризуется жесткой конкуренцией между известными высокотехнологичными компаниями – Intel и AMD.
Intel 4004 – первый в мире микропроцессор
Первый микропроцессор появился в 1971 году. Эту разработку изобрели в компании Intel, созданной инженерами Гордоном Муром, Робертом Нойсом, Эндрю Гроувом. Уже через год после создания в компанию поступил заказ на создание микросхем для калькуляторов.
Изначально их дизайн был предложен заказчиком. Однако архитектура не понравилась инженерам Intel. Тогда сотрудник Intel Тед Хофф предложил новое решение, уменьшив количество микросхем до 4. Этого удалось добиться благодаря применению центрального процессора, который отвечал за логические и математические функции.
Кроме этого компонента, в архитектуру микросхем входила оперативная память, которая использовалась для хранения информации, и ПЗУ для программного обеспечения.
В апреле 1970 года в команду Intel попал Федерико Фаджин. До этого момента итальянский физик работал в Fairchild и имел большой опыт работы в сфере логического проектирования компьютеров. Благодаря усилиям ученого инженеры Intel смогли соединить микросхемы в общий чип. Так был создан первый микропроцессор 4004.
Следующие процессоры Intel: модели 8008, 8080 и 8800
Модель Intel 8008 появилась в начале семидесятых. По сути, чип представлял собой восьмибитный вариант процессора 4004, но имел меньшую тактовую частоту. В этом нет ничего удивительного, поскольку разработка модели проводилась параллельно с созданием 4004.
Спустя некоторое время появилось еще одно обновление – чип 8080. Однако в этом случае изменения, внесенные в архитектуру процессора, были значительно существеннее.
Микропроцессор Intel 8080 представили в апреле 1974 года. Стоит отметить, что его производство было переведено на новый технологический процесс. К тому же при изготовлении изделия применялась технология N-МОП, тогда как модель 8008 производилась с помощью P-МОП-логики. Применение нового техпроцесса дало возможность расположить 6 тысяч транзисторов. Форм-фактором выступал DIP с 40 контактами.
В модели 8080 появился более широкий набор команд. Он включал 16 команд передачи информации и 31 для их обработки. Также устройство содержало 28 команд для перехода с прямой адресацией и 5 управляющих. Тактовая частота процессора достигала 2 мегагерц, что в 4 раза превосходило предшественников.
Нужно сказать, что на рынке встречалось много клонов микропроцессора 8080. Их изготовлением занимались такие крупные компании, как AMD, Siemens, NEC. Трудно поверить, но в семидесятые годы AMD не имела своих процессоров, а выпускала на своих мощностях копии.
Стоит отметить, что был и отечественный аналог процессора 8080. Ее создал Киевский НИИ микроприборов и назвал КР580ВМ80А. В общей сложности было изготовлено несколько версий микропроцессоров, включая и модели для военных объектов.
Эволюция микропроцессоров
За время своего существования микропроцессоры претерпели много изменений. Их изготовлением занимались самые разные компании.
Motorola
В 1974 году компания Motorola выпустила микропроцессор MC6800. Он вышел вскоре после Intel 8080 и обладал более высокой продуктивностью примерно. К основным плюсам устройства стоит отнести питание всего по одной линии 5 Вольт, тогда как конкуренты имели показатель не больше 3.
Также микропроцессор давал возможность оперировать 16-битными числами и обладал более солидным происхождением. Архитектура устройства наследовала структуру компьютера DEC PDP-11.
MOS Technology
В 1975 году была создана компания MOS Technology, первым продуктом которой стал микропроцессор MOS Technology 6501. Устройство было электрически совместимо с Motorola MC6800, что позволяло устанавливать его на ту же системную плату. Однако это привело к судебным разбирательствам. Потому MOS Technology пришлось срочно устранять скандальную совместимость. Таким образом, появился микропроцессор 6502. Для его распространения был создан компьютер KIM-1.
Ключевым плюсом новинки была ее стоимость. К примеру, в 1975 году цена Intel 8080 составляла 179 долларов, а MOS Technology 6502 можно было приобрести всего за 25.
70-е: конкуренция Intel, Zilog и Motorola
1979 год стал временем жесткой конкуренции нескольких компаний. В это время вышел микропроцессор Intel 8088. Он был аналогом 8086, но обладал важным отличием – восьмиразрядной шиной данных. Таким образом, устройство стало связующим элементом между 8- и 16-разрядным процессорами.
В том же году Motorola выпустила модель МС6800, которая стала к тому моменту наиболее мощным и универсальным 16-разрядным процессором. Создатели этого устройства использовали ряд инноваций. Разработка имела 24-разрядную шину памяти, 32-битные регистры, 16-разрядную шину данных. При этом тактовая частота устройства находилась в диапазоне от 8 до 16 мегагерц.
Также в 1979 году компания Zilog выпустила новый процессор, который был весьма претенциозным. Модель Z8000 работала с 16-разрядной шиной данных. Также она обладала шиной адреса с шириной 16-23 разряда. Процессор мог функционировать на частоте от 4 до 20 мегагерц и обладал 16-битными регистрами. Их можно было попарно объединять с 32-битными числами.
При этом Zilog сделала роковую ошибку. Микропроцессор Z8000 не был совместим с Z80 ни с аппаратной, ни с программной точки зрения. Прямой конкурент устройства – Intel 8088 – был лишен такого недостатка. Потому новые процессоры Zilog не пользовались большим спросом. В итоге более примитивный вариант Z80 значительно пережил новинку.
Процессоры нового поколения Intel
Модель микропроцессора 80286, которую создали в компании Intel, практически уничтожила конкуренцию на рынке. Это устройство вышло в 1982 году. Для него была характерна важнейшая особенность. Процессор был в 5 раз быстрее, чем 8086, и мог работать со значительно большим объемом памяти. Пользователи, которые покупали компьютеры на основе Intel 80286, могли не менять программное обеспечение. Это было важно, потому что его стоимость многократно превышала цену самого ПК.
Добиться такого результата не составило труда. Инженеры Intel ввели новый режим функционирования процессора. При включении компьютера Intel 80286 запускался в базовом режиме, который получил название реального. Для программ процессор 80286 никоим образом не отличался от 8086, кроме производительности.
Программы, которым требовалось больше 1 мегабайта оперативной памяти, а также многозадачность, переключали процессор в особый защищенный режим. В нем устройство могло адресовать до 16 мегабайт и обеспечивало одновременное функционирование нескольких приложений.
Современная ситуация на рынке микропроцессоров: тенденции развития
Развитие микропроцессоров не останавливается и сегодня. В настоящее время осталось только 2 компании, которые выпускают микропроцессоры для ПК, – Intel и AMD. Они стараются выпускать все более мощные процессоры, чтобы обойти конкурента.
Сегодня пальму первенства все же удерживает Intel. После выпуска очень удачного варианта Intel Core второго поколения компании удается быстро наращивать долю десктопного рынка. При этом AMD несколько отстает. Однако ситуация может в любой момент измениться.
Появление микропроцессоров на рынке стало настоящим прорывом в области компьютерных технологий. С того момента было выпущено много моделей таких устройств. Однако их развитие не прекращается и по сей день.
Сообщение появились сначала на .
Комментарии (0)