Intel первый процессор: из 70-х в 90-е / Хабр

история появления от идеи до воплощения


Большие компьютеры созданы людьми еще в середине XX века. Процессоры, как их основные элементы, были известны давно. Почему первый процессор Intel вошел в историю, чем он был примечателен?

Со времен Чарльза Беббиджа (XIX век) процессор или «вычислитель» представлял собой крупное механическое, а впоследствии (XX век) электронное устройство для обработки информации. То были действительно крупные электронные системы, состоящие из тысяч и тысяч отдельных радиоэлектронных элементов. Все элементы вместе собирались в большие шкафы (стойки), которые размещались в специальных огромных машинных залах.

Содержание:
1. Появилась компания Intel
2. Микросхемы для калькуляторов
3. Идея универсальной микросхемы
4. Права на микропроцессор Intel 4004
5. Основные характеристики, применение Intel 4004

Появилась компания Intel

Ученые и инженеры стремились к микроминиатюризации, к воплощению крупных электронных схем в одной единственной микросхеме. Однако для работы процессора было необходимо великое множество радиоэлементов. Это не позволяло реализовать идеи уменьшения размеров процессоров с помощью тогдашних технологий.

Время шло вперед, неуклонно приближая победу микроминиатюризации в электронике. Компания Intel сначала имела название NM Electronics. Она начала работу 18 июля 1968 года. Основали будущую корпорацию Гордон Мур и инженер Роберт Нойс. Ранее оба трудились в компании Fairchild.

Микропроцессор Intel 4004 (источник https://pttn.me/p/CollectionProcesseurs)

Через некоторое время в штат вошел новый сооснователь – инженер Эндрю Гроув. Название компании NM Electronics было изменено на Intel. Инженеры объединились для определенной цели – сделать память на базе полупроводников максимально практичной и доступной для рядовых пользователей.

На тот момент память такого типа была дороже более чем в сто раз памяти на магнитных носителях. Удешевление случилось позже за счет постепенного развития технологий микроминиатюризации. Вклад в развитие этих технологий внесли многие компании, и одной из самых заметных в то время была именно Intel.

К 1970 году молодая компания уже была вполне успешным поставщиком чипов памяти, первой начав продажу модулей свыше 1 килобайт. Модуль был весьма популярен, а штат компании имел уже более 100 специалистов.

На тот момент времени это был настоящий прорыв. Трудно представить сейчас масштабы такого достижения. Ведь в наше время подобные микросхемы уже имеют совсем другие объемы, исчисляемые гигабайтами и даже терабайтами.

Микросхемы для калькуляторов

На успехи Intel обратили внимание представители компании Busicom (Япония). Они приняли решение заказать разработку микросхем для популярного семейства программируемых калькуляторов.

Программируемые калькуляторы имели некоторое количество ячеек памяти для временного хранения чисел. Они снабжались процессором для выполнения программ по обработке хранимых чисел. То есть, программируемые калькуляторы были первым шагом к созданию будущих компьютеров, но то еще не были настоящие компьютеры.

В то время микросхемы создавались под конкретное устройство, что не позволяло их использовать в других разработках. Другими словами, компания Busicom ничем не рисковала, поскольку делала заказ только для своих калькуляторов. А другие конкуренты должны были самостоятельно делать или кому-либо заказывать подобные микросхемы.

Универсальная микросхема: от идеи до воплощения

Первоначально перед компанией Intel была поставлена задача по разработке не менее 12-и (двенадцати) микросхем с уникальной архитектурой и определенным функционалом. Видимо, японцам нужно было сделать не менее 12-ти различных моделей своих программируемых калькуляторов.

Однако Тэд Хофф (инженер Intel) предложил пойти по совершенно другому пути. Его идея была в том, чтобы разработать одну универсальную микросхему, работой которой управляет программа из полупроводниковой памяти. В такой микросхеме должны были использоваться четыре модуля: процессор 4004, контроллер ввода-вывода, ОЗУ – оперативное запоминающее устройство и ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

Фактически, Тэд предложил сделать одну единственную микросхему, а не 12 (двенадцать) разных микросхем. Эту единственную микросхему можно было программировать сколько угодно разными способами. И тем самым получать на ее базе не только 12 устройств, заказанных японцами, но и вообще любое количество разных микросхем для решения бесчисленного количества задач.

Разработка для японской компании стала, благодаря оригинальному решению компании Intel, универсальной разработкой для разных устройств, в которых можно и нужно использовать микросхемы для обработки информации.

В апреле 1970 года компания наняла в штат инженера Фредерико Фаггина. Он должен был спроектировать управляющий чип 4004 в соответствии с задумками Хоффа. Первые рабочие образцы были получены в январе 1971 года. Все этапы разработки были завершены в марте. Промышленное производство стартовало уже в июне 1971 года.

Так процессор 4004 стал, фактически, первым работающим универсальным «вычислителем», который стало возможным запрограммировать для решения самых различных задач. Технически, данный процессор был реализован в виде единственной микросхемы. Микросхема одна единственная, а ее функционал, ее действия отныне зависели от того, как эта микросхема будет запрограммирована.

Позже будут созданы гораздо более мощные процессоры, например, весьма популярный Intel 8080 и многие другие. А микропроцессор Intel 4004 стал самым первым среди последующих, весьма успешных разработок.

Права на микропроцессор Intel 4004

Изначально правами на новую микросхему обладала компания-заказчик Busicom. Фаггин понимал, что новая разработка найдет широкое применение благодаря своей универсальности и стремлению разработчиков к микроминиатюризации вычислительных машин.

В итоге он смог убедить руководство Intel приобрести права на новую микросхему. На тот момент у компании Busicom были значительные финансовые трудности, поэтому она согласилась продать права за 60 тысяч долларов. Так Intel стала владельцем своей уникальной разработки, опередившей время и возможных конкурентов.

Основные характеристики и применение Intel 4004

В ноябре 1971 года состоялся анонс процессора 4004, который использовался в микрокомпьютере MCS-4. Четырехразрядный чип состоял из 2300 транзисторов и функционировал на частоте всего 93 кГц (килогерц).

Современные процессоры – это уже ставшие привычными 64-х разрядные микросхемы с гигогерцовыми скоростями работы. Но те 4 разряда и около сотни килогерц были огромным успехом микрорадиоэлектроники. Ведь это была первая коммерческая микросхема, доступная всем.

Такая микросхема, сделанная на одном единственном полупроводниковом кристалле, размером 3х4 мм, по своим функциям полностью заменяла известные на тот момент большие ЭВМ. Электронно-вычислительные машины (ЭВМ) того времени размещались в огромных залах и снабжались промышленными системами охлаждения и кондиционирования. А тут, взамен всей этой дорогостоящей громадине, – одна малюсенькая микросхема в стандартном корпусе, как многие другие микросхемы того времени, и ценой всего около 200 долларов США.

Первоначально процессор 4004 разрабатывался как основной вычислительный элемент в калькуляторах. Позднее его широко начали использовать в других устройствах. Например, в медицине для анализа крови, для управления сетью светофоров и для многого другого.

Также существует красивая легенда о том, что Intel 4004 применялся в исследовательской ракете «Pioneer 10». Увы, это лишь легенда, нисколько не умаляющая истинное значение разработки и выпуска первого микропроцессора 4004.

Выводы

Никто тогда и подумать не мог, насколько важным оказался тот самый первый процессор 4004. Чуть позже процессоры стали главными компонентами многочисленных устройств и систем, включая офисную и бытовую технику.

Процессоры входят в состав персональных компьютеров, ноутбуков, планшетов, смартфонов и в другие устройства, что теперь привычно сопровождает нас в нашей современной жизни, насыщенной информацией.

Дополнительные материалы:

1. Краткая история появления персонального компьютера IBM PC

2. Оперативная память компьютера через призму Диспетчера задач Windows

3. Языки программирования: почему появились, яркие представители, как выбрать язык



Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков

.

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.





Процессор Intel 4004 празднует 40-летие

КУПИТЬ ОНЛАЙН

  • Процессоры Intel Core iX
     в онлайн магазине   

15 ноября 2011 г. – микропроцессору Intel® 4004 исполняется 40 лет. Intel 4004 считается первым процессором для массового рынка, который поступил в продажу как стандартная электронная деталь.

Вскоре после его выхода появились другие микропроцессоры, которые легли в основу технологий, доступных человечеству на протяжении 40 лет. Впервые процессор Intel 4004 был упомянут в рекламе в журнале Electronic News 15 ноября 1971 г. Реклама гласила: «Представляем новую эру интегрированной электроники». Процессор 4004 совершил революцию, так как впервые объединил необходимые элементы программируемого компьютера в едином чипе.

Intel отмечает 40-летие технологического прорыва и изменений, которые с тех пор произошли в обществе, и заглядывает в компьютерную индустрию на 40 лет вперед.

Сегодня Intel празднует 40-летие важнейшего изобретения, которое кардинально изменило нашу жизнь – создания микропроцессора, и 40-летие Intel 4004, широко известного в индустрии первого микропроцессора для коммерческого рынка. Этот процессора на 15 лет вошел в индустрию, и выпускаля выпускался вплоть до 1986 года. Большинство людей ни разу не видели микропроцессор. Однако устройства с ними так плотно вошли в нашу жизнь, что без них свое существование мы уже не представляем.

Основными разработчиками Intel 4004 стали сотрудники Intel Федерико Фаджин (Federico Faggin), Тед Хофф (Ted Hoff), Стэнли Мэйзор (Stanley Mazor), Лес Вадас (Les Vadasz) и Масатоши Сима (Masatoshi Shima) из Busicom*. Вклад внесли многие пионеры микропроцессорной индустрии, включая Роберта Нойса (Robert Noyce) и Гордона Мура (Gordon Moore). Федерико Фаджин, Тед Хофф и Стэнли Мэйзор 15 октября 2010 г. получили от президента США Барака Обамы (Barack Obama) награду National Medal of Technology and Innovation за работу над Intel 4004.

Выпущенный в 1971 г. Intel 4004 содержал 2 300 транзисторов. Процессор Intel® Core™ второго поколения, выпущенный в 2011 г., содержит почти миллиард транзисторов – примерно в 400 тыс. раз больше. Процессоры Intel Core следующего поколения будут содержать 1,48 млрд транзисторов. Изначально, Intel 4004 был разработан для калькулятора Busicom со встроенным принтером, который впервые вышел на рынок в конце 1971 г.

Сейчас процессоры обладают несколькими ядрами и способны выполнять несколько потоков команд одновременно, встроенными функциями обработки графики и обеспечения безопасности, поддерживают различные операционные системы и позволяют создавать различные устройства, которыми люди пользуются изо дня в день. По оценке Intel, вычислительная мощность процессоров Intel Core не менее чем в 350 000 раз превосходит мощность первого процессора Intel – Intel 4004.

В настоящее время Intel разрабатывает новое поколение микропроцессоров. Они будут оснащаться транзисторами 3-D Tri-Gate , основаны на 22-нм производственной технологии и смогут обеспечить улучшенное соотношение производительности на ватт потребляемой мощности. Благодаря инновационной разработке — новым транзисторам — Intel сможет следовать закону Мура долгие годы. Новые процессоры позволят значительно улучшить самые разные устройства, использующие процессоры и сделать их удобнее.

После оценки того, насколько сильно индустрия ушла вперед за прошедшее время, крайне сложно прогнозировать то, что нас ждет в будущем. Почти невозможно представить к чему приведет дальнейшее развитие микропроцессоров и цифровая революция.

«В течение следующих 40 лет будет совершено столько открытий, сколько было совершено за 10,000 лет человеческой истории», — подчеркнул Джастин Раттнер (Justin Rattner), глава Intel по технологиям.

Дальнейшее развитие полупроводниковой индустрии позволит создавать вычислительные системы, которые будут «знать», что находится и происходит вокруг них, предвосхищая потребности человека. Это в корне изменит то, как человек взаимодействует с компьютерами и пользуется услугами, которые они предоставляют. Контекстно-ориентированные устройства будущего, включая ПК, смартфоны, автомобили и телевизоры, смогут выдавать рекомендации и помогать человеку в течение всего дня так, как это делал бы живой персональный ассистент.

Результаты изобретения микропроцессора

С целью отметить 40-летие прорыва в микропроцессорной индустрии и оценить события прошедших 40 лет, Intel выпустила фотографии, видеоинтервью, инфографику, предлагает ознакомиться с мнениями руководства Intel, представителями других компаний, аналитиками, футуристами и инженерами. Эти и другие материалы доступны по адресу http://newsroom.intel.com/docs/DOC-2383.

Найти все новости Intel  

Первому процессору Intel исполнилось 50 лет, а процессоров стало много

Почему вам можно доверять Pocket-lint

(Pocket-lint) — во время мероприятия Intel Innovation в 2021 году компания отметила 50-летие с момента запуска своего первого коммерческого процессора — 4004.

Еще в 1971 году этот процессор работал на том, что мы сейчас называем старинным калькулятором, Busicom 141-PF.

С тех пор процессоры компании сильно изменились, и теперь микропроцессоры являются неотъемлемой частью почти каждой технологии в нашей повседневной жизни. Мы возвращаемся к некоторым из самых значимых процессоров Intel за последние несколько десятилетий и изменениям, которые они привнесли в нашу жизнь.

  • Технологии с годами сократились: тогда и сейчас в картинках

Томас Нгуен

Intel 4004 (1971)

Возможно, это не так уж и много, но Intel 4004 был значительным достижением в технологии, которое ознаменовало начало будущего.

Он был размером с ноготь и обладал вычислительной мощностью, которая когда-то ассоциировалась с компьютерами, заполняющими целые комнаты.

В 1971 году первый коммерчески доступный микропроцессор Intel, возможно, только что использовался в калькуляторе, но это был значительный шаг вперед и намек на будущее.

Intel

Intel 8008 (1972)

Вскоре после выпуска первого микропроцессора Intel добилась еще одного успеха, выпустив Intel 8008 в 1972 году.

Это был 8-разрядный процессор с тактовой частотой 800 кГц. Предлагалась поддержка 16 КБ памяти. Крошечная сумма по сегодняшним меркам, но значительный прогресс для того времени.

Intel

Intel 8080 (1974)

Intel 8080 был вторым 8-разрядным процессором, выпущенным Intel. Хотя за короткий промежуток времени многое изменилось. 8080 имел тактовую частоту 2 МГц и мог поддерживать до 64 КБ памяти.

Процессор смог выполнить несколько сотен тысяч инструкций в секунду. В то время как другие микропроцессоры использовались в калькуляторах, кассовых аппаратах и ​​т. д., 8008 имел более широкое применение. Он был популярен по ряду причин, и ему в значительной степени приписывают начало индустрии микрокомпьютеров. Позже это повлияет на архитектуру x86 и будущее вычислений.

Intel

Intel 8086 (1978)

В 1978 году Intel выпустила микропроцессор Intel 8086, первый в линейке процессоров x86.

Он имел 16-битную архитектуру и работал на впечатляющей тактовой частоте 5 МГц, имея 29 000 транзисторов.

Более поздняя версия этого процессора (8088) использовалась в одном из самых влиятельных компьютеров всех времен — персональном компьютере IBM. 8086 также использовался НАСА в оборудовании, используемом для поддержания скорости шаттла Дискавери.

Константин Ланцет

Intel 80286 (1982)

Известный как Intel 286, 80286 был еще одним 16-разрядным процессором, выпущенным Intel в 1919 году.82. Он работал на тактовой частоте от 5 МГц до 25 МГц и мог получить доступ к 16 МБ памяти — значительное увеличение по сравнению с 16 КБ, которыми мог управлять Intel 8008.

Модель 286 удвоила производительность по сравнению с моделью 8086 и стала значительным шагом вперед в вычислительной технике.

Intel

Intel 486 (1989)

В 1989 году появился Intel 486. Упаковав 1,2 миллиона транзисторов и тактовую частоту 25 МГц, он обещал значительный прирост производительности по сравнению с предыдущими процессорами.

Процессор 486 мог выполнять примерно 40 миллионов инструкций в секунду, что является большим скачком вперед по сравнению с несколькими сотнями тысяч, на которые был способен Intel 8080.

У него также было достаточно мощности для DOS и Microsoft Windows. Спустя годы некоторым пользователям даже удалось использовать этот процессор для запуска Windows XP.

Rjluna2

Intel Pentium (1993 г.)

Процессор Intel Pentium сделает процессоры Intel популярными и популярными.

Первый Pentium представлял пятое поколение микроархитектуры Intel. Отсюда и произошло это название, поскольку оно происходит от греческого слова «пенте», что означает «пять».

Процессор Pentium оказался успешным, поэтому Intel сохранила это имя для многих последующих высокопроизводительных процессоров премиум-класса. Имя станет синонимом качественных вычислений.

Константин Ланцет

Intel Celeron (1998 г.)

В 1998 году Intel представила линейку процессоров Celeron. Эти ЦП были нацелены на недорогие персональные компьютеры с меньшей производительностью, чем процессоры Pentium премиум-класса.

Процессор Celeron был ответом Intel на конкуренцию на рынке недорогих процессоров со стороны AMD и других компаний. Это также положило конец правлению устаревшего чипа 80486, который годами использовался в недорогих ноутбуках.

Jud McCranie

Intel Xeon (1998)

Процессоры Intel Xeon были разработаны для корпоративного использования, предлагая гораздо большее количество ядер, больше линий PCI Express, поддержку большего объема ОЗУ и многое другое сверх того, что предлагают другие процессоры для настольных ПК. .

Они были разработаны, чтобы быть более надежными и выдерживать более интенсивное использование и злоупотребления. Первые процессоры Xeon также имели 42 миллиона транзисторов и тактовую частоту 1,7 ГГц. Значительное увеличение со времен 4004 года. 

JulianVilla26

Intel Core 2 Duo (2006 г.)

Core 2 Duo был еще одним шагом Intel, направленным на борьбу с надоедливой конкуренцией со стороны AMD. Компания заработала репутацию стагнации, и AMD добилась успеха благодаря быстрым, но доступным процессорам.

Intel Core 2 Duo нанесла ответный удар, представив конкурентоспособный процессор с впечатляющим соотношением производительности на ватт. Это также отодвинуло бренд Pentium на рынок среднего класса.

Jlms2894

Intel Atom (2008)

Процессоры Intel Atom были разработаны для удовлетворения потребностей небольших вычислительных технологий. Это означало низкое энергопотребление без ущерба для производительности.

Atom использовался в нетбуках, неттопах, планшетах и ​​даже в нескольких смартфонах. На тот момент у Intel официально были свои процессоры во всех типах устройств.

Dsimic

Intel Core с HD-графикой (2010 г.)

В 2010 г. Intel сделала смелый шаг. Исторически графическая технология была встроена в материнскую плату компьютера, но с введением Intel Core с HD-графикой компания объединила их в одном пакете.

Графическая обработка была достаточно мощной, чтобы больше не нужно было добавлять дискретные графические карты в недорогие ноутбуки, и, таким образом, можно было увеличить время автономной работы.

В 2016 году Intel даже продемонстрировала, что графика ее процессора может соответствовать дискретным картам GPU. В 2021 году мы также близки к тому, чтобы увидеть специализированные видеокарты от Intel.

Pocket-lint

Intel Rocket Lake 11-го поколения (2021 г.)

Процессоры Intel Rocket Lake 11-го поколения получили смешанные отзывы по сравнению с предыдущей линейкой процессоров. Тем не менее, процессор открыл скорости PCIe gen 4 для материнских плат Intel, что означает доступ к более быстрым твердотельным накопителям для геймеров и многого другого.

Однако в следующем поколении произойдут более захватывающие вещи.

видеокартаz

Intel Alder Lake 12-го поколения (2021 г.)

Первые процессоры Intel для настольных ПК на базе 10-нм архитектуры SuperFin получили восторженные отзывы при запуске. Intel хвалят за значительный скачок производительности.

Новые процессоры также приобрели больше технологий с поддержкой оперативной памяти DDR5, которая имеет скорость до 7000 МГц (значительно больше, чем DDR4), а также PCIe gen 5.

Письмо Адриана Уиллингса.

История процессоров Intel: обновление!

Перейти к основному содержанию

Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Intel начинает с 4004

Первым микропроцессором, проданным Intel, был четырехбитный 4004 в 1971 году. Он был разработан для работы в сочетании с тремя другими микрочипами: 4001 ROM, 4002 RAM и 4003 Shift Register. В то время как 4004 сам выполнял вычисления, эти другие компоненты были критически важны для обеспечения работы процессора. Модель 4004 в основном использовалась внутри калькуляторов и подобных устройств и не предназначалась для использования внутри компьютеров. Его максимальная тактовая частота составляла 740 кГц.

За процессором 4004 последовал аналогичный процессор, известный как 4040, который по существу представлял собой улучшенный вариант процессора 4004 с расширенным набором команд и более высокой производительностью.

MORE: Best CPUs

MORE: Intel & AMD Processor Hierarchy

MORE: All CPU Content

8008 And 8080

The 4004 made a name for Intel in the microprocessor бизнеса, и чтобы извлечь выгоду из ситуации, Intel представила новую линейку восьмибитных процессоров. Модель 8008 заняла первое место в 1972, за ним последовали 8080 в 1974 году и 8085 в 1975 году. Хотя 8008 был первым восьмибитным процессором, произведенным Intel, он не так примечателен, как его предшественник или его преемник, 8080. Он был быстрее, чем 4004, благодаря к его способности обрабатывать данные восьмибитными фрагментами, но его тактовая частота была довольно консервативной между 200 и 800 кГц, а производительность 8008 просто не привлекала многих разработчиков систем. В 8008 использовалась 10-микрометровая транзисторная технология.

Процессор Intel 8080 оказался гораздо более успешным. Он расширил конструкцию 8008, добавив новые инструкции и перейдя на шестимикронные транзисторы. Это позволило Intel более чем удвоить тактовую частоту и получить чипы 8080 с самой высокой производительностью за 1974 работал на частоте 2 МГц. 8080 использовался в бесчисленном количестве устройств, что привело к тому, что некоторые разработчики программного обеспечения, такие как недавно созданная Microsoft, сосредоточились на программном обеспечении для процессоров Intel.

В конце концов, когда 8086 был выпущен, он был сделан исходно совместимым с 8080, чтобы поддерживать обратную совместимость с этим программным обеспечением. В результате процессоры 8080 и ключевые аппаратные элементы присутствовали во всех когда-либо произведенных процессорах на базе x86, а программное обеспечение 8080 технически все еще может работать на любом процессоре x86.

8085 был, по сути, менее дорогим вариантом 8080 с более высокой тактовой частотой, который также был очень успешным, хотя и менее влиятельным.

8086: начало x86

Первым 16-разрядным процессором Intel был 8086, который помог значительно повысить производительность по сравнению с более ранними моделями. Он не только имел более высокую тактовую частоту, чем бюджетный 8088, но также использовал 16-битную внешнюю шину данных и более длинную шестибайтовую очередь предварительной выборки. Он также мог выполнять 16-разрядные задачи (хотя большая часть программного обеспечения в то время была разработана для восьмиразрядных процессоров). Адресная шина была расширена до 20 бит, что позволило 8086 получить доступ к 1 МБ памяти и, следовательно, повысить производительность.

8086 также стал первым процессором x86, и он использовал первую версию x86 ISA, на которой были основаны почти все процессоры, созданные AMD или Intel с момента появления 8086.

Intel также выпустила процессор 8088 примерно в то же время. Этот процессор был основан на 8086, но с вдвое меньшим количеством строк данных и четырехбайтовой очередью предварительной выборки. Это привело к потере баланса, поскольку более узкая шина сократила скорость выборки команд, заставив исполнительный блок Intel большую часть времени бездействовать. Он по-прежнему имел доступ к 1 МБ ОЗУ и работал на более высоких частотах, чем предыдущие процессоры; однако он был немного медленнее, чем 8086.

80186 И 80188

Intel выпустила после 8086 несколько других процессоров, все из которых использовали аналогичную 16-битную архитектуру. Первым был 80186, предназначенный для встраиваемых приложений. Чтобы облегчить это, Intel интегрировала в ЦП несколько аппаратных средств, которые обычно находятся на материнской плате, включая тактовый генератор, контроллер прерываний и таймер. В качестве побочного эффекта некоторые инструкции выполнялись заметно быстрее на 80186, чем на 8086, даже при той же тактовой частоте. Но, конечно же, Intel, естественно, со временем повышала частоту ЦП, чтобы еще больше повысить производительность.

Бюджетный 80188 также содержал несколько аппаратных средств, интегрированных в процессор. Но, как и у 8088, его шина данных была урезана наполовину.

80286: больше памяти, больше производительности

80286 был выпущен в том же году, что и 80186, и имел почти идентичные функции, но расширил адресную шину до 24-бит, что позволило процессору получить доступ к 16 МБ памяти. объем памяти.

iAPX 432

iAPX 432 был ранней попыткой Intel отойти от своего портфолио x86 в пользу совершенно другого дизайна. Intel ожидала, что iAPX 432 будет в несколько раз быстрее, чем другие ее предложения. Однако в конечном итоге процессор вышел из строя из-за некоторых серьезных конструктивных недостатков. Хотя процессоры x86 относительно сложны, iAPx 432 вывел CISC на совершенно новый уровень сложности. Аппаратный дизайн был довольно большим, что вынудило Intel изготовить его из двух отдельных кристаллов. Процессор также был довольно прожорлив к данным и не мог хорошо работать без чрезвычайно высокой пропускной способности. iAPX 432 удалось превзойти 8080 и 8086, но его быстро опередили более новые продукты x86, и в конечном итоге от него отказались.

i960: первый RISC-процессор Intel

Intel создала свой первый RISC-процессор в 1984 году. Он не разрабатывался как прямой конкурент процессорам x86 компании, поскольку он был задуман как защищенное встроенное решение. Внутри это была 32-битная суперскалярная архитектура, в которой использовались концепции проектирования Berkeley RISC. Первые процессоры i960 имели относительно низкую тактовую частоту, самая медленная модель работала на частоте 10 МГц, но с годами она была улучшена и переведена на более мелкие фабрики, что позволило разогнать ее до 100 МГц. Он также поддерживает 4 ГБ защищенной памяти.

i960 широко использовался как в военных системах, так и в бизнес-системах.

80386: x86 становится 32-разрядным

Первым 32-разрядным процессором Intel x86 был 80386, выпущенный в 1985 году. Одним из ключевых преимуществ этого процессора была 32-разрядная адресная шина, которая позволяла ему поддерживать до 4 ГБ системной памяти. Хотя это было намного больше, чем кто-либо использовал в то время, ограничения оперативной памяти часто снижали производительность предыдущих процессоров x86 и конкурирующих процессоров. В отличие от современных процессоров, на момент выпуска 80386 увеличение объема оперативной памяти почти всегда приводило к повышению производительности. Intel также внедрила несколько архитектурных усовершенствований, которые помогли повысить производительность по сравнению с 80286, даже когда обе системы использовали одинаковый объем оперативной памяти. Он также поддерживал обработку в виртуальном режиме, что увеличивало поддержку многозадачности.

Чтобы сегментировать свою линейку продуктов за счет более экономичного предложения, Intel также представила процессор 80386SX. Этот процессор был почти идентичен 80386; он по-прежнему использовал 32-битную архитектуру, но половина его шины данных была урезана до 16 бит в целях экономии.

i860

В 1989 году Intel предприняла еще одну попытку отказаться от своих процессоров x86. Он создал новый процессор RISC, известный как i860. В отличие от более раннего i960, этот ЦП был разработан как высокопроизводительная модель для конкуренции на рынке настольных компьютеров, но его конструкция оказалась проблематичной. Его самый существенный недостаток заключался в том, что производительность процессора полностью зависела от компилятора, который размещал инструкции в том порядке, в котором они должны были выполняться при первом создании программного обеспечения. Это помогло Intel снизить размер кристалла и общую сложность i860, но было почти невозможно правильно перечислить каждую инструкцию от начала до конца при компиляции программы. Это приводило к тому, что ЦП постоянно зависал, пока пытался обойти проблему.

80486: Интеграция FPU

Процессор Intel 80486 стал еще одним значительным шагом вперед с точки зрения производительности. Ключом к его успеху стала более тесная интеграция компонентов в центральный процессор. 80486 был первым процессором x86 с кэшем L1. Ранние модели 80486 поставлялись с 8 КБ на кристалле и были выгравированы по 1000-нм техпроцессу. Но когда дизайн перешел на 600 нм, размер кэша L1 удвоился до 16 КБ.

Intel также включила FPU в ЦП, который до этого момента был отдельным функциональным процессором. Переместив эти части оборудования в хост-процессор, задержка между ними резко сократилась. 80486 также использовал более быстрый интерфейс FSB для увеличения пропускной способности, а ядро ​​имело различные другие настройки для увеличения IPC. Эти изменения значительно повысили производительность процессора 80486, и модели высокого класса были в несколько раз быстрее, чем более старый процессор 80386.

Первые процессоры 80486 достигли частоты 50 МГц, а более поздние модели, использующие улучшенный 600-нм техпроцесс, достигли 100 МГц. Для пользователей с ограниченным бюджетом Intel также выпустила версию 80486, известную как 80486SX, с отключенным FPU.

P5: первый Pentium

Pentium появился в 1993 году как первый процессор Intel x86, не соответствующий системе счисления 80×86. Внутри Pentium использовал архитектуру P5, которая была первой суперскалярной архитектурой Intel x86. Хотя Pentium в целом был быстрее 80486 во всех отношениях, его наиболее заметной особенностью был существенно улучшенный FPU. FPU оригинального Pentium был более чем в десять раз быстрее, чем устаревающий блок 80486. Это стало еще более важной особенностью в последующие годы, когда Intel выпустила Pentium MMX. Архитектура этого процессора была такой же, как у оригинального Pentium, но он поддерживал новый набор инструкций Intel MMX SIMD, который мог значительно повысить производительность.

Intel также увеличила размер кэша L1 на своих процессорах Pentium по сравнению с 80486. Первоначальные процессоры Pentium содержали 16 КБ, а Pentium MMX увеличился до 32 КБ. Естественно, эти процессоры также работали на более высоких тактовых частотах. Первые процессоры Pentium использовали 800-нм транзисторы и могли работать только на частоте 60 МГц, но последующие модификации перешли на 250-нм процесс Intel и увеличили частоту до 300 МГц.

  • 1

Текущая страница:
Страница 1

Следующая страница Страница 2

Получите мгновенный доступ к последним новостям, подробным обзорам и полезным советам.

Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров.

Майкл Джастин Аллен Секстон — автор статей для Tom’s Hardware US. Он освещает новости аппаратных компонентов, специализируясь на процессорах и материнских платах.