Эволюция микропроцессоров от 1971 в настоящее

Весьма интересно отметить, что микропроцессор существует только 10 лет, до создания ПК! Intel изобрел микропроцессор в 1971; ПК был создан IBM в 1981. Сейчас, более чем 20 лет спустя, мы все еще с помощью систем, основанных более или менее по разработке, что первые ПК. В наших процессоров питания ПК сегодня по-прежнему обратно совместим во многом с 8088, что IBM, отобранных для первых PC в 1981.

15 ноября 2001 года отмечен 30 - летие со дня микропроцессора, и в 30 лет процессоров скорость увеличилась более чем 18500 раза (с 0.108MHz на 2GHz). В 4004 году было введено 15 ноября 1971 года и первоначально побежал на часы скорость 108KHz (108.000 циклов в секунду, или чуть более одной десятой один мегагерц). В 4004 содержится 2.300 транзисторов и была построена на 10 микрон процесса. Это означает, что каждой линии следов, или транзистор может быть интервалом около 10 микрон (millionths в метрах) друг от друга. Данные были переданы 4 бит в то время, и максимально устранить памяти было только 640 байт. В 4004 был разработан для использования в калькулятор, но оказались полезными для многих других функций из-за своего неотъемлемого programmability. Например, в 4004 был использован в светофоре контроллеры, анализаторы крови, и даже в НАСА Pioneer 10 дальних космических зонда!

В апреле 1972 года Intel выпустила 8008 процессоров, которые изначально побежал на часы скорость 200KHz (0.2MHz). В 8008 процессоров содержится 3.500 транзисторов и был построен на той же 10 - микрон процесс, как и предыдущий процессор. Большие изменения в 8008 было, что он - это 8 бит данных автобусе, а это означает, она может перейти данных 8 бит на timetwice как предыдущий чип. Он может также решать более памяти, до 16KB. Этот чип в первую очередь используется в немых терминалов и общего назначения калькуляторов.

Следующий чип в lineup было в 8080 году, внес в апреле 1974 года, показываются в часы уровень 2MHz. Благодаря главным образом быстрее часы курса, 8080 процессоров в 10 раз превышает показатели в 8008. В 8080 чипе содержится 6.000 транзисторов и построен по 6 микрон процесса. Как и в предыдущих фишек, в 8080 было 8 - бит данных автобус, так что можно передача 8 бит данных одновременно. В 8080 можно было бы рассмотреть до 64KB памяти, что значительно больше по сравнению с предыдущим чипом.

Это был 8080, что помогло начать PC революции, поскольку это был процессор используется чип в то, что обычно рассматривается как первый персональный компьютер, то Altair 8800. В CP / M Операционная система была написана в 8080 фишку, и Microsoft была основана и вынес свое первое продукта: Microsoft ОСНОВНЫХ для Altair. Эти первоначальные средства обеспечивают основу для революции в области программного обеспечения, поскольку тысячи программы были написаны запустить на этой платформе.

Действительно, 8080 стал настолько популярным, что клонированные. А компания "Zilog создана в конце 1975, к которым присоединились несколько бывших Intel 8080 инженеров. В июле 1976 года, он выпустил Z - 80 процессора, которая значительно усовершенствованную версию в 8080 году. Она не совместима штифта вместо комбинированных функций, таких как память RAM и интерфейс обновления схемы, которая позволяет проще и дешевле систем, которые необходимо разработать. В Z - 80 также включает надстройкой 8080 инструкции, то может запускать все 8080 программ. В него также включены новые инструкции и новые внутренние регистры, поэтому программное обеспечение, предназначенное для Z - 80 не обязательно будут размещены в старых 8080. В Z - 80 побежал сначала на 2.5MHz (более поздние версии побежал до 10MHz) и содержится 8.500 транзисторов. В Z - 80 может получить доступ 64KB памяти.

RadioShack выбрала Z - 80 для TRS - 80 Модель 1 - первый ПК. В чипе также была первой, которая будет использоваться много новаторских систем, включая Осборн и Kaypro машин. Другие компании последовали, и вскоре Z - 80 был стандартный процессор для систем управления CP / M Операционная система и программное обеспечение популярной в день.

Intel выпустила 8085 ее итогам в 8080 году, в марте 1976 года. Несмотря на то, что имели место и до Z - 80 на несколько месяцев, она никогда не достигла популярности на Z - 80 в личных компьютерных систем. Было популярным, как встроенный контроллер, находя применение в масштабах и других компьютерных оборудования. В 8085 побежал на 5MHz и содержится 6.500 транзисторов. Он был построен на 3 микрон процесса и включить - это 8 бит данных автобус.

В различных архитектурных линий, MOS Технологии представил 6502 в 1976. Этот чип был разработан ряд бывших Motorola инженеров, которые работали на Motorola первый процессор, 6800. В 6502 была 8 - битный процессор, как 8080, но он продал около $ 25, тогда как 8080 стоит около $ 300, когда он был внесен. Цена призвал Стив Возняк, который ставит чип в его я и Apple Apple II замыслов. В чипе также используется в системах Commodore и других производителей системы. В 6502 и его преемников были также использованы в игре консоли, в том числе подлинные Нинтендо Развлечения системы (НПС) и другие. Motorola перешла к созданию 68000 серии, которая стала основой для Apple Macintosh линии компьютеров. Сегодня эти системы использования чипа PowerPC, также Motorola и преемника на 68000 серии.

Все эти предыдущих фишек заложили основу для первого ПК процессоров. Intel представил в 8086 году в июне 1978 года. В 8086 чип принес с собой подлинные x86 инструкции установить, что еще в нынешнем x86 совместимых чипов, таких, как Pentium 4 и AMD Athlon. А резкое улучшение по сравнению с предыдущим фишек, в 8086 был полный 16 бит дизайн с 16 бит внутренние регистры и 16 бит данных автобус. Это означает, что она может работать на 16 бит цифр и данных внутри, а также передачи 16 бит в то время, и с чипом. В 8086 содержится 29.000 транзисторов и сначала побежал, до 5MHz.

В чипе также используется 20 - битный решения, поэтому он может напрямую до 1 МБ памяти. Хотя прямо не обратно совместим с 8080, в 8086 инструкций и язык были очень схожи и позволяют пожилым программы быстро пакетах бежать. Это впоследствии оказалось важным, чтобы помочь jumpstart на ПК революции рециркуляции с CP / M (8080) программное обеспечение.

Хотя в 8086 была большая микросхема, она дороже на время и, что более важно, необходимых дорогостоящих 16 бит борту конструкций и инфраструктуры для его поддержки. Чтобы помочь целью снижения издержек, в 1979 Intel освобожден то, что некоторые называют искалеченную версию в 8086 под названием 8088. В 8088 процессора используется тот же внутренний основной, как 8086, в том же 16 бит регистров, и можно было бы рассмотреть тот же 1 МБ памяти, но внешние данные автобусе было сокращено до 8 бит. Это позволило поддержки чипов от старшего 8 - битный 8085, которые будут использоваться, и гораздо дешевле советами и систем может быть достигнут. Эти причины, почему IBM выбрала 8088, а в 8086 на первый ПК.

Это решение повлияет истории несколькими способами. В 8088 было программное обеспечение полностью совместимо с 8086, поэтому он может запускать 16 - битного программного обеспечения. Кроме того, поскольку инструкция комплекс очень похож на предыдущие 8085 и 8080, программы, написанные для этих пожилых фишек можно быстро и легко изменить в перспективе. Это позволило большая библиотека программ, которые будут быстро освобождены для IBM PC, тем самым помогая ему стать успешным. Подавляющее blockbuster успеха в IBM PC оставил после себя наследие, требующие обратной совместимости с ним. Для сохранения динамики, Intel имеет почти что были вынуждены поддерживать обратную совместимость с 8088/8086 в большинстве из процессоров она выпустила с тех пор.

На сегодняшний день, обратная совместимость была сохранена, но инновационно и добавить новые функции еще было возможно. Одним из основных изменений в процессорах было перейти от 16 бит внутренней архитектуры на 286 и более ранних процессорах на 32 - битной внутренней архитектурой из 386, а затем фишки, которая призывает Intel IA - 32 (Intel архитектуры, 32 - битный). Intel 32 - битная архитектура даты 1985, и оно было полное 10 лет для частичного 32 - битный основных ОС (Windows 95), а также полный 32 - битной ОС, требующих 32 - битных драйверов (Windows NT) для поверхность, а еще 6 лет для учета перехода к полностью 32 - битный условий для ОС и драйверов (Windows XP). Это в общей сложности 16 лет с выпуска 32 - битные вычисления оборудования для полного принятия 32 - битные вычисления в актуализации с поддержки программного обеспечения. Я уверен, что можно понимать, что 16 лет жизни в технологии.

Сейчас мы находимся в условиях другого крупных архитектурных скачок, как Intel и др. находятся в процессе перехода от 32 - бит в 64 - разрядных вычислений для серверов, настольных ПК и даже портативных ПК. Intel представил IA - 64 (Intel архитектуры, 64 - битный) в форме с Itanium и Itanium 2 процессоров несколько лет назад, однако этот стандарт был чем-то абсолютно новым, а не расширение существующих 32 - битной технологии. IA - 64 была впервые объявлена в 1994 году в качестве процессора развития проекта Intel и НР (под кодовым Merced), и первые технические детали были представлены в октябре 1997 года. Результатом стало IA - 64 архитектуре и Itanium чипом, который был официально выпущен в 2001.

Тот факт, что IA - 64 архитектура - это не расширение IA - 32, но вместо этого совершенно новые и абсолютно разные архитектуры штраф в некоммерческих PC средах, таких, как серверы (для которых IA - 64 была разработана), но на рынке ПК всегда зависит от обратной совместимости. Даже следуя IA - 32 в IA - 64 можно, например эмуляцию и поддержку медленный.

Что двери открыты, AMD заниматься этой возможностью, чтобы развивать 64 - битных расширений для IA - 32, в котором он призывает AMD64 (первоначально известный как x86 - 64). Intel освобождены собственный набор 64 - битных расширений, в котором он призывает EM64T и IA - 32e режиме. Как оказалось, в Intel расширений почти идентичны с др. расширениями, т.е. они совместимы программного обеспечения. Кажется, впервые о том, что Intel имеет бесспорно следует драмов в ведущую роль в разработке архитектуры PC.

Для 64 - разрядных вычислений в реальность, 64 - разрядных операционных систем и 64 - битных драйверов также необходимы. Microsoft начала предоставления суду версии Windows XP Professional x64 Edition (который поддерживает AMD64 и EM64T) - в апреле 2005 года, и основных поставщиков компьютерной сейчас предлагают системы с Windows XP Professional x64 уже установлена. Основные поставщики оборудования также разработали 64 - битных драйверов для нынешних и последних оборудования. Linux также доступна в 64 - bitcompatible версии, что делает переход на 64 - разрядных вычислений можно.

Последней разработкой является внедрение двухъядерных процессоров от Intel и др.. Двухъядерных процессоров основных иметь два ядра процессора операционной покинуть один CPU packagein суть благоприятных одного процессора выполнять работу двух процессоров. Хотя двухъядерных процессоров не делают игры (в которых используется единый исполнения нити и, как правило, невозможно запустить с другими приложениями) играют быстрее, двухъядерных процессоров, как один несколько основных процессоров, разделен на нагрузку, вызванную используется несколько заявок на одновременно. Если вы когда-либо пытались сканирование на вирусы при проверке электронной почты или запуска другого приложения, вы, вероятно, видели, как используется несколько приложений могут привести даже самый быстрый процессор на колени. В двухъядерных процессорах можно получить как Intel и др., Вы сможете получить больше работы за меньшее время в многозадачном значительно расширить. Текущий двухъядерных процессоров также поддержку AMD64 или EM64T 64 - битных расширений, что позволяет пользоваться как двухъядерных и 64 - разрядных вычислений преимуществ.

ПК, конечно, долгий путь. Подлинник 8088 процессоров в первых ПК содержится 29.000 транзисторов и бросился на 4.77MHz. В AMD Athlon 64FX более чем 105 million транзисторов, а Pentium 4670 (Прескотт основных) проходит на 3.8GHz и 169 million транзисторов благодаря его 2 Мб L2 кэша. Dual основных процессоров, которые включают два ядра процессора и кэш-памяти в одном физическом чипе, даже выше транзистор подсчетов: В Intel Pentium D процессор имеет 230 million транзисторов, а также AMD Athlon 64 X2 включает более 233 million транзисторов. Как двухъядерных процессоров и большой L2 складов по-прежнему используются в более и более образцов, посмотрите на транзистор рассчитывает и в реальном мире деятельности будет продолжать увеличиваться. И прогресс не остановить, поскольку, в соответствии с Законом Мура, скорость обработки и транзисторных подсчетов являются удваивается каждые 1,52 года.