company_banner

Сорокалетие центрального процессора



    Этим все сказано — добро пожаловать под кат, где раскрываются самые интересные подробности создания первого микропроцессора, а так же принимаются поздравления российского офиса компании Intel.



    15 ноября 1971 года мог бы остаться всего лишь еще одним днем в истории, если бы компания Intel не выпустила первый в мире коммерчески доступный микропроцессор — i4004. С этого дня в мире началась революция технологической отрасли, которая привела к тому, что сегодня процессоры окружают нас везде, куда бы мы не пошли: они есть в автомобилях, в банкоматах, в плеерах и телефонах, компьютерах и камерах, дома, на работе, в отпуске. Мы уже не можем представить себе свою жизнь без этих маленьких помощников, которые помогают нам справляться с самыми простыми и самыми сложными задачами в жизни.

    Мы поздравляем всех гиков, компьютерных и ИТ-специалистов с этим праздником — если бы не вы, сегодня мы бы вряд ли оказались там, где мы есть!

    Как известно, Intel 4004 стал первым микропроцессором, вместившим в себя основные элементы программируемого компьютера в один чип. Заслуга за создание этого маленького, но центрального элемента цепи, принадлежит: Федерику Фаджину (Federico Faggin); Теду Хоффу (Ted Hoff); Лесу Вадасу (Les Vadasz) и Масатоси Сима (Masatoshi Shima из Busicom).

    15 октября 2011 года президент США Барак Обама вручил Федерико Фаджину, Теду Хоффу и Стенли Мейзору (Stanley Mazor, Intel) одну из высших наград в стране — национальную медаль США за инновации, за их работу над процессором Intel 4004 более 40 лет назад.

    История создания процессора i4004 местами удивительна — всем участникам его разработки приходилось, буквально, на каждом шагу изобретать что-то. Все началось из-за простого «это нелогично», когда Busicom разместила заказ на производство 12 чипов для своего калькулятора. Именно желание уменьшить количество микросхем, создав единый микропроцессор, и миниатюризировать всю архитектуру привело к тому, что на свет появился чип i4004.

    Тэд Хофф и Стэнли Мейзор предложили новую архитектуру микросхемы, а работу по воплощению набросков в жизнь, то есть чип, выполнил итальянский физик Федерико Фаджин, работавший в Intel главным проектировщиком систем MSC-4. Именно он разработал (во время работы в Fairchild) технологию MOS silicon gate, что позволило создать новый, до 1970 года не существовавший, метод проектирования логических микросхем.

    Процессор, который был создан в результате совместной работы блестящих инженеров, мог выполнять 60 000 (в среднем максимально до 93 000) инструкций в секунду, несмотря на то, что производился 15 лет, так и никогда не стал популярным у широкой публике. Слава пришла лишь к его архитектурному «правнуку» — i8080, но заслуга Intel в унификации и создании именно маленького микрочипа оказалась оцененной по достоинству и привела к верной стратегии развития, что мы и наблюдаем сегодня.

    Для того чтобы понять, какой колоссальный путь был пройден за эти сорок лет, достаточно привести лишь несколько фактов о i4004: процессор был создан для калькулятора Busicom со встроенным принтером и имел 2300 транзисторов (для сравнения — Intel Core Duo второго поколения имеет почти миллиард транзисторов, в 400 000 раз больше). 4004 процессор работал с частотой синхронизации 740 кГц, что более чем в 5000 раз меньше, чем современные центральные процессоры, выпускаемые компанией. Техпроцесс, по которому производился i4004, был 10 микрометровым (мкм), а самые современные процессоры Intel создаются по 32-нм техпроцессу, что линейно меньше в, приблизительно, 300 раз, что привело к увеличению площади в 100 000 раз.

    Для того чтобы представить себе масштаб перемен, достаточно привести один простой пример: размер современного процессора составляет 216 квадратных миллиметров. Если бы он был изготовлен по технологии сорокалетней давности, его размер бы составлял прямоугольник 7х3 метра. Это вряд ли бы влезло в квартиру, не говоря о ноутбуке.

    image

    Обложка журнала Electronic News от ноября 1971 года, где говорилось о создании первого коммерчески доступного микропроцессора как отдельной микросхемы и прихода новой эры в вычислительной технике

    Не совру, если скажу, что ни одна отрасль в мире не развивается таким темпом, как создание микропроцессоров. Во-многом это заслуга компании Intel и тех людей, которые были заняты созданием первого микропроцессора, юбилей которого мы и отмечаем сегодня.

    В 71-м году, когда был создан i4004, компании Intel исполнилось только три года. Роберт Нойс и Гордон Мур, пионеры микропроцессорной индустрии того времени, вряд ли представляли себе масштаб перемен, которые произойдут благодаря стараниям их компании в будущем. Тогда производство одного транзистора на чипе обходилось, примерно, в $0,02 — сегодня же эта цифра блистает дополнительными пятью нулями и составляет $0,0000002, что и позволяет компании производить мощные процессоры по доступной всем цене.

    Благодаря закону Мура, который мы знаем как постулат в упрощенном виде: «количество транзисторов на чипе удваивается примерно каждые два года», Intel буквально толкает вперед технологический состав, оставаясь в авангарде прогресса благодаря новым технологиям, а так же уменьшению технологического процесса при создания процессоров.

    По данным многочисленных исследований, доля компании Intel на рынке микропроцессоров составляет примерно 80% — вы можете сами подсчитать, сколько из отгружаемых каждый день миллиона ПК (данные 2010 года) комплектуется центральным процессором производства корпорации Intel. И эти цифры будут только расти в будущем, с появлением новых форм-факторов устройств (таких, как ультрабуки) и выходом на рынок портативных устройств (в первую очередь планшетных компьютеров). По прогнозу Forrester, к 2015 году в мире будет около 2,5 миллиардов персональных компьютеров, и в первую очередь эта цифра растет за счет развивающихся рынков Бразилии, Китая и России.

    Сегодня i4004 — это предмет нежной любви коллекционеров, которые выискивают первые чипы (как на фотографии в начале): бело-золотые микросхемы с серыми следами на белой части (оригинальный корпус). Эти микропроцессоры, без даты выпуска, были самыми первыми во всем. Они останутся навсегда вне времени, доказывая, что человеческая прозорливость и стремление к прогрессу, поистине, неисчерпаемы.

    P.S. В сообществе IT-Galaxy рассказывают про хронологию развития процессоров, от i4004 до Core 2 Duo второго поколения: 1 часть, 2 часть.
    Intel
    171.35
    Company
    Share post

    Comments 21

      +8
      Я этого не застал, но когда читаю каждый раз представляю какие громадные шаги сделал человек в развитии электроники и компьютерной техники, и мало того, за такой короткий промежуток времени то!
        0
        То ли ещё будет :))
        P.s. с праздником!
      • UFO just landed and posted this here
          +2
          «40 лет водил Intel процессор по силиконовой пустыне»!!!
          С праздником!!!
            +2
            Сколько же модификаций этого чипа было выпущено!
            www.cpu-zone.com/4004.htm
              +2
              Опять нет повода, чтобы не выпить! ;)
                –8
                Уже сорок лет, и ни одной толковой open source hardware разработки от Intel :-\
                  +1
                  Всегда считал бело-серые керамические (поликоровые, оксид бора) микросхемы с золотыми контактами — самыми красивыми. Тёплые ламповые микропроцессоры. :)
                    +4
                    А хорошо бы было заопенсорсить 4004-ый в день 40-летия :) С днём рождения.
                      +1
                      Вот я нашел только www.4004.com/. Там что-то такое есть, но непонятно: это, наверное, не интеловский сайт. А вот меня зря заминусовали. Я разве не прав?

                      И да: не смотря даже на это, с днем рождения!
                        0
                        Ну. Видимо, вас поклонники фирмы сочли противником Intel и яростно заминусовали :) В принципе, Intel считается открытой фирмой, они многие из своих изделий качественно документируют, и не ограничивают доступ к документации. Но, конечно, было бы шикарно, если бы они опубликовали исходники какого-нибудь из своих процессоров.

                        Хотя, может быть, им патенты не позволяют или копирайты.
                          0
                          Как вы себе это представляете? И, главное, зачем? :)
                        0
                        Да. Спасибо за ссылку — шикарный материал.
                      +1
                      Вдумайтесь, человек летал в космос, когда не было процессоров! Это поражает и завораживает, как такое могло быть.
                        0
                        Ага, а еще первый персональный компьютер надо было не только купить, но и собрать самому. На фоне сегодняшних пользователей, которых даже понятно оформленное сообщение об ошибке или что-то еще вне шаблона ставит в полный ступор, понимаешь как отличались люди тогда и сейчас.
                          0
                          Но и сложность железа и ПО выросла на порядки. Сегодня, банальную мышку один человек не спроектирует с нуля.
                        0
                        Всего каких-то 40 лет…
                          0
                          Наверно лучшей темы не придумать чтобы задать вопрос: порекомендуйте тару для хранения старых микропроцессоров. Хочется начать большую коллекцию ;) Гуглить не получается.
                            0
                            все процессоры Intel поставляются в таких маленьких паллетах. Кто-то в них хранит. Но все процессоры разных размеров, и где найти паллетки на старые модели сложно представить. Коллеги советуют посмотреть комьюнити людей, собирающих медали и монеты. У них есть интересные решения. Паллетки для современных процессоров есть в небольшом количестве у нас в офисе, могу подарить :)

                            0
                            Вообще, история возникновения показательна, на мой взгляд, с точки зрения отношения Intel к инновациям «снизу».
                            То есть пришла вполне коммерческая компания Busicom, четко понимающая чего хочет, а инженеры Intel, вместо того, чтобы делать работу, придумали, как оптимизировать всё, начиная с количества корпусов и заканчивая всеми технологическими тонкостями необходимыми для производства. И это взлетело в рамках вполне производственного, а не исследовательского проекта!

                            Так держать, господа! Ждём, пока кто-нибудь соберёт нам квантовый компьютер в рамках оптимизации производства сервера :)

                            Only users with full accounts can post comments. Log in, please.