Компьютерная грамотность с Надеждой. Когда фирма intel создала первый в мире микропроцессор

Боб Свон, финансовый директор Intel с 2016 года, ушел в отставку в начале 2021 года и был назначен временным генеральным директором в 2019 году. Пэт Гелсингер назначен новым генеральным директором Intel.

Когда фирма intel создала первый в мире микропроцессор

Intel — крупнейший в мире производитель полупроводников, производственные мощности которого расположены в США, Европе и Азии. Компания была основана в 1968 году, и ее основатели считали, что инновациям уделялось недостаточно внимания.

Сегодня компания производит целый ряд оборудования, включая материнские платы, флэш-память, коммутаторы, маршрутизаторы и чипы.

Intel продолжает оставаться крупным игроком на рынке благодаря своей маркетинговой силе, приверженности исследованиям и разработкам, здоровой корпоративной культуре и партнерским отношениям с ведущими производителями аппаратного обеспечения и ведущим мировым разработчиком программного обеспечения, корпорацией Microsoft.

Основатели Intel

Гордон Мур получил докторскую степень по химии и физике в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Затем он поступил на работу в Лабораторию прикладной физики при Университете Джона Хопкинса, но вскоре решил, что ему больше подходит работа в частном секторе.

Его очень интересовали функции транзисторов. Это было недавнее изобретение и не имело практического промышленного применения. В 1956 году Мур вернулся в Калифорнию, чтобы работать в лаборатории Уильяма Шокли, одного из нобелевских лауреатов и изобретателя транзистора.

Роберт Нойс получил докторскую степень по физике твердого тела в Массачусетском технологическом институте. Его диссертация была посвящена транзисторам. В 1956 году, будучи сотрудником корпорации Philco, он познакомился с Уильямом Шокли и начал работать в его лаборатории.

С чего все начиналось

Шокли оказался плохим менеджером. Атмосфера тотального контроля оказала негативное влияние на производительность и моральный дух команды. В 1957 году восемь его сотрудников уволились, получив прозвище «Опасная восьмерка», и он основал новую компанию, Fairchild Semiconductor Corporation, как дочернюю компанию Fairchild Camera and Instrument Corporation.

В 1959 году Мур стал руководителем отдела исследований и разработок. Роберт Нойс был назначен генеральным директором.

Первоначально их проекты предлагались клиентами. Однако инженерам Intel эта архитектура не понравилась. Затем сотрудник Intel Тед Хофф предложил новое решение, сократив количество чипов до четырех. Это было достигнуто благодаря использованию центральных процессоров, отвечающих за логические и математические операции.

Появилась компания Intel

Ученые и инженеры настаивали на разработке микроскопов, то есть на реализации больших электронных схем на одном чипе. Однако для работы процессора требовалось большое количество радиостанций. Это сделало невозможным реализацию идеи уменьшения размера процессора с помощью доступных на тот момент технологий.

Со временем электронный микроскоп неуклонно приближался к победе. Изначально Intel называлась NMElectronics. Он начал работать 18 июля 1968 года. Компания будущего была основана Гордоном Муром и инженером Робертом Нойсом. Оба ранее работали в компании Fairchild.

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

Вскоре после этого к сотрудникам присоединился новый соучредитель, инженер AndrewGrove. Компания NMElectronics сменила название на Intel. Инженеры работали вместе ради конкретной цели — сделать память на основе полупроводников максимально практичной и доступной для рядового пользователя.

В то время этот тип памяти был в 100 раз дороже, чем магнитная память. Более низкие цены появились позже, с постепенным развитием технологии микроскопии. Многие компании внесли свой вклад в развитие этой технологии, одной из самых известных в то время была Intel.

К 1970 году эта молодая компания уже была довольно успешным поставщиком микросхем памяти и первой начала продавать устройства объемом более одного килобайта. Устройства были настолько популярны, что в компании уже работало более 100 сотрудников.

В то время это была настоящая революция. Сегодня трудно представить себе масштабы такого достижения. Сегодня эти микрочипы имеют совершенно другую емкость, измеряемую в гигабайтах или терабайтах.

Микросхемы для калькуляторов

Делегаты выставки VISICON (Япония) обратили внимание на успех Intel. Они решили заказать разработку чипов для популярного семейства программных калькуляторов.

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 в разработке у Intel было не менее десятка чипов, каждый со своей 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 единственным, и его функции и будущие действия зависели от того, как этот чип был запрограммирован.

Гораздо более мощные процессоры, такие как очень популярный Intel 8080 и многие другие, были разработаны позже. Микропроцессор Intel 4004 был первым из того, что впоследствии стало очень успешной разработкой.

В этот период было уволено около 30 процентов сотрудников. Моральный дух команды был снижен. Однако вместо того, чтобы продолжать снижать активность, руководство решило начать производство нового продукта раньше.

Каким был самый первый процессор – Intel 404?

Скоро, 15 ноября 2021 года, исполнится 50 лет со дня выпуска микропроцессора Intel 4004, который произвел революцию в развитии электронных устройств во всем мире. 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, названная Limited и позже переименованная в BusicomCorp. (как следует из названия) специализировалась на производстве калькуляторов. Далее, для каждого нового гаджета нужно было разрабатывать специальный набор микросхем, причем специализация была весьма ограниченной. 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 будет выполнять 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 насчитывал 1800 вакуумных ламп, первый в 1946 году. 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 выше среднего. Он был изготовлен по 10 мкм техпроцессу, имел 2250 транзисторов, был оснащен 4-битовыми каналами, работал на частоте 108 кГц и позволял выполнять 92 600 функций в секунду. Внутренняя стопка имела только три уровня. Объем ПЗУ составлял 4 кБ, ОЗУ — 640 байт, а тактовая частота — 740 кГц. Каналы данных были 4-битными и 12-битными адресными каналами. Процессор может получить доступ к 16 портам ввода и вывода.

Каждая категория продуктов поддерживала свой номер. Микросхемы памяти, такие как микросхемы PMOS, были первым типом продукции, созданным Intel. У них был номер 1xxx. Следующий тип микросхем — NMOS. Он имел нумерацию 2xxx, а четырехразрядный микропроцессор имел номер 4xxx. Следующая цифра (вторая) указывает на тип продукта. Ноль для процессора, три для микросхемы ПЗУ и шесть для PROM микросхемы. Последние две цифры представляют собой серийный номер изделия. Первые торговые процессоры Intel имели три микросхемы (ПЗУ, ОЗУ и расширитель ввода-вывода). Они были выпущены до появления самого процессора, поэтому в нумерации продуктов появились последние четыре (4004).

Упаковка

Первая версия процессора Intel MCS-4 имела керамический корпус со специальными белыми и серыми полосками на «спине» чипа. По этой причине их иногда называют «пакетами с серой маркировкой». Они отличались буквой «С» перед номером 4004. Сегодня эти версии представляют большую ценность для коллекционеров и могут стоить довольно дорого (до 400 долларов США). Позже карман был выполнен в чисто белом цвете, под названием c4004, затем в темно-сером цвете с буквой «d». Последующие версии имеют пластиковый корпус с маркировкой «p».

За 50 лет, прошедших с момента презентации, первые коммерческие процессоры быстро эволюционировали. Числовая глубина микропроцессоров постоянно увеличивалась, достигнув 64, появилась кэш-память и общее количество транзисторов. Архитектура значительно увеличилась, а ее частота превысила 4 ГГц. Но, как все они показывают, это не предел. Взгляните на семь лучших моделей топ-топов.

Гораздо более мощные процессоры, такие как очень популярный Intel 8080 и многие другие, были разработаны позже. Микропроцессор Intel 4004 был первым из того, что впоследствии стало очень успешной разработкой.

Следующие процессоры Intel: модели 8008, 8080 и 8800

Intel 8008 был представлен в начале 1970-х годов. По сути, чип представлял собой вариант 8-битного процессора 4004, но с более низкой тактовой частотой. Это неудивительно, поскольку его разработка велась параллельно с разработкой модели 4004.

Через некоторое время появилось еще одно обновление. Чип 8080. В данном случае изменения, внесенные в архитектуру процессора, были гораздо более значительными.

Микропроцессор Intel 8080 был представлен в апреле 1974 года. Стоит отметить, что его производство было переведено на новый технический процесс. Кроме того, эти изделия были изготовлены по технологии N-MOS, в то время как 8008 был изготовлен по логике P-MOS. Внедрение новой технологической схемы позволило разместить 6 000 транзисторов. Формат был 40-контактным.

В 8080 был представлен более широкий спектр команд. Сюда вошли 16 заказов на передачу информации и 31 заказ на обработку. Устройство также содержало 28 команд перехода на прямой адрес и пять команд управления. Тактовая частота процессора достигла 2 МГц. Другими словами, он был в четыре раза выше, чем у его предшественника.

Стоит отметить, что на рынке доступно множество клонов микропроцессора 8080. Их производили такие крупные компании, как AMD, Siemens и NEC. В это трудно было поверить, но в 70-е годы у AMD не было процессоров, и она делала копии на своих мощностях.

Стоит отметить, что существует отечественный аналог процессора 8080, созданный киевским НИИ и получивший название КР580ВМ80А. Всего было выпущено несколько различных версий микропроцессора, включая модели для военных объектов.

Эволюция микропроцессоров

За время своего существования микропроцессор претерпел множество изменений. В их производстве участвовало множество различных компаний.

Motorola

В 1974 году компания Motorola выпустила микропроцессор MC6800. Он появился вскоре после Intel 8080 и был очень производительным. Главным преимуществом устройства был 5-вольтовый источник питания, в то время как конкуренты предлагали менее 3 вольт.

Микропроцессор также работал с 16-битными числами и имел более стабильное происхождение. Архитектура устройства унаследовала структуру компьютера DEC PDP-11.

MOS Technology

В 1975 году была основана компания MOS Technology, первым продуктом которой стал микропроцессор MOS Technology 6501. Устройство было электрически совместимо с Motorola MC6800 и могло быть размещено на той же материнской плате. Однако это привело к судебным разбирательствам. Поэтому MOS Technology пришлось срочно устранить скандальную совместимость. Так родился микропроцессор 6502; под его распространение был создан компьютер KiM-1.

Главным преимуществом нового продукта была цена. Например, в 1975 году Intel 8080 стоил 179 долларов США, в то время как MOS Technology 6502 можно было приобрести всего за 25 долларов США.

70-е: конкуренция Intel, Zilog и Motorola

1979 год был временем острой конкуренции между различными компаниями. В то время был выпущен микропроцессор Intel 8088, похожий на 8086, но с одним существенным отличием: 8-битной шиной данных. Таким образом, устройство стало связующим звеном между 8- и 16-разрядными процессорами.

В том же году Motorola представила MS6800, самый мощный и гибкий 16-битный процессор на тот момент. Создатели этого устройства использовали ряд инноваций. Рост включал 24-битные каналы памяти, 32-битные регистры и 16-битные каналы данных. Кроме того, тактовая частота устройства варьировалась от 8 до 16 мегагерц.

Также в 1979 году компания Zilog представила очень сложный новый процессор. Z8000 работал с 16-битным каналом данных. Он также имел 16-23-битный канал адресации. Процессор мог работать с частотой от 4 до 20 мегагерц и имел 16-разрядный регистратор. Их можно комбинировать с 32-битными числами.

Таким образом, Zilog совершила роковую ошибку. Микропроцессор Z8000 был несовместим с Z80, как в плане материалов, так и программного обеспечения. Прямой конкурент устройства, Intel 8088, не имел такого недостатка. Таким образом, значительного спроса на процессор New Zilog не было. В результате более примитивный вариант Z80 справился с нововведением гораздо лучше.