Procesor slaví třicátiny
22.11.2001, Petr Klabazňa, článek
Občas si nezaškodí trošku se poohlédnout, zvláště pak, pokud se jedná o rovných třicet roků. Dnešní povídání tedy bude tak trošku nostalgické, ale o to neméně zajímavé. A možná pravě Vás zaujme jedna z uvedených fotografií, opravdu stojí za to je shlédnout!
Občas si nezaškodí trošku se poohlédnout, zvláště pak, pokud se jedná o rovných třicet roků. Dnešní povídání tedy bude tak trošku nostalgické, ale o to neméně zajímavé. Pochází přímo od Intelu a obsahuje veškeré významnější události takříkajíc v kostce. A že byste neřekli, že se první čipy prodávaly za 200 dolarů? Dnes by se tato suma mohla jevit až přemrštěná .. za zhruba 2300 tranzistorů při frekvenci 108 kHz :o).
"Není to tak dlouho, co na slovo „mikroprocesor“ reagovali lidé s rozpaky. Jen málo běžných zákazníků vědělo něco o procesoru, přestože to byl „mozek“ počítačů. Ale dneska vám řada uživatelů osobních počítačů z paměti řekne specifikaci a rychlost procesoru, stejně jako vám majitelé aut dokážou říci, že jejich auto má motor V4, V6 nebo V8, který si spojují s technologickým prvenstvím, kvalitou a spolehlivostí.
Všechno to začalo před třiceti lety v listopadu 1971
Intel začal vyvíjet první mikroprocesor v roce 1969 v rámci práce na sadě čipů pro rodinu programovatelných kalkulaček japonské společnosti Busicom. Původní projekt Busicomu počítal s dvanácti čipy. Ted Hoff, inženýr společnosti Intel, však přišel s koncepcí, že lepším a účinnějším řešením by bylo všeobecné logické zařízení – jeho nápad nakonec vedl k objevu mikroprocesoru. Původním majitelem práv na mikroprocesor byl Busicom, který za něj zaplatil Intelu 60 000 dolarů. Když si ale Intel uvědomil potenciál „mozkového“ čipu, navrhl Busicomu, že mu těch 60 000 dolarů vrátí výměnou za práva na mikroprocesor. Busicom souhlasil a 15. listopadu 1971 uvedl Intel na celosvětový trh procesor 4004. Prodával se za 200 dolarů kus.
Klíčem k úspěchu myšlenky mikroprocesoru bylo to, že se jednalo o softwarově programovatelné zařízení. Před vynálezem programovatelného mikroprocesoru byly čipy navrhovány pro provádění pevně daných funkcí. Mikroprocesor 4004 tvořilo 2 300 tranzistorů a byl menší než nehet, přitom obsahoval stejný výpočetní výkon jako první elektronický počítač ENIAC, který v roce 1946 zabral celou místnost. Když se procesor 4004 dostal v roce 1971 na trh, inženýry ostatních společností sice fascinoval, ale nevěděli, jak jej využít. Čip 4004 měl zpočátku prozaické využití v semaforech nebo analyzátorech krve, ale využíval se i k fantastickým účelům jako řízení vesmírné sondy Pioneer 10, která byla vypuštěna před 29 lety (1. září 2001 se Pioneer 10 nacházel ve vzdálenosti 11,78 miliard kilometrů od Země).
Nejmodernější procesor současnosti, Pentium 4
Nejnovějším přímým následovníkem 4004 je procesor Intel® Pentium® 4 pro stolní osobní počítače. Trvalo to jen 28 let, než jsme se dostali od 108 000 cyklů za sekundu čipu 4004 k výkonu jedné miliardy cyklů za sekundu (1 GHz) procesoru Pentium III — a jenom 18 měsíců bylo potřeba na prolomení dvougigahertzové bariéry nejnovějším mikroprocesorem Pentium 4, který byl uveden v srpnu. Osobní počítače s procesory Pentium 4 (s cenami od necelých 1 000 do 2 000 dolarů) povzbuzují rozvoj nejnovějších trendů v oblasti domácích počítačů — od digitální hudby a tvorby domácího videa, přes fotorealistickou 3D grafiku a vizuální prostředí v pokročilých hrách, až po vzdělávání a nakupování na síti.
Slibná budoucnost mikroprocesoru
Gordon Moore, spoluzakladatel společnosti Intel, v roce 1965 předpověděl, že se počet tranzistorů na čipu každých 18 až 24 měsíců zdvojnásobí. Pro jeho předpověď se vžil název „Moorův zákon.“ Dosud si tento zákon udržuje platnost. Nedávné objevy na poli miniaturizace tranzistorů, v oblasti zpracování křemíku i pokrok ve výrobě čipů mohou být základem nové generace mikroprocesorů pro obecné využití, které budou ještě před koncem tohoto desetiletí schopny pracovat rychlostí 10 miliard cyklů za sekundu (10 GHz). Taková úroveň výpočetního výkonu může rozjet éru plného rozpoznávání hlasu a hlasového ovládání domácích počítačů — budeme tedy moci mluvit k počítačům a ty budou na naše povely okamžitě reagovat.
Historie mikroprocesorů Intel pro stolní počítače
1971: Mikroprocesor 4004
4004 byl první mikroprocesor společnosti Intel. Tento revoluční objev pracoval v jádru kalkulaček Busicom a vydláždil cestu zabudování inteligence do osobních počítačů a poté i jiných zařízení.
Počet tranzistorů: 2 300, rychlost: 108 kHz
1974: Mikroprocesor 8080
Procesor 8080 se stal mozkem prvního osobního počítače Altair, který byl údajně pojmenován podle cíle vesmírné lodi Enterprise z televizního seriálu Star Trek. Počítačoví nadšenci si mohli sestaviit počítač Altair za 395 dolarů. Během několika měsíců se ho prodaly desítky tisíc a vznikly také první nevyřízené objednávky na PC v historii.
Počet tranzistorů: 6 000, rychlost: 2 MHz
1978: Mikroprocesor 8086-8088
Díky pilotní objednávce pro novou divizi osobních počítačů společnosti IBM se z procesoru 8088 stal mozek nového hitu, počítače IBM PC. Úspěch procesoru 8088 vynesl Intel mezi společnosti žebříčku Fortune 500 a časopis Fortune označil společnost za jeden z podnikatelských triumfů sedmdesátých let.
Počet tranzistorů: 29 000, rychlost: 5 MHz, 8 MHz, 10 MHz
1982: Mikroprocesor 286
Procesor 286, označovaný také 80286, byl prvním procesorem společnosti Intel, na němž mohl běžet veškerý software napsaný pro jeho předchůdce. Kompatibilita softwaru zůstává poznávací značkou všech mikroprocesorů Intel. Během šesti let od uvedení se po celém světě prodalo zhruba 15 miliónů počítačů s procesorem 286.
Počet tranzistorů: 134 000, rychlost: 6 MHz, 8 MHz, 10 MHz, 12,5 MHz
1985: Mikroprocesor Intel 386™
Mikroprocesor Intel 386™ obsahoval 275 000 tranzistorů — více než stokrát tolik, co původní 4004. Byl to 32bitový čip s podporou multitaskingu, takže na něm mohlo běžet několik programů najednou.
Počet tranzistorů: 275 000, rychlost: 16 MHz, 20 MHz, 25 MHz, 33 MHz
1989: Mikroprocesor Intel 486 DX
Generace procesorů 486™ umožnila plynule přejít z počítače používajícího příkazovou řádku na počítač s grafickým rozhraním. „Poprvé jsem mohl mít barevný počítač a pracovat s DTP aplikacemi v rozumné rychlosti,“ vzpomíná historik technologie David K. Allison ze Smithsonianova národního muzea americkýchdějin. Procesor Intel 486™ byl jako první vybaven zabudovaným matematickým koprocesorem, který urychluje práci, neboť přebírá komplexní matematické funkce od centrálního procesoru.
Počet tranzistorů: 1,2 miliónu, rychlost: 25 MHz, 33 MHz, 50 MHz
1993: Procesor Pentium®
Procesor Pentium® umožnil počítačům snáz pracovat s daty ze „skutečného světa“ jako je řeč, zvuk, ručně psané písmo a fotografické snímky. Název Pentium® se brzy po uvedení stal běžně užívaným pojmem, se kterým se setkáte všude, od komiksů až po televizní talk show.
Počet tranzistorů: 3,1 miliónu, rychlost: 60 MHz, 66 MHz
1997: Procesor Pentium® II
Procesor Pentium® II se 7,5 milióny tranzistorů obsahuje technologii Intel MMX™, která byla vyvinuta zvláště pro účinné zpracování videa, zvuku a grafických dat. Byl uveden v inovativní kazetě Single Edge Contact (S.E.C), jež také obsahovala vysokorychlostní vyrovnávací paměť. Tento čip umožnil uživatelům počítačů pořizovat, upravovat a sdílet digitální fotografie s přáteli a příbuznými prostřednictvím internetu, přidávat do domácího videa titulky, hudbu nebo přechody mezi scénami a ve spojení s videotelefonem dokázal také posílat video po standardních telefonních linkách a po internetu.
Počet tranzistorů: 7,5 miliónu, rychlost: 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz
1999: Procesor Celeron™
V souladu se strategií vývoje procesorů pro jednotlivé tržní segmenty byl procesor Intel Celeron™ navržen pro dostupné počítače do domácnosti. Poskytuje zákazníkům skvělý výkon ve výjimečné hodnotě a nabízí vynikající výkon pro hry a vzdělávací software.
Počet tranzistorů: První generace měla 7,5 miliónů, druhá generace 19 miliónů a dnešní Celeron s taktovací rychlostí 1,1 GHz má 27 miliónů tranzistorů. Verze s taktovací rychlostí 1,2 GHz má dokonce 44 milióny tranzistorů.
Rychlost: první generace měla 266 MHz. Dnes se rychlosti pohybují od 500 MHz do 1,20 GHz.
1999: Procesor Pentium® III
Procesor Pentium® III obsahuje 70 nových instrukcí — rozšíření Internet Streaming SIMD — které dramaticky zvyšují výkon pokročilých grafických a 3D aplikací, aplikací pro plynulý přenos zvuku a videa, programů umožňujících rozpoznávání hlasu. Byl navržen tak, aby podstatně zkvalitnil používání internetu. Uživatelům umožňuje například procházet online muzea a obchody a stahovat vysoce kvalitní video. Tento procesor byl uveden s využitím 0,25mikronové technologie.
Počet tranzistorů: 9,5 miliónu, rychlost: 650 MHz až 1,2 GHz
2000: Procesor Pentium® 4
Uživatelé počítačů s procesorem Pentium® 4 mohou vytvářet filmy v profesionální kvalitě, přenášet po internetu video v televizní kvalitě, v reálném čase komunikovat pomocí videa a hlasu, v reálném čase renderovat 3D grafiku, rychle kódovat hudbu pro přehrávače MP3 a během připojení k internetu simultánně používat několik multimediálních aplikací. Tento procesor byl uveden s 42 milióny tranzistorů a s obvodovými spoji o tloušťce 0,18 mikronů. První mikroprocesor Intel 4004 pracoval rychlostí 108 kilohertzů (108 000 hertzů), zatímco první uvedená verze procesoru Pentium® 4 pracovala rychlostí 1,5 gigahertzů (1,5 miliard hertzů). Kdyby se za stejnou dobu stejně zvýšila rychlost automobilů, dojeli byste dnes ze San Francisca do New Yorku zhruba za 13 sekund.
Počet tranzistorů: 42 miliónů
Rychlost: 1,30, 1,40, 1,50, 1,70, 1,80 a průlomová rychlost 2 GHz oznámená 27. srpna 2001."
A pokud jste se dočetli až sem :o) tak si určitě ještě prohlédněte následující obrázky.
Vlevo je první "4004" a vpravo pak zatím poslední "P4" procesor firmy Intel
Zdroj tisková zpráva a Intel
"Není to tak dlouho, co na slovo „mikroprocesor“ reagovali lidé s rozpaky. Jen málo běžných zákazníků vědělo něco o procesoru, přestože to byl „mozek“ počítačů. Ale dneska vám řada uživatelů osobních počítačů z paměti řekne specifikaci a rychlost procesoru, stejně jako vám majitelé aut dokážou říci, že jejich auto má motor V4, V6 nebo V8, který si spojují s technologickým prvenstvím, kvalitou a spolehlivostí.
Všechno to začalo před třiceti lety v listopadu 1971
Intel začal vyvíjet první mikroprocesor v roce 1969 v rámci práce na sadě čipů pro rodinu programovatelných kalkulaček japonské společnosti Busicom. Původní projekt Busicomu počítal s dvanácti čipy. Ted Hoff, inženýr společnosti Intel, však přišel s koncepcí, že lepším a účinnějším řešením by bylo všeobecné logické zařízení – jeho nápad nakonec vedl k objevu mikroprocesoru. Původním majitelem práv na mikroprocesor byl Busicom, který za něj zaplatil Intelu 60 000 dolarů. Když si ale Intel uvědomil potenciál „mozkového“ čipu, navrhl Busicomu, že mu těch 60 000 dolarů vrátí výměnou za práva na mikroprocesor. Busicom souhlasil a 15. listopadu 1971 uvedl Intel na celosvětový trh procesor 4004. Prodával se za 200 dolarů kus.
Klíčem k úspěchu myšlenky mikroprocesoru bylo to, že se jednalo o softwarově programovatelné zařízení. Před vynálezem programovatelného mikroprocesoru byly čipy navrhovány pro provádění pevně daných funkcí. Mikroprocesor 4004 tvořilo 2 300 tranzistorů a byl menší než nehet, přitom obsahoval stejný výpočetní výkon jako první elektronický počítač ENIAC, který v roce 1946 zabral celou místnost. Když se procesor 4004 dostal v roce 1971 na trh, inženýry ostatních společností sice fascinoval, ale nevěděli, jak jej využít. Čip 4004 měl zpočátku prozaické využití v semaforech nebo analyzátorech krve, ale využíval se i k fantastickým účelům jako řízení vesmírné sondy Pioneer 10, která byla vypuštěna před 29 lety (1. září 2001 se Pioneer 10 nacházel ve vzdálenosti 11,78 miliard kilometrů od Země).
Nejmodernější procesor současnosti, Pentium 4
Nejnovějším přímým následovníkem 4004 je procesor Intel® Pentium® 4 pro stolní osobní počítače. Trvalo to jen 28 let, než jsme se dostali od 108 000 cyklů za sekundu čipu 4004 k výkonu jedné miliardy cyklů za sekundu (1 GHz) procesoru Pentium III — a jenom 18 měsíců bylo potřeba na prolomení dvougigahertzové bariéry nejnovějším mikroprocesorem Pentium 4, který byl uveden v srpnu. Osobní počítače s procesory Pentium 4 (s cenami od necelých 1 000 do 2 000 dolarů) povzbuzují rozvoj nejnovějších trendů v oblasti domácích počítačů — od digitální hudby a tvorby domácího videa, přes fotorealistickou 3D grafiku a vizuální prostředí v pokročilých hrách, až po vzdělávání a nakupování na síti.
Slibná budoucnost mikroprocesoru
Gordon Moore, spoluzakladatel společnosti Intel, v roce 1965 předpověděl, že se počet tranzistorů na čipu každých 18 až 24 měsíců zdvojnásobí. Pro jeho předpověď se vžil název „Moorův zákon.“ Dosud si tento zákon udržuje platnost. Nedávné objevy na poli miniaturizace tranzistorů, v oblasti zpracování křemíku i pokrok ve výrobě čipů mohou být základem nové generace mikroprocesorů pro obecné využití, které budou ještě před koncem tohoto desetiletí schopny pracovat rychlostí 10 miliard cyklů za sekundu (10 GHz). Taková úroveň výpočetního výkonu může rozjet éru plného rozpoznávání hlasu a hlasového ovládání domácích počítačů — budeme tedy moci mluvit k počítačům a ty budou na naše povely okamžitě reagovat.
Historie mikroprocesorů Intel pro stolní počítače
1971: Mikroprocesor 4004
4004 byl první mikroprocesor společnosti Intel. Tento revoluční objev pracoval v jádru kalkulaček Busicom a vydláždil cestu zabudování inteligence do osobních počítačů a poté i jiných zařízení.
Počet tranzistorů: 2 300, rychlost: 108 kHz
1974: Mikroprocesor 8080
Procesor 8080 se stal mozkem prvního osobního počítače Altair, který byl údajně pojmenován podle cíle vesmírné lodi Enterprise z televizního seriálu Star Trek. Počítačoví nadšenci si mohli sestaviit počítač Altair za 395 dolarů. Během několika měsíců se ho prodaly desítky tisíc a vznikly také první nevyřízené objednávky na PC v historii.
Počet tranzistorů: 6 000, rychlost: 2 MHz
1978: Mikroprocesor 8086-8088
Díky pilotní objednávce pro novou divizi osobních počítačů společnosti IBM se z procesoru 8088 stal mozek nového hitu, počítače IBM PC. Úspěch procesoru 8088 vynesl Intel mezi společnosti žebříčku Fortune 500 a časopis Fortune označil společnost za jeden z podnikatelských triumfů sedmdesátých let.
Počet tranzistorů: 29 000, rychlost: 5 MHz, 8 MHz, 10 MHz
1982: Mikroprocesor 286
Procesor 286, označovaný také 80286, byl prvním procesorem společnosti Intel, na němž mohl běžet veškerý software napsaný pro jeho předchůdce. Kompatibilita softwaru zůstává poznávací značkou všech mikroprocesorů Intel. Během šesti let od uvedení se po celém světě prodalo zhruba 15 miliónů počítačů s procesorem 286.
Počet tranzistorů: 134 000, rychlost: 6 MHz, 8 MHz, 10 MHz, 12,5 MHz
1985: Mikroprocesor Intel 386™
Mikroprocesor Intel 386™ obsahoval 275 000 tranzistorů — více než stokrát tolik, co původní 4004. Byl to 32bitový čip s podporou multitaskingu, takže na něm mohlo běžet několik programů najednou.
Počet tranzistorů: 275 000, rychlost: 16 MHz, 20 MHz, 25 MHz, 33 MHz
1989: Mikroprocesor Intel 486 DX
Generace procesorů 486™ umožnila plynule přejít z počítače používajícího příkazovou řádku na počítač s grafickým rozhraním. „Poprvé jsem mohl mít barevný počítač a pracovat s DTP aplikacemi v rozumné rychlosti,“ vzpomíná historik technologie David K. Allison ze Smithsonianova národního muzea americkýchdějin. Procesor Intel 486™ byl jako první vybaven zabudovaným matematickým koprocesorem, který urychluje práci, neboť přebírá komplexní matematické funkce od centrálního procesoru.
Počet tranzistorů: 1,2 miliónu, rychlost: 25 MHz, 33 MHz, 50 MHz
1993: Procesor Pentium®
Procesor Pentium® umožnil počítačům snáz pracovat s daty ze „skutečného světa“ jako je řeč, zvuk, ručně psané písmo a fotografické snímky. Název Pentium® se brzy po uvedení stal běžně užívaným pojmem, se kterým se setkáte všude, od komiksů až po televizní talk show.
Počet tranzistorů: 3,1 miliónu, rychlost: 60 MHz, 66 MHz
1997: Procesor Pentium® II
Procesor Pentium® II se 7,5 milióny tranzistorů obsahuje technologii Intel MMX™, která byla vyvinuta zvláště pro účinné zpracování videa, zvuku a grafických dat. Byl uveden v inovativní kazetě Single Edge Contact (S.E.C), jež také obsahovala vysokorychlostní vyrovnávací paměť. Tento čip umožnil uživatelům počítačů pořizovat, upravovat a sdílet digitální fotografie s přáteli a příbuznými prostřednictvím internetu, přidávat do domácího videa titulky, hudbu nebo přechody mezi scénami a ve spojení s videotelefonem dokázal také posílat video po standardních telefonních linkách a po internetu.
Počet tranzistorů: 7,5 miliónu, rychlost: 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz
1999: Procesor Celeron™
V souladu se strategií vývoje procesorů pro jednotlivé tržní segmenty byl procesor Intel Celeron™ navržen pro dostupné počítače do domácnosti. Poskytuje zákazníkům skvělý výkon ve výjimečné hodnotě a nabízí vynikající výkon pro hry a vzdělávací software.
Počet tranzistorů: První generace měla 7,5 miliónů, druhá generace 19 miliónů a dnešní Celeron s taktovací rychlostí 1,1 GHz má 27 miliónů tranzistorů. Verze s taktovací rychlostí 1,2 GHz má dokonce 44 milióny tranzistorů.
Rychlost: první generace měla 266 MHz. Dnes se rychlosti pohybují od 500 MHz do 1,20 GHz.
1999: Procesor Pentium® III
Procesor Pentium® III obsahuje 70 nových instrukcí — rozšíření Internet Streaming SIMD — které dramaticky zvyšují výkon pokročilých grafických a 3D aplikací, aplikací pro plynulý přenos zvuku a videa, programů umožňujících rozpoznávání hlasu. Byl navržen tak, aby podstatně zkvalitnil používání internetu. Uživatelům umožňuje například procházet online muzea a obchody a stahovat vysoce kvalitní video. Tento procesor byl uveden s využitím 0,25mikronové technologie.
Počet tranzistorů: 9,5 miliónu, rychlost: 650 MHz až 1,2 GHz
2000: Procesor Pentium® 4
Uživatelé počítačů s procesorem Pentium® 4 mohou vytvářet filmy v profesionální kvalitě, přenášet po internetu video v televizní kvalitě, v reálném čase komunikovat pomocí videa a hlasu, v reálném čase renderovat 3D grafiku, rychle kódovat hudbu pro přehrávače MP3 a během připojení k internetu simultánně používat několik multimediálních aplikací. Tento procesor byl uveden s 42 milióny tranzistorů a s obvodovými spoji o tloušťce 0,18 mikronů. První mikroprocesor Intel 4004 pracoval rychlostí 108 kilohertzů (108 000 hertzů), zatímco první uvedená verze procesoru Pentium® 4 pracovala rychlostí 1,5 gigahertzů (1,5 miliard hertzů). Kdyby se za stejnou dobu stejně zvýšila rychlost automobilů, dojeli byste dnes ze San Francisca do New Yorku zhruba za 13 sekund.
Počet tranzistorů: 42 miliónů
Rychlost: 1,30, 1,40, 1,50, 1,70, 1,80 a průlomová rychlost 2 GHz oznámená 27. srpna 2001."
A pokud jste se dočetli až sem :o) tak si určitě ještě prohlédněte následující obrázky.
Vlevo je první "4004" a vpravo pak zatím poslední "P4" procesor firmy Intel
Zdroj tisková zpráva a Intel
