В каком году появились первые гибридные процессоры

Обновлено: 05.07.2024

Содержание

Question: What is your broad perspective on the development of AMD processor technology over the next three to four years? Answer: Well, as Dirk Meyer commented at our analysts meeting, we're not standing still. We've talked about the refresh of the current K8 architecture that will come in '07, with significant improvements in many different areas of the processor, including integer performance, floating point performance, memory bandwidth, interconnections and so on. You know that platform still has a lot of legs under it, but of course we're not standing still, and there's a next-generation core that's being worked on. I can't give you more details right now, but I think that what's important is that we're establishing clearly that this is a two-horse race. And as you would expect in a race, sometimes, when one horse is a little bit in front of the other, it reverses the situation. But what's important is that it is a race.

В апреле 2009 года появилась новость о том, что AMD собрала пробную версию модели «Llano» и довольна результатами. Впоследствии AMD перенесла выпуск процессора Fusion на 2011 год. Ранее считалось, что калифорнийский разработчик представит процессор с интегрированным ядром на основе 45-нанометрового техпроцесса уже в начале 2010 года, однако новый роадмап AMD отодвинула появление Fusion на целый год, до освоения 32-нанометрового техпроцесса.

APU от AMD имеют уникальную архитектуру: они имеют модули ЦП AMD, кэш-память и графический процессор дискретного класса, все на одном кристалле с использованием одной и той же шины. Эта архитектура позволяет использовать графические ускорители, такие как OpenCL, со встроенным графическим процессором. Цель состоит в том, чтобы создать «полностью интегрированный» APU, который, по мнению AMD, в конечном итоге будет содержать «гетерогенные ядра», способные автоматически обрабатывать работу как CPU, так и GPU, в зависимости от требований рабочей нагрузки.

Интеграция GPU дает существенное увеличение пропускной способности для графической подсистемы, снижение энергопотребления и конечной стоимости продуктов. В отличие от дискретных видеокарт, интегрированные GPU не имеют собственной памяти и вынуждены использовать общую память.

Преимущества APU перед классической моделью интеграции GPU в системную логику материнских плат в видении AMD:

Пропускная полоса между GPU и памятью увеличилась в три раза;
Отпадает необходимость в некоторых коммутационных узлах;
Существенное уменьшение необходимой разводки;
Уменьшается размер GPU;
Уменьшаются задержки и энергопотребление.

Расширенный интерфейс между центральным процессором и графическим ускорителем открывает новые возможности:

Расширенное управление напряжением для CPU и GPU;
Поддержка GPU высокоуровневых языков программирования;
Единое адресное пространство для CPU и GPU; использование памяти для GPU;
Новые возможности для общих вычислений (GPGPU).

Llano основан на модифицированном ядре поколения K10 (Stars). Выпускается на мощностях GlobalFoundries по 32-нмSOI техпроцессу с использованием материалов, имеющих высокое значение диэлектрической константы (high-k) и транзисторов с металлическим затвором (metal gate). Llano доступен в двух-, трёх- и четырёхъядерных вариантах.
«Мобильное» ядро Bobcat, в отличие от Intel Atom, обладает внеочередным исполнением команд и является основой для APU Ontario (TDP 9 Вт) и Zacate (TDP 18 Вт), доступные в одно- и двухъядерных вариантах.

AMD Athlon II X4 651 (3,0 ГГц, 4 МБ кэш-памяти)
AMD Athlon II X4 641 (2,8 ГГц, 4 МБ кэш-памяти)
AMD Athlon II X4 631 (2,6 ГГц, 4 МБ кэш-памяти)

Как ожидается, будет доступен с количеством ядер от одного до четырёх. Выпуск Trinity начат в октябре 2012 года.

на основе Steamroller с 2-4 ядрами Next (GCN) 2-го поколения на основе GPU с 192—512 шейдерными процессорами

Третье поколение платформы под кодовым названием Kaveri было частично выпущено 14 января 2014 года. Kaveri содержит до четырёх процессорных ядер Steamroller с тактовой частотой 3,9 ГГц с турбо-режимом 4,1 ГГц, до 512-ядерного графического ядра Next Core GPU, два блока декодирования на модуль вместо одного (что позволяет каждому ядру декодировать четыре инструкции за такт вместо двух) AMD TrueAudio, Mantle API, встроенная микросхема ARM Cortex-A5 MPCore, и выпустит с новым сокетом, FM2 +. Ян Кутресс и Рахул Гарг из Anandtech утверждают, что Kaveri представляет собой единую реализацию системы на кристалле при приобретении AMD ATI.

AMD объявила о выпуске APU Kaveri для рынка мобильной связи 4 июня 2014 года на Computex 2014, вскоре после случайного объявления на сайте AMD 26 мая 2014 года. Объявление включало компоненты, предназначенные для сегментов стандартного напряжения, низкого напряжения и сверхнизкого напряжения на рынке.

на основе Puma Next (GCN) 2-го поколения на основе GPU со 128 шейдерными процессорами

на основе Puma + с 2-4 ядрами Next (GCN) 2-го поколения на основе GPU со 128 шейдерными процессорами

на основе Excavator с 4 ядрами Next (GCN) 2-го поколения на основе GPU

1 МБ кэш-памяти второго уровня на модуль Next (GCN) 3-го поколения на основе GPU

Мобильные ПК (Bristol Ridge 2016)

Процессорные ядра на основе микроархитектуры Zen с одновременной многопоточностью (SMT)
512 КБ кэш-памяти второго уровня на ядро
4 МБ кэш-памяти третьего уровня Graphics Core Next[en] (GCN) 5-го поколения («Vega»)

Микроархитектура ЦП на базе Zen +Graphics Core Next[en] (GCN) 5-го поколения («Vega»)

Микроархитектура ЦП на базе Zen 2 Graphics Core Next[en] (GCN) 5-го поколения («Vega»)

Выпуск в начале 2020 года

Микроархитектура ЦП на базе Zen 3Graphics Core Next[en] (GCN) 5-го поколения («Vega»)

Гибри́дный проце́ссор (англ. accelerated processor unit , APU — букв. «ускоренный процессор»; «процессор с видеоускорителем») — термин для обозначения микропроцессорной архитектуры, подразумевающей объединение центрального процессора с графическим в одном кристалле.

Результатом этого являются снижение общего энергопотребления и стоимости системы за счёт сокращения числа комплектующих, унификации технологии. Гибридные процессоры позволят создавать компактные системы (в частности, отпадает необходимость в северном мосте), пригодные для большинства, не требующих мощной графики, задач.

Впервые идея гибридных процессоров была озвучена представителями компании AMD в 2006 году, после приобретения ею фирмы ATI, выпускающей графические процессоры.

В настоящий момент есть несколько воплощений данной концепции. При этом следует заметить, что, хотя процессоры AMD Llano могут ускорять параллельные вычисления, а Intel Sandy Bridge способны задействовать мощности графики лишь при переировании видео, но на деле и те, и другие возможности почти не используются. Поэтому с практической точки зрения любой из процессоров, о которых идёт речь, представляет собой обычные центральный процессор и видеокарту, собранные внутри одной микросхемы.

Разработка технологии Fusion (рус. слияние ) стала возможной после покупки компанией AMD канадской компании ATI, известного производителя видеопроцессоров, осенью 2006 года.

И впервые идея об APU была озвучена представителями AMD тогда же, почти одновременно с покупкой ATI. Через год уже строились грандиозные планы: сначала готовилась интеграция двух кристаллов в одном корпусе (как сделала Intel, см. ниже), затем — на одном кристалле, но со слабым взаимодействием (видимо, с отдельным контроллером памяти для видеопамяти), потом — с разделяемыми ресурсами, и, наконец, с полным «сплавом» вычислительных блоков общего и графического назначений.

Причём первый шаг должен был произойти уже в 2008 или 2009, а технология должна была дебютировать во второй половине 2009 года как преемник последней процессорной архитектуры.

Первое поколение таких процессоров — Llano — появилось на рынке в 2011 году.

Осенью 2012 года на рынок вышло и второе поколение APU от AMD — Trinity.

В продажу идут также APU с отключёнными (отбраковка) GPU по более низкой цене.

В феврале 2018 года на суд общественности предстали APU от AMD, в виде Ryzen 5 2400G и AMD Ryzen 3 2200G с графикой Radeon Vega Graphics 11 и 8 соответственно. В данных процессорах производительность видеоядра вплотную достигла уровня производительности дискретной видеокарты от NVIDIA (GeForce GT 1030), а также находится в паритете с самой мощной интегрированной графикой от Intel Iris Pro Graphics 6200.

IBM/GlobalFoundries

В 2010 году был представлен чип, имеющий полное право называться первым массовым APU (XCGPU — процессор для приставок Xbox модели S), в котором интегрированы Xenon CPU и Xenos GPU. Производится компанией GlobalFoundries (бывшее подразделение AMD) по 45-нм техпроцессу. На двух кристаллах чипа находятся 372 млн транзисторов. В сравнении с оригинальным чипсетом Xbox 360 физический размер чипа уменьшился на 50 %, а потребление питания — на 60 %.

Intel

От компании Intel — процессоры на микроархитектуре Sandy Bridge и дальнейшее её развитие (Ivy Bridge, Haswell, также Larrabee). Там это было реализовано даже раньше, когда ещё в 2010 году в процессорах под торговой маркой Core i7/i5/i3 интегрированный графический процессор переместили из северного моста в сам ЦП, но, правда, оставили отдельным кристаллом (причём изготовленным по худшей технорме).

При этом Intel избегает называть свои процессоры «APU», именуя их традиционным термином «CPU» (или же «CPU со встроенным графическим ядром»).

Производительность применённых в них видеоядер HD Graphics серий 2000, 2500, 3000 не сильно отличается от производительности обычной встраиваемой в северный мост графики, и только видеоядро HD Graphics 4000, встраиваемое в некоторые модели Ivy Bridge, обладает достаточной производительностью (находится по этому параметру где-то между такими современными дискретными видеоускорителями как Radeon HD 6450 и Radeon HD 6570) но в состоянии конкурировать только с Radeon HD 7540D (которое установлено в младших моделях AMD Fusion). Однако эта старшая версия ориентирована главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, а нужда в интегрированных и производительных решениях очень высока. В десктопных же процессорах HD Graphics 4000 можно получить лишь в составе редких специальных предложений либо как часть дорогих CPU.

Однако, поддержка DirectX 11, и, особенно, применяемая в них улучшенная технология Quick Sync (не во всех моделях процессоров) даёт значительный прирост (до 75 %) в выполнении вычислений общего назначения, например — при переировании видео.

Преимущества

Упрощает устройство компьютера, снижает количество возможных мест отказа.
Видеочип и процессор находятся под единым кулером; это даёт более мощное видео (по сравнению со встроенным в чипсет материнской платы) и снижает шум в простое (по сравнению с дискретной видеоплатой) [источник не указан 581 день] .
Система может использовать в качестве видеопамяти оперативную память.

Особенно эти преимущества важны в ноутбуках и недорогих «офисных» компьютерах.

История создания AMD соткана из стремления амбициозных инженеров развиваться, разрабатывать революционные проекты. Боязнь оказаться на задворках динамично прогрессирующей отрасли заставила их уйти из авторитетной компании, и основать собственное предприятие.

С чего все начиналось?

История компании AMD начинается с полупроводникового гиганта Fairchild Semiconductor. Масштабная организация, имеющая колоссальные ресурсы, перестала развиваться, что впоследствии приведет к ее краху. Молодые и амбициозные инженеры очень тонко чувствуют IT-сферу, поэтому уже тогда наотрез отказывались воспринимать устарелую политику ведения бизнеса.

Неограниченный потенциал технологий был виден невооруженным взглядом, однако инженеры были необычайно ограничены в разработках. Все это стало причиной того, что 7 амбициозных сотрудников Fairchild Semiconductor, а также директор маркетингового отдела Джереми Сандерс приняли решение основать собственное предприятие для изучения новых ответвлений динамично развивающегося рынка полупроводников.

Основание компании AMD

История развития AMD начинается 1 мая 1969 года. У истоков нового проекта стояли бывшие сотрудники Fairchild Semiconductor, включая специалиста по маркетингу Джерри Сандерса. На старте уставной капитал фирмы составлял $100 000. Один из учредителей пожертвовал собственной квартирой, переоборудовав ее под офис.

Однако вскоре у AMD появилась настоящая штаб-квартира. Команда инженеров переехала в отдельное помещение, расположенное в городе Саннивэйл, штат Калифорния. Собственно здесь, по сей день находится главный офис компании AMD.

Название Advanced Micro Devices (AMD) было выбрано не случайно. Дословно оно переводится, как "передовые микроустройства". Основатели хотели таким образом подчеркнуть свою готовность создавать инновации, писать новую историю IT-индустрии. Колоссальный опыт в маркетинге Сандерса позволил выработать грамотную бизнес-идею.

Первый офис AMD в городе Саннивэйл, штат Калифорния. Сегодня это здание является штаб-квартирой компании

Самый яркий пример профессионализма Сандерса это продажи в убыток. Такую стратегию он опробовал еще будучи специалистом Fairchild Semiconductor. Принцип маркетингового хода состоял в выставлении на продажу высокотехнологичной разработки по очень низкой цене. Работа в убыток позволяла бренду AMD уверенно захватывать рынок.

Параллельно инженеры AMD активно трудились над тем, чтобы сделать технологичные решения финансово доступными. Поэтому ни у кого не возникает вопросов, чья компания AMD на самом деле. Все в том же 1969 году мир увидел первый чип-регистр Am9300, а также процессор Am2501.

История компании AMD

История компании AMD полна на резкие взлеты и падения. Однако руководство организации всегда придерживалось изначально выбранного пути, что в конечном итоге позволило добиться поставленных целей. Фирма AMD начала с производства полупроводников по патентам Intel, но впоследствии получила необходимый капитал для создания собственных разработок и проведения масштабных исследований.

Первая продукция

К 1975 году фирма AMD разрослась до довольно серьезных масштабов. Штат сотрудников насчитывал свыше 1 500 специалистов. Основные производственные мощности находились в США и Малайзии. Объем продаж достиг отметки в $26,5 млн. Начальная глава истории АМД ознаменовалась тем, что фирма сделала акцент на изготовление CPU по лицензии. Создание и производство своих разработок ушло на второй план.

В 70-х годах компаниф AMD подписала кросс-лицензированный договор на использование разработок Intel. Параллельно с этим инженеры фирмы работали над созданием уникального процессора для ПК. Грамотное использование метода обратной инженерии позволило специалистам компании Advanced Micro Devices создать аналог Intel 8080. Чип AMD был полностью совместим со своим более именитым конкурентом, но функционировал на 40% быстрее.

Руководство AMD принимает решение запустить производство серии микропроцессоров Am2900. Этот чип оказался очень успешным с коммерческой точки зрения. Все благодаря внедрению инновационной технологии. Инженеры AMD добились максимальной скорости работы, но при этом снизили тепловыделение, а также предложили доступную цену. Все заработанные деньги фирма AMD инвестирует в расширение производственных центров, увеличение штата сотрудников и проведение научных исследований.

Собственные процессоры

Первый шаг был сделан в 1991 году, когда компания АМД презентовала свою разработку Am386, ставшую прототипом Intel 80386. Разработчики сумели создать оригинальную структуру, однако состав команд остался без изменений. В этот период AMD запускает создание процессорного микрокода.

Это сыграло важную роль истории компании AMD, ведь уже в 1993 году Intel выигрывает судебное разбирательство, вследствие которого было запрещено применение сразу нескольких micro-кодов.

Невзирая на все преграды, производство Am486 продолжается, поскольку это была персональная разработка бренда AMD. Эксперты полагают, что именно с этого момента берет свое начало независимая история компании АМД в IT-сфере. За торговой маркой AMD закрепился статус производителя действительно надежных чипов, способных корректно функционировать на более высоких частотах нежели аналоги от Intel.

Компания Advanced Micro Devices существенно расширяет клиентскую базу, появляются корпоративные партнеры. Пожалуй, самым известным заказчиком на то время была фирма Compaq. Продукцией бренда AMD заинтересовались военные силы США. Опыт такого сотрудничества у обоих сторон уже был, когда еще фирма АМД на своих заводах производила чипы на основе полученной лицензии от Intel.

Актуальность 86-разрядных процессоров стремительно угасает, поскольку на рынке процессоров появляется Intel Pentium. Фирма AMD старается не отставать от конкурентов, поэтому начинает работу над созданием собственного чипа нового поколения который получил кодовое название К5. В 1997 году состоялся релиз процессора AMD-K6. Он стал королем бюджетного сегмента, поэтому с легкостью нашел своего покупателя.

Вскоре компания AMD презентует чип второго поколения. Он получает поддержку технологии "3DNow", ставшей основополагающим трендом в индустрии видеоигр. Процессоры этой линейки производились вплоть до 2011 года.

Битва за гигагерцы

По производительности этот чип от AMD заметно превосходил своего главного конкурента в лице Intel Pentium, поэтому практически сразу завоевал колоссальную популярность. Многие известные компании занимались производством материнским плат и чипсетов, заточенных именно под использование Athlon.

Создание графических чипов

История компании АМД была бы неполноценной без упоминания производства видеокарт. Руководство бренда принимает смелое решение выйти на новый рынок, расширив ассортимент продукции AMD. Стоит признать, что авантюра оправдалась сполна.

Компания AMD поглощает канадское предприятие ATI Technologies, которое специализировалось на создании GPU-процессоров. Официально сделка была подтверждена 25 октября 2006 года. Аналитики оценили ее в $5,4 млрд.

Здание где размещались офисы ATI в силиконовой долине до слияния с AMD

Главным конкурентом AMD на новом рынке стала фирма NVIDIA. Однако впоследствии обе компании были заподозрены в ценовом сговоре. Антимонопольный комитет США даже провел разбирательство по этому вопросу. Без судебного разбирательства не обошлось, но оно завершилось благоприятно для обоих ответчиков.

Взлеты и падения

В истории развития AMD наступает временная пауза, связанная с возобновлением гегемонии Intel. Разумеется, что это нанесло серьезный удар по объему прибыли. Поэтому в 2009 году начинается масштабная продажа производственных мощностей AMD.

Изначально фирма АМД оставляла часть акций заводов, но после продала ценные бумаги GlobalFoundries. Серьезный кризис стал пищей для размышлений. Руководство AMD принимает решение сконцентрироваться на поиске новых решений для видеокарт и центральных процессоров.

Поглощение ATI в 2006 году открыло для компании AMD новые возможности развития, включая разработку гибридных процессоров с интегрированной графикой. Впервые подобные технологичные решения появились на рынке в 2011-2012 годах. Так называемые APU были необычайно популярны в своем сегменте, поскольку позволяли собрать компьютер для выполнения несложных, офисных задач без использования дискретных видеокарт.

Следующим серьезным прорывом в истории компании АМД стал 2012 год, а именно презентация новой архитектуры Graphics Core Next. Первой видеокартой на основе прогрессивной технологии стал AMD Radeon HD 7770. Современные GPU, использующиеся сегодня, функционируют на основе видоизмененной GCN.

Навязывая конкуренцию

В истории компании AMD был длительный период отставания на рынке процессоров. Чтобы окончательно выйти из кризиса, производитель начинает искать новые технологические решения. Результатом длительного поиска становится появление CPU-чипов на принципиально новой архитектуре ZEN. Они были представлены в 2016 году. В продаже появились в 2017 году. Наиболее мощным процессором этой линейки стала модель AMD Ryzen 7 1800X. Восьмиядерный чип с 16 потоками обеспечивает максимальную производительность.

Восьмипоточный процессор Ryzen 7 1800X 2017 года выпуска из последней и актуальной на данный момент линейки чипов от AMD

В первое время продаж было замечено множество проблем программного характера. Баги в микрокодах материнских плат и ОС давали о себе знать. Поэтому устройства AMD функционировали не всегда на максимуме. Фирма АМД заслуживает благодарности, ведь все изъяны устранялись действительно оперативно.

Созданные на архитектуре ZEN процессоры AMD продемонстрировали серьезные преимущества в задачах, которые требовали большого количества потоков. Конкуренты по-прежнему предлагали четырехъядерные процессоры или HED-платформы, стоящие значительно дороже.

Очередной подъем в истории AMD наметился весной 2017 года, когда состоялся анонс первой HEDT-платформы. Мощнейшей моделью линейки стал 16-ядерный процессор с 32 потоками AMD Ryzen Threadripper 1950X.

Уже в июне 2017 года компания АМД громко возвращается на рынок серверов, запустив цепочку поставок EPYC, которая стала едва ли не самой мощной вычислительной платформой. 2018 год ознаменовался периодом обновления старых решений. Наибольшей оптимизации подверглась линейка AMD Ryzen Threadripper, модели которой стали 32-х, а позже и 64-х ядерными.

AMD сейчас

Акции компании Advanced Micro Devices торгуются на американской фондовой бирже NASDAQ. 2019 год закончился для производителя процессоров положительной финансовой отчетностью. Объем чистой прибыли AMD достиг отметки $341 млн.

Тарас С. Частный инвестор, предприниматель, блогер. Инвестирую с 2008 года. Зарабатываю в интернете на высокодоходных проектах, криптовалютах, IPO, акциях и других активах. Со-владелец нескольких ресторанов и сети магазинов электронной техники. Консультирую партнеров, делюсь опытом.

Присоединяйся в Telegram-канал блога со свежими новостями. Чат с консультантом в Телеграм.

Первые центральные процессоры были многоножками

1940–1960-е годы

Прежде чем углубляться в историю развития центральных процессоров, необходимо сказать несколько слов о развитии компьютеров в целом. Первые CPU появились еще в 40-х годах XX века. Тогда они работали с помощью электромеханических реле и вакуумных ламп, а применяемые в них ферритовые сердечники выполняли роль запоминающих устройств. Для функционирования компьютера на базе таких микросхем требовалось огромное количество процессоров. Подобный компьютер представлял собой огромный корпус размером с достаточно большую комнату. При этом он выделял большое количество энергии, а его быстродействие оставляло желать лучшего.

Компьютер, использующий электромеханические реле

Однако уже в 1950-х годах в конструкции процессоров стали применяться транзисторы. Благодаря их применению инженерам удалось добиться более высокой скорости работы чипов, а также снизить их энергопотребление, но повысить надежность.

В 1960-х годах получила свое развитие технология изготовления интегральных схем, что позволило создавать микрочипы с расположенными на них транзисторами. Сам процессор состоял из нескольких таких схем. С течением времени технологии позволили размещать все большее количество транзисторов на кристалле, в связи с чем количество используемых в CPU интегральных схем сокращалось.

Тем не менее архитектура процессоров была всё ещё очень и очень далека от того, что мы видим сегодня. Но выход в 1964 году IBM System/360 немного приблизил дизайн тогдашних компьютеров и CPU к современному — прежде всего в плане работы с программным обеспечением. Дело в том, что до появления этого компьютера все системы и процессоры работали лишь с тем программным кодом, который был написан специально для них. В своих ЭВМ компания IBM впервые использовала иную философию: вся линейка разных по производительности CPU поддерживала один и тот же набор инструкций, что позволяло писать ПО, которое работало бы под управлением любой модификации System/360.

Компьютер IBM System/360

По своей архитектуре процессор IBM System/360 являлся CISC-решением. Как вы знаете, все интегральные схемы делятся на две большие категории: RISC (Reduced Instruction Set Computer) и CISC (Complex Instruction Set Computer). Вторые работают со сложными инструкциями, а первые — с упрощенными. С точки зрения современных достижений, сложность инструкций для CISC-процессоров заключается в том, что их длина не ограничена. Вдобавок к этому они могут содержать сразу несколько арифметических действий. Однако в то время дизайн RISC не существовал в принципе, и IBM, а также другие производители использовали CISC-архитектуру вплоть до 1980-х годов.

Несмотря на высокую стоимость, System/360 стал относительно успешным на рынке. Во время презентации компьютера во всех городах США присутствовало порядка 100 тысяч бизнесменов, говорится в официальном пресс-релизе IBM от 7 апреля 1964 года. В первый месяц американская компания получила более 1000 заказов на IBM System/360 и еще одну тысячу в последующие четыре месяца. Для того времени цифры более чем впечатляющие. Компьютеры System/360 также активно использовались агентством NASA для управления космическими полетами в ходе программы «Аполлон».

IBM zSeries до сих пор поддерживают работу программного обеспечения, написанного для платформы System/360

Возвращаясь к теме совместимости System/360, нужно подчеркнуть, что IBM уделила очень много внимания данному аспекту. Например, современные компьютеры линейки zSeries до сих пор поддерживают работу программного обеспечения, написанного для платформы System/360.

Первым коммерчески успешным устройством DEC стал компьютер PDP-8, выпущенный в 1965 году. В отличие от PDP-1, новая система была 12-битной. Стоимость PDP-8 составляла 16 тысяч долларов США – это был самый дешевый миникомпьютер того времени. Благодаря столь низкой цене устройство стало доступно промышленным предприятиям и научным лабораториям. В итоге было продано около 50 тысяч таких компьютеров. Отличительной архитектурной особенностью процессора PDP-8 стала его простота. Так, в нем было всего четыре 12-битных регистра, которые использовались для задач различного типа. При этом PDP-8 содержал всего 519 логических вентилей.

Компьютер PDP-8. Кадр из фильма «Три дня Кондора»

Intel 4004

1971 год вошел в историю как год появления первых микропроцессоров. Да-да, таких решений, которые используются сегодня в персональных компьютерах, ноутбуках и других устройствах. И одной из первых заявила о себе тогда еще только-только основанная компания Intel, выпустив на рынок модель 4004 — первый в мире коммерчески доступный однокристальный процессор.

Прежде чем перейти непосредственно к процессору 4004, стоит сказать пару слов о самой компании Intel. Её в 1968 году создали инженеры Роберт Нойс и Гордон Мур, которые до того момента трудились на благо компании Fairchild Semiconductor, и Эндрю Гроувом. Кстати, именно Гордон Мур опубликовал всем известный «закон Мура», согласно которому количество транзисторов в процессоре удваивается каждый год.

Уже в 1969-ом, спустя всего лишь год после основания, компания Intel получила заказ от японской компании Nippon Calculating Machine (Busicon Corp.) на производство 12 микросхем для высокопроизводительных настольных калькуляторов. Первоначальный дизайн микросхем был предложен самой Nippon. Однако такая архитектура не приглянулась инженерам Intel, и сотрудник американской компании Тед Хофф предложил сократить число микросхем до четырех за счет использования универсального центрального процессора, который бы отвечал за арифметические и логические функции. Помимо центрального процессора, архитектура микросхем включала оперативную память для хранения данных пользователя, а также ПЗУ для хранения программного обеспечения. После утверждения окончательной структуры микросхем продолжилась работа над дизайном микропроцессора.

В апреле 1970 года к команде инженеров Intel присоединился итальянский физик Федерико Фаджин, который до этого также работал в компании Fairchild. У него был большой опыт работы в области логического проектирования компьютеров и технологий МОП (металл-оксид-полупроводник) с кремниевыми затворами. Именно благодаря вкладу Федерико инженерам Intel удалось объединить все микросхемы в один чип. Так увидел свет первый в мире микропроцессор 4004.

Процессор Intel 4004

Что касается технических характеристик Intel 4004, то, по сегодняшним меркам, конечно, они были более чем скромные. Чип производился по 10-мкм техпроцессу, содержал 2300 транзисторов и работал на частоте 740 кГц, что означало возможность выполнения 92 600 операций в секунду. В качестве форм-фактора использовалась упаковка DIP16. Размеры Intel 4004 составляли 3x4 мм, а по бокам располагались ряды контактов. Изначально все права на чип принадлежали компании Busicom, которая намеревалась использовать микропроцессор исключительно в калькуляторах собственного производства. Однако в итоге они позволили Intel продавать свои чипы. В 1971 году любой желающий мог приобрести процессор 4004 по цене примерно 200 долларов США. К слову, чуть позже Intel выкупила все права на процессор у Busicom, предрекая важную роль чипа в последующей миниатюризации интегральных схем.

Процессор Intel 4040

Спустя три года после выхода процессора Intel 4004 увидел свет его преемник — 4-битный Intel 4040. Чип производился по тому же 10-мкм техпроцессу и работал на той же тактовой частоте 740 кГц. Тем не менее, процессор стал немного «сложнее» и получил более богатый набор функций. Так, 4040 содержал 3000 транзисторов (на 700 больше, чем у 4004). Форм-фактор процессора остался прежним, однако вместо 16-пинового стали использовать 24-пиновый DIP. Среди улучшений 4040 стоит отметить поддержку 14 новых команд, увеличенную до 7 уровней глубину стека, а также поддержку прерываний. «Сороковой» использовался в основном в тестовых устройствах и управлении оборудованием.

Intel 8008

Читайте также: