Mária
-7 °C
3 °C

30 éves a processzor

2001.12.12. 18:10
A mikroprocesszor szó említése néhány éve még zavart pillantásokat váltott ki felhasználói körökben. Kevés átlagember tudott bármit is a számítógép "agyáról". Ma azonban már a PC-felhasználók többsége olyan magától értetődően adja meg gépe processzorának műszaki és sebességadatait, mint ahogy a büszke gépkocsi-tulajdonosok beszélnek az autójuk élvonalbeli technológiáját, minőségét és megbízhatóságát megtestesítő négy-, hat- vagy nyolchengeres V-motorról.
Az Intel 1969-ben, annak a projektnek a keretében fogott hozzá az első mikroprocesszor megépítéséhez, amelynek eredeti célja a japán számológépgyártó Busicom új, programozható termékcsaládjához szánt lapkakészlet kifejlesztése volt. A Busicom megrendelése 12 chip szállítására szólt.

Az Intel egyik mérnöke, Ted Hoff azonban jobb és hatékonyabb működést ígérő, általános rendeltetésű logikai eszközt tervezett a feladatra. Hoff ötlete alapján készítették el a világ első mikroprocesszorát. Hatvanezer dollárért először a Busicom szerezte meg a mikroprocesszor szabadalmi jogát, ám az újításban rejlő lehetőségeket felismerve, az Intel hamarosan visszafizette megrendelőjének ezt az összeget.

Az első processszor

A vállalat 1971. november 15-én lépett piacra 4004-es kódszámú első processzormodelljével. Az első processzor egységára 200 dollár volt.

A mikroprocesszor sikerének titka az eszköz szoftveres programozhatóságában rejlett. Feltalálása előtt a lapkákat meghatározott, konkrét feladatok végrehajtására tervezték. A 2300 tranzisztorból álló, alig körömnyi 4004 számítási teljesítménye megegyezett a világ első, szobányi méretű elektronikus komputere, az 1946-ban megépített ENIAC kapacitásával.

A 4004 megjelenése számos vállalat mérnökeinek érdeklődését felkeltette, ám ekkor még nem körvonalazódtak világosan a mikroprocesszor felhasználási lehetőségei. A korai alkalmazások között különféle hétköznapi, gyakorlati megoldások (pl. közlekedésilámpa-vezérlő készülékek, vérmintaelemző műszerek) és különleges, nem mindennapi eszközök egyaránt szerepeltek (többek között a NASA 29 évvel ezelőtt útjára bocsátott, ma is működőképes Pioneer 10 űrszondája, amely 2001. szeptember 1-én 11,8 milliárd kilométer távolságra volt a Földtől).

Túl a 2GHz-en

A 4004 legfiatalabb közvetlen leszármazottja az asztali PC-khez kifejlesztett IntelŽ PentiumŽ 4 processzor. Huszonnyolc évre volt szükség ahhoz, hogy a 4004 másodpercenkénti 108 000-es órajelüteme a Pentium III processzorra jellemző 1 milliárdra (azaz 1 GHz-re) emelkedjen, ezt követően pedig mindössze 18 hónap kellett ahhoz, hogy az ez év augusztusában bevezetett Pentium 4 mikroprocesszor átlépje a 2 GHz-es álomhatárt.

A Pentium 4 processzorral működő (1000-2000 dolláros áron beszerezhető) személyi számítógépek hatékonyan ösztönzik az otthoni számítástechnika legújabb trendjeinek felfutását - a digitális zenehallgatást, a digitális otthoni filmkészítést, illetve a fejlettebb játékoknál, valamint a netről származó illetve oda szánt anyagoknál, oktatási és értékesítési alkalmazásoknál használatos, fényképhű háromdimenziós képek és vizuális környezetek kezelését.

Cél a 10GHz

Gordon Moore, az Intel társalapítója 1965-ben azt jósolta, hogy a lapkákon elhelyezett tranzisztorok száma 18-24 havonta duplázódik majd meg. A "Moore törvényeként" ismertté vált előrejelzés mindmáig pontosnak bizonyult. A tranzisztorok szilícium-alapú miniatürizálásában és a chipgyártásban elért legújabb eredmények nyomán az általános rendeltetésű mikroprocesszorok sebessége még jóval évtizedünk vége előtt elérheti a másodpercenkénti 10 milliárd órajelütemet (azaz a 10 GHz-et).

Ekkora számítási teljesítmény mellett akár teljes körű beszédfelismerési és hangvezérlési funkcionalitást is megvalósíthatunk - azaz szavainkkal irányíthatjuk otthoni számítógépeinket, amelyek azonnal reagálnak a hangos parancsokra.

Az Intel asztali gépekhez szánt mikroprocesszorainak története
1971: A 4004 mikroprocesszor

A 4004 volt az Intel első mikroprocesszora. Ez a Busicom számológépeihez kifejlesztett, áttörő jelentőségű újítás teremtette meg a mesterséges intelligencia és a személyi számítógépek megalkotásának lehetőségét. Tranzisztorok száma: 2300, sebesség: 108 KHz

1974: A 8080 mikroprocesszor

A 8080 mikroprocesszorral működött a világ első személyi számítógépe, az Altair, amely állítólag a Star Trek tévéfilmsorozat Enterprise űrhajójának egyik úti célja után kapta a nevét. A számítástechnika rajongói 395 dollárért vásárolhatták meg az Altair összeállításához szükséges csomagot. Hónapokon belül több tízezer darab kelt el a termékből, ami a személyi számítógépek történetében elsőként vezetett a megrendelések torlódásához. Tranzisztorok száma: 6000, sebesség: 2 MHz

1978: A 8086-8088 mikroprocesszor

Az IBM új PC divíziójával kialakított, kulcsfontosságú üzleti kapcsolat részeként a 8088 lett az IBM új sikerterméke, az IBM PC motorja. A 8088 sikerének köszönhetően az Intel bekerült a Fortune 500 vállalatainak sorába. A Fortune magazin a "Hetvenes évek üzleti sikertörténetei" közé sorolta a céget.
Tranzisztorok száma: 29 000, sebesség: 5 MHz, 8 MHz, 10 MHz

1982: A 286 mikroprocesszor

A 80286 kódszám alatt is ismert 286 volt az első olyan Intel mikroprocesszor, amely az elődjéhez írt valamennyi szoftvert képes volt futtatni. Ez a szoftverkompatibilitás azóta is az Intel mikroprocesszorainak alapvető jellemzője. A bevezetést követő 6 év alatt mintegy 15 millió 286-alapú személyi számítógép talált gazdára a világ különböző országaiban.
Tranzisztorok száma: 134 000, sebesség: 6 MHz, 8 MHz, 10 MHz, 12,5 MHz

1985: Az Intel 386 mikroprocesszor

Az Intel 386 a 4004 tranzisztorszámának több mint százszorosát tartalmazta. A 32 bites architektúrájú processzor párhuzamos feladatvégzésre, azaz több program egyidejű futtatására is képes volt.
Tranzisztorok száma: 275 000, sebesség: 16 MHz, 20 MHz, 25 MHz, 33 MHz

1989: Az Intel 486 DX CPU mikroprocesszor

A 486 processzorgeneráció váltotta fel első ízben egérműveleteken alapuló (point-and-click) gépvezérléssel a korábbi, parancsszintű számítástechnikát. "Ekkor juthattam először színes képernyőhöz, és tudtam jelentős sebességet elérni a számítógépes kiadványszerkesztés terén" - emlékszik vissza David K. Allison, a Smithsonian's National Museum of American History technika-történésze. Az Intel 486 processzor tartalmazott elsőként beépített matematikai társprocesszort, amely az összetett matematikai műveletek elvégzésével tehermentesítette a központi egységet, ezzel is növelve a számítási sebességet.
Tranzisztorok száma: 1,2 millió, sebesség: 25 MHz, 33 MHz, 50 MHz

1993: A Pentium processzor

A Pentium processzorra épülő számítógépek elődeiknél könnyebben boldogultak az olyan, valós életből származó adatok feldolgozásával, mint a beszéd, a hang, a kézírás és a fényképfelvételek. A Pentium márkanév hamarosan annyira közismertté vált, hogy a képregények és a televíziós beszélgetőműsorok világát is meghódította.
Tranzisztorok száma: 3,1 millió, sebesség: 60 MHz, 66 MHz

1997: A Pentium II processzor

A 7,5 millió tranzisztort tartalmazó Pentium II processzor a kimondottan a kép- és hangjelek, valamint grafikus adatok feldolgozására tervezett Intel MMX technológiára épül. Bevezetésére a nagysebességű gyorstárlapkát is tartalmazó Single Edge Contact (S.E.C) Cartridge (egyélű csatlakozósoros tokozás) részeként került sor. E chip segítségével a PC-felhasználók digitális fényképeket is rögzíthetnek, szerkeszthetnek és megoszthatnak családtagjaikkal és barátaikkal az interneten keresztül, szöveges és zenei aláfestéssel, valamint képáttűnésekkel láthatják el amatőr filmfelvételeiket, sőt, videotelefon segítségével akár hagyományos telefonvonalon vagy az interneten keresztül is továbbíthatnak videotartalmat.
Tranzisztorok száma: 7,5 millió, sebesség: 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz

1999: A Celeron processzor

Az Intel szegmens-specifikus processzorfejlesztési gyakorlatát folytatva, az Intel Celeron processzor a "value PC-k" felhasználói számára készült. Ez a kimagasló ár-érték arányt megtestesítő modell kimondottan a leggyakoribb magánfelhasználói alkalmazásokhoz (pl. számítógépes játékok és oktatási szoftverek futtatásához) garantál csúcsteljesítményt.
Tranzisztorok száma: az első generációnál 7,5 millió, a másodiknál 19 millió, a jelenlegi 1,1 GHz-es változatnál 27, az 1,2 GHz-esnél pedig 44 millió Sebesség: az első generációnál 266 MHz - jelenleg 500 MHz és 1,2 GHz között

1999: A Pentium III processzor

A Pentium III hetven új utasítást (Internet Streaming SIMD bővítést) tartalmaz, amelyek nagy mértékben megnövelik a fejlett képalkotási, háromdimenziós, folyamatos audio- és video-átviteli, valamint beszédfelismerési alkalmazások futtatásakor nyújtott teljesítményt. A tovább finomított internethasználati jellemzőknek köszönhetően e processzor felhasználói valósághű online múzeumokban, áruházakban böngészhetnek, és kiváló minőségű videoanyagokat tölthetnek gépükre a világhálóról. A PentiumŽ III már a 0,25 mikronos technológia alkalmazásával készült.
Tranzisztorok száma: 9,5 millió, sebesség: 650 MHz-től 1,2 GHz-ig

2000: A Pentium 4 processzor

A Pentium 4 processzorra épülő PC-k felhasználói profi kivitelű filmeket készíthetnek, televíziós minőségű videoanyagokat tekinthetnek meg az interneten, valós idejű beszédcélú és video-kommunikációt folytathatnak, valós időben jeleníthetik meg a háromdimenziós grafikákat, nagy sebességgel kódolhatják az MP3 lejátszókra szánt zenei felvételeket, illetve több multimédiás alkalmazást is futtathatnak párhuzamosan gépükön az internetes kapcsolat megszakítása nélkül. A processzor első változata 42 millió tranzisztort és 0,18 mikron vastagságú áramköri vonalakat tartalmazott. Az Intel első mikroprocesszora, a 4004, 108 kilohertzen (108 000 hertzen) működött, míg a Pentium 4 esetében már az induló sebesség is elérte a 1,5 gigahertzet (1,5 milliárd hertzet). Ha a gépkocsik sebessége hasonló arányban nőtt volna ugyanezen időszak alatt, ma mindössze 13 másodpercre lenne szükségünk ahhoz, hogy San Franciscóból New York-ba jussunk.
Tranzisztorok száma: 42 millió
Sebesség: 1,3, 1,4, 1,5, 1,7 és 1,8 GHz, valamint a 2001. augusztus 27-én bejelentett, történelmi jelentőségű 2 GHz