Коротка історія процесорів Intel, частина 1: 4004 до Pentium Pro

Intel 8008 Intel 8008 торгує деякою тактовою частотою - вона працювала на частоті 500 КГц, на відміну від 4004 на 720 КГц - для покращених можливостей. Хоча дещо повільніше, воно могло працювати на восьми біт даних одночасно, а не на чотирибітні обмеження 4004. Спочатку до замовлення до 4004, чіп запізнився на ринок, і компанія, яка спочатку замовляла її, Computer Terminal Corporation , пізніше вирішив не використовувати дизайн. Компанія погодилася дозволити Intel продати чіп самостійно, а 8008 став комерційним успіхом. Він був використаний у французькому мікрокомп'ютері Micral-N в 1972 році і канадському MCM / 70, починаючи з 1974 року. Чіп використовував 3500 транзисторів, що зробило його значно складнішим, ніж 4004 (до того часу кілька тисяч транзисторів було серйозним Інженерні зусилля.) Федеріко Фаггін не провів весь проект, але він завершив розробку і був закінчений під його керівництвом. У 2008 році Фагін назвав 8008 "предком Pentium Pro".

Intel 8080 Процесор Intel 8080 був дизайном 1974 року, який сформував 8008, і різко збільшив тактову частоту від 500 кГц до 2 МГц (пізніше чіпи з частотою до 3,155 МГц будуть випущені). 8080 був першим чіпом Faggin розроблений з нуля, і він використовував n-канальний MOS-процес (4004 і 8008 використовували p-channel MOS), з меншою кількістю необхідних підтримуваних чіпів і 6000 транзисторів в базовому дизайні. Тоді Intel був відомий більше за свою пам'ять, ніж процесори, але 8080 виявився величезним успіхом на ринку мікрокомп'ютерів, що розвиваються, з видатними дизайнерськими перевагами та широким поширенням у галузі. 8080 була базовою моделлю процесора, що використовується для нової операційної системи CP / M. Intel буде стежити за процесом 8080 з 8085 - двопроцесорним процесором із підтримкою 5V операції та кількома новими інструкціями для підтримки нових переривань.

Intel 8086 8086 і 8088 були задумані як короткострокові рішення, які могли б принести прибуток для Intel, коли він працював на його "реальному" чіпі наступного покоління, i432APX. 8086 та 8088 майже ідентичні, але 8086 реалізував 16-розрядні внутрішні та зовнішні шини, а 8088 підключений до решти систем через 8-бітну шину. Як не дивно, Intel побудував 8086 і 8088 частково, щоб відбити конкуренцію від Федеріко Фаггіна, який покинув компанію та розпочав свій власний конкуруючий бізнес, "Зілог". "86" в назві центрального процесора випливало з того, що він містив 8 універсальних 16-розрядних регістрів. Останній чіп містив 20000 транзисторів (29 000, якщо ви підрахували ПЗУ та PLA), вимірювало 33 мм квадратних метрів і було побудовано за технологією 3,2 мікронів. Це дід сучасної промисловості процесорів x86.

Intel 80386 80386 був суттєвим кроком вперед для дизайну процесора Intel. Він був першим 32-бітовим процесором Intel x86 і першим процесором Intel, який теоретично може вирішити до 4 Гб оперативної пам'яті, за технологією 1,5-мікронів та 1-мікроном. Він розширив і розширив захищений режим 80286 і включив новий віртуальний режим 8086, який дозволив 386 емулювати декілька чіпів 8086 одночасно. Це дозволило 386 виконати програми, які можуть працювати тільки в Режимі, під час використання операційної системи Protected Mode. 80386 також підтримував плоску модель пам'яті в режимі захищеного режиму, що дозволило програмам розглядати пам'ять як єдиний, суміжний адресний простір, навіть якщо сам процесор фактично використовував сегментовану модель пам'яті. Модель 386SL підтримує кеш-пам'ять, встановлену на материнській платі (16KB-64KB). Як і у 286, інші компанії представили 80386 клонів - AMD випустив 386 тактових частоти до 40 МГц, на шині 40 МГц порівняно з шинами 25 та 33 МГц, підтримуваними Intel.

Intel 80486 80486 запускається в 1989 році, через три роки після початкового дебюту 80386. Це був перший процесор Intel, що містив понад мільйон транзисторів, перший чіп Intel x86 з кешем L1, а перший жорстко конвеєрний x86-ядро (тісний трубопровід - це той, у якому кожен етап виконує свої операції в одному і тому ж часовому інтервалі). 80486 був першим чіпом Intel для впровадження мультиплікатора годин, в якому процесор працює в декілька базах швидкості базової шини, а також перший чіп Intel, який може регулярно виконувати прості інструкції протягом одного тактового циклу. Це був також перший чіп Intel для реалізації вбудованого FPU (486DX мав цю функцію, тоді як 486SX і попередні 386DX мікросхеми не було). Intel спочатку намагалася підштовхнути шину до 50 МГц, але була змушена скоротити їх завдяки проблемам стабільності та тепла.

Intel Pentium і Pentium MMX Pentium дебютував у 1993 році як перший в Україні нечисловий процесор Intel x86. Новий ЦП включав подвійні цілі трубопроводи, тобто іноді він міг би скласти до двох вказівок на тактний цикл (це називається суперскалярною архітектурою). Він використовував 64-розрядну зовнішню шину замість 32-розрядної шини 486 і пропонував окремі кешування інструкцій та даних для підвищення продуктивності. Продуктивність FPU також різко покращилася. Пізніше Intel представить Pentium MMX, підтримуючи нові мультимедійні інструкції (технологія MMX), більші кеші та більшу загальну продуктивність. Pentium і Pentium MMX продовжували стати актуальними для сучасного процесора Intel - його початкове ядро ​​Atom (Bonnell) залучило натхнення від 80486 і P5, як і перші покоління Xeon Phi (Лицарі Паром, Лицарський кут). Коли Intel хотіла продемонструвати транзистори з напругою напруги, він знову повернувся до ядра Pentium, щоб зробити це. Незважаючи на те, що конкуренти Intel знову представили власні мікросхеми, для інших виробників x86 все більше ускладнилося створювати продукти, які могли б вийти з Intel.

Intel Pentium Pro Intel Pentium Pro є пра-прадідою практично кожен споживчий процесор, який Intel заклав протягом останніх 21 років. Це був перший чіп Intel для перекладу x86-інструкцій у внутрішні мікропроцесори та перевпорядковувати ці перекладені операції для оптимального виконання в ЦП. Сьогодні це загальна техніка, відома як виконання поза замовленням, але вона була радикальною в той час і коштувала Intel значну кількість пробілу та споживання енергії в порівнянні з Pentium. Номінальна TDP на Pentium 200 становила 15,5 Вт, а Pentium MMX - 15,7 Вт. TDP для Pentium Pro на частоті 200 МГц, у порівнянні, становив 35 Вт. Частково це пояснювалося великою кеш-пам'яттю L2, яка споживала значну кількість енергії. Покращення продуктивності Pentium Pro в першу чергу пов'язані з використанням 32-розрядного коду; в цих тестах він міг перевершити еквівалентний тактовий процесор Pentium на 25-35 відсотків, але був лише на 5 відсотків швидшим, якщо порівнювати його в 16-розрядному коді. Це обмежило прийняття чіпа, оскільки MS-DOS, Windows 3.1 та Windows 95 були цілком або значно засновані на 16-бітовому коді.