História mikroprocesorov

História mikroprocesorov siaha do histórie vzniku prvých počítačov. Prvé počítače vznikli už počas 2. svetovej vojny. Britský elektronický kryptovací analizačný stroj COLOSSUS rozlúštil nacistický kódovací stroj ENIGMA, čo veľmi prispelo k tomu, že spojenci vyhrali vojnu.

V roku 1946 - ENIAC prvý program ovládaný elektrónkový počítač bol zostrojený na Pennsylvánskej univerzite v USA. Bol určený na výpočet balistických dráh striel kanónov. Elektrónky boli práve príčinou, prečo sa veľmi zahrieval, zaberal veľmi veľa priestoru (okolo 100 m štvorcových) a často sa kazil.
Veľký pokrok znamenalo vynájdenie tranzistoru v r. 1947 a jeho lacnejšej a spoľahlivejšej varianty v r. 1950, ktorou bol plošný tranzistor. Tranzistory však tiež mali nevýhodu a to, že to boli oddelené súčiastky a museli sa vzájomne prepojovať. Toto vyriešil v r. 1958 integrovaný obvod.
Rok 1961: vznikli plošné dosky, na ktorých boli integrované obvody spájané už hliníkovým filmom namiesto drótov = ďalší pokrok. Teraz už bolo všetko pripravené na vznik mikroprocesora.
Všetko sa začalo rokom 1969, kedy japonská firma Busicom, ktorá sa zaoberala výrobou kalkulačiek, požiadala firmu Intel, aby pre ňu vyvorila sústavu 12 čipov schopných vykonávať logické operácie a pamätať si dáta. Tedovi Hoffovi, inžinierovi Intelu, sa tento nápad nezdal byť efektívny, jeho riešenie bolo zjednodušiť dizajn vytvoriť programovateľný procesor. Spolu s Federicom Fagginom a Stanom Mazorom vytvoril čip obsahujúci vlastnú pamäť ROM, v ktorej bol uložený program, pamäť RAM pre spracovávanie dát, vstupno-výstupné zariadenie a nemenovanú 4-bitovú procesnú jednotku, čo sa zapísalo do histórie ako mikroprocesor Intel 4004. Skladal sa z 2300 tranzistorov a bol schopný konať 60000 inštrukcií za sekundu a bol teda výkonom na rovnakej úrovni ,ako ENIAC, pričom tranzistory samotné zaberali plochu asi 4 mm štvorcové.
V roku 1701vynález EPROM (erasable programmable read-only memory), čiže prepisovateľná ROM pamäť, čo v praxi znamenalo, že sa dal meniť program procesora , veľmi pridal na jeho praktickosti a mnohostrannosti (predtým sa dal použiť len do kalkulačiek).
1972 - Intel vytvoril 8008, prvý 8-bitový mikroprocesor so schopnosťou spracovávať alfanumerické znaky, opäť pokrok voči čiste numericky orientovanému 4004.
1974 - na trh prichádza 8080 so schopnosťou vykonať 290000 inštrukcií za sekundu a adresovať 64 Kb pamäte. Tento procesor bol použitý aj v počítači, ktorý uvidel svetlo sveta v r.

1975 a volal sa Altair 8800 - prvý osobný počítač - dosiahol veľmi vysokého rozšírenia práve vďaka jeho nízkej cene: $395. V roku 1980 stál už procesor 8080 iba $5. 1978 - prichádza 8086 - 16 bitový procesor schopný adresovať 16 Mb pamäte.
1979 - 8088 - ďalší procesor 8-bitový so 16-bitovou architektúrou, bol použitý v IBM PC.
1982 - 80286 - použitý v IBM PC AT, dokázal pracovať v protected móde
1985 - 80386 - 32 bitový procesor, obsahoval 275000 tranzistorov, viac než 100 krát viac oproti 4004. Pracoval na frekvencií 16-40 Mhz
1987 - rekordy v rýchlosti 32 bitových mikroprocesorov súvisia s vynýjdením čipovej architektúry RISC (Reduced Instruction Set Computing) - znemanalo to zjednodušenie inštrukčnej sady - procesor bol schopný tie isté úlohy riešiť jednoduchším spôsom)
1989 - do hry vstupuje firma AMD, ktorá tiež začína na trh dodávať procesory tohoto typu.
koniec 1989 - na trh prichádza 486 - obsahoval 1,2 milióna tranzistorov, taktovacia frekvencia 25 MHz (pre procesory SX - mali zabudovaný matematický koprocesor staršej generácie) alebo 33 MHz (pre procesory DX - mali zabudovaný matematický koprocesor novšej generácie). Neskôr prišla 486 DX-2, ktorá pracovala na 50,66 alebo 75 Mhz a po nej ešte 486 DX-4, ktorá šla na 100, 120 alebo 133 MHz.
1990 - mikroprocesory sa začínajú používať v autách, mobiloch, pageroch, mobilných počítačoch.. V tomto období prinášajú na trh obe firmy Intel aj AMD procesory, ktorých rozmery sú až o 40 % menšie a začína sa výroba prvých mobilných počítačov.
1993 - ďalšie pokroky v mobilných procesoroch (zmenšenie spotreby a zvýšenie výkonu). Firma HP ich volala OmniBook, IBM ThinkPad a Toshiba NoteBook, podstatné však je, že ich veľkosť bola okolo výkresu A4.
1991 - 486SX za cenu $400.
1992 - prvý procesor od firmy Cyrix - Cx486SLC za cenu $119.
1993 - predalo sa procesorov za $8,3 bilióna, čo bolo oproti minulému roku nárast o 59 %.
1993 - marec - na svet prišla nová generácia mikroprocesorov Pentium. Pentium nebol len obyčajným nasledovníkom 486ky. Hoci mikroprocesory s RISC technológiou, spomenutou vyššie, boli rýchlejšie než mikroprocesory s technológiou CISC (complex instruction-set computer), bežali pomalšie so s takým širokým softvérovým vybavením, aké bolo v tej dobe už dostupné. Intel chcel vytvoriť procesor, ktorý by bežal s dobovým softvérom rýchlosťou RISC technológie. Výsledok bol Pentium procesor s 3 000 000 tranzistorov, frekvenciou 60, 66, 75 neskôr aj 100 MHz.

Koncom roku 1994 sa už dalo kúpiť Pentium procesor za takú cenu, ako kedysi 486.
Pomerne dlhú dobu sa len zvyšoval výkon jednak procesorov Pentium ako aj naďalej 486.
8. január 1997 - prvé procesory Pentium MMX (macro media expanded), inštrukčná sada bola doplnená o inštrukcie MMX, čo znamenalo zrýchlenie procesora v oblasti práce s multimédiami. Tu už rýchlosť dosahovala 200-233 MHz.
1995 - procesor ďalšej generácie - Pentium Pro, taktovacia frekvencia - 166, 180, 200 MHz, našiel uplatnenie hlavne v serveroch, nakoľko bol stavaný na spracovanie 32- bitového kódu, ktorý používa Windows NT a nie 16-bitového, ktorý používa Windows 9x. Preto nikdy neprenikol do domácností. Podporoval aj prácu s ďalšími procesormi svojho radu a preto bol výnimočne vhodný práve pre pracovné stanice a servere. Do tohto procesora bola integrovaná už aj pamäť L2 cache. Neskôr, v r. 1997 boli aj pridané inštrukcie MMX.
apríl 1998 - Pentium Celeron - vydanie tohto procesora na trh bolo viac-menej neplánované firmou Intel. Tento procesor bol iba takpovediac odpoveďou na procesory K6 firmy AMD a M2 firmy Cyrix. Keďže tieto firmy vydali na trh svoje procesory, ktoré sa vyznačovali veľmi dobrým pomerom cena/výkon, Intel vydal na trh procesor, ktorý mal byť pôvodne ďalšou generáciou svojho predchodcu, teda vydal vlastne Pentium 2, odobral z neho plastický box, čím sa procesor menej hrial a zmenšili sa náklady a tiež odobral L2 cache, čo spôsobilo taktiež pokles nákladov na výrobu, ale aj dramatický pokles výkonu. Tieto procesory bežia na frekvencií 266 a 300 Mhz. Moderné procesory sú závislé na L2 cache, lebo L2 cache znamená veľké zvýšenie výkonu a týmto urobili Celeron naozaj pomalým procesorom. Ale Celeron, hoci to bol nepodarený procesor (jeho výkon bol dokonca porovnateľný s Pentiom 200 MMX a s K6 200, pod Win 98 dokonca K6 200 bežalo lepšie), vyrábal sa len v obmedzeno množstve a mal za úlohu len ako-tak podržať Intel, kým príde na trh.
koncom 1998 - Intel Mendocino alebo tiež Intel Celeron A, ktorý už disponoval 128 Kb L2 cache. Nasledovník Mendocina, Pentium 2, má L2 cache naletovanú na sebe a celý sa nachádza v plastickom boxe, kdežto Mendocino má L2 cache priamo v jadre, čo umožňuje pristupovať k nej plnou rýchlosťou procesora, naproti Pentiu 2, ktorý k nej pristupuje polovičnou rýchlosťou.

Takže opäť je rýchlosť Celeronu A porovnateľná s Pentiom 2, dokonca Celeron 300A je v niektorých testoch o niečo výkonnejší než P2 300 a jeho výkon je opäť porovnateľný s konkurenčným AMD K6-2 300.
26.4.1999 - na trh prichádza 466 Celeron spolu s novým chipsetom Intel 810.
máj 1997 - vychádza Pentium 2 (vraveli mu aj Klammath) a s ním aj Slot 1, na ktorý prešiel Intel, keď videl, že po nezdarenom Celerone ho začína AMD dobiehať (najprv procesorom K6, neskôr K6-2). S týmto procesorom súvisí aj nástup chipsetu i440LX, ktorý uzrel svetlo sveta na jeseň a s ním prišli aj také špeciality ako SDRAM, či AGP slot. Spočiatku bol taktovaný na 266 Mhz, neskôr 300 v októbri.
január 1998 - 333 Mhz Pentium 2 - od tohto procesora boli už všetky vyrábané 0,25 mikrónovou technológiou.
august 1998 - 450 MHz Pentium 2.
Procesory 350, 400, 450 Mhz Pentium 2 sa stále ešte vyrábajú, ale už čoskoro sa ich výroba zastaví.
1999 - Pentium 3, v podstate sa nejedná o nič nové, len o zavedenie ďalších 70 nových inštrukcií KNI (pomáhajú programom na rozpoznávanie ľudskej reči a pri modelovaní 3D), zvýšená rýchlosť, 0,25 mikrónová technológia, 9,5 milióna tranzistorov a využíva architektúru DIB, teda L2 cache je rozdelená na 2 časti, jedna s kapacitou 2x16 Kb, implementovaná priamo v jadre a druhá 512 Kb, pracujúca polovičnou rýchlosťou. Taktovacia frekvencia: 600 a 666 Mhz.
začiatok roku 2001 - Pentium 4 - osádza sa na 400 Mhz zbernicu na Socket 423. Jedná sa o 64- bitový procesor. Použitých je 42 miliónov tranzistorov. Pracuje na frekvencií 1,3 a 1,5 Ghz a koncom roka by sa mal vyšplhať až na 2 Ghz.