Наиболее важные процессоры в истории компьютеров

    Tech image for Web Page.jpg

    Процессоры обступают нас повсюду — они есть в компьютерах, телефонах, часах, и даже в холодильниках и чайниках. За всем тем их можно легко разбить на две-три группы по общим признакам (к образцу, ARM и x86), и в каждой группе были модели, которые серьезно продвинули процессоростроение впредь — о них и поговорим.

    Intel 4004 (1971)

    Intel_4004.jpg

    Процессор, с которого все началось — да, разумеется были процессоры и до него, но это был первый коммерческий «камень», который в принципе мог купить каждый муж. Его характеристики были более чем скромны — частота до 740 КГц, сам он был 4-битным, а заслуживал около 200 долларов (к примеру — за такие деньги сейчас не запрещается взять хороший четырехядерный Intel Core i5). Однако его способностей вполне хватало для работы калькуляторов — именно для них он и разрабатывался.

    Intel 8086 (1978)



    Только с этого процессора стали использовать набор команд х86, что сейчас есть во всех процессорах от Intel и AMD. Так что в теории современный программы после некоторой адаптации можно запустить на этом 10 МГц «камушке». Вдобавок это был первый 16-битный процессор от Intel, так что в итоге он мог адресовать аж 1 МБ памяти — большой объем по тем меркам.

    Zilog Z80 (1976)



    Zilog Z80 SIO - Z84C4006PSC 03.jpg

    Пожалуй, один из самых известных процессоров из-за Sinclair ZX Spectrum — персональному компьютеру, который заслуживал крайне дешево, и поэтому за 17 месяцев было продано аж единственный миллион экземпляров. Сам процессор был бинарно совместим с популярным Intel 8080, так что с пуском программ никаких проблем не было. Ну а из-за огромной популярности Спекки под сей процессор было написано огромное множество всевозможным программ и игр, больше того — их пишут даже сейчас (да-да, под 3-10 МГц процессор 30-летней давности), так что CPU можно смело называть самый долгоживущим среди процессоров для индивидуальных ПК.

    RCA 1802 (1976)



    С развитием ракетостроения достаточно быстро стало понятно, что благодаря высокого уровня солнечной (в основном) радиации обычные кремниевые процессоры бойко деградируют и перестают работать, так что для долгих космических перелетов нужно или действовать серьезную защиту (что сильно увеличивает вес спутника), или же использовать другой теллур или подложку. Первый вариант, разумеется, отбросили — для спутников 70ых годов и тот и другой грамм был на счету, а вот второй вариант удался — был создан процессор RCA 1802, сформированный по технологии кремний на сапфире (КНС) и обладающий высокой устойчивостью как к статике, так и к радиации. И CPU не подвел — он был установлен в исследовательском зонде Галилео, изучавшем Юпитер, и без задач отработал почти 15 лет (с 1989 по 2003 год), обработав при этом выше 30 гигабайт информации (и это при частоте всего 1.7 МГц).

    MOS Technology 6502 (1975)

    CPU, которые многие знают по компьютеру Apple II, в котором он стоял. Но собственную популярность он получил раньше из-за того, что при цене всего в 25 баксов конкурировал с Intel 8080 и Motorola 6800, которые стоили возле 200 долларов. Разумеется, конкуренты потом снизили цену (вдобавок более чем вдвое — до 70-80 долларов), однако это только подхлестнуло продажи 6502ого. По меркам средины 70ых это был достаточно мощный процессор, который мог адресовать до 64 КБ памяти. В результате его стали ставить в игровые приставки, где цена комплектующих была значительна (к слову, в Денди, он же NES, стоял именно он), и в дешевые ПК (тем самым обрезаны подхлестнув рынок домашних компьютеров). 

    Motorola 68000 (1980)



    Motorola-XC68000L (SN807).jpg

    «Последний выдыхание великой Motorola». Компания, которая на тот момент уже достаточно давно училась процессорами, стала сдавать — основной ее ошибкой было то, что она наплевала на сочетаемость: если Intel уже почти 5 лет выпускает х86 процессоры, от Motorola постоянно мастерила что-то новое. Так произошло и с 68k — это был мощный 32-битный процессор с частотой до 20 МГц, его деятельно ставили в персональные компьютеры от Amiga и Apple, он даже побывал в мироздании, будучи задействован в Спэйс Шаттлах. Но, увы, продолжения он толком не имел, в кончено 90ых Motorola пыталась уйти во встраиваемые решения, но и там более дешевые ARM-процессоры не отдали ей сколько-нибудь развиться.

    PowerPC 601 (1992)



    Архитектура Power была достаточно обстоятельным конкурентом x86, и все потому, что в нее серьезно вложились Apple и IBM: они отлично ориентировались, что Motorola не сможет в одиночку сделать новый хороший процессор, а Apple и IBM следует что-то ставить в свои устройства — так родился союз AIM (по первым буквам обществ, которые в него входили), и в 1992 году появился процессор 601, авралящий на частоте в 66 МГц. В итоге архитектура продолжала развиваться до середины свежих, пока не стало понятно, что x86 все же лучше. Последним устройством на архитектуре Power не запрещается считать Xbox 360, который относительно актуален даже мгновенно.

    AMD Opteron 240 (2003)



    Это был первый процессор архитектуры х86, умевший аппаратно исполнять 64-битные приложения. Intel в то время нечего было предложить — да, их Itanium мочь выполнять 64-битный код, но вот с 32-битным кодом, который был тогда в 99% расписаний, они работали медленнее, чем Opteron. Плюсов в 64-битной адресации было обильно, самый основной — возможность работы более чем с 4 ГБ памяти, и в Windows XP это уже водилось реализовано.

    Pentuim III (2000)

    Intel_BX80525U600512_Pentium-III_600MHz_100MHz_Bus_Speed_Socket-Slot_1_512Kb_L2_Cache_Single_Core_Processor.jpg

    В 90ые началась жесткая гонка за мегагерцами — каждое новоиспеченное поколение имело все меньший техпроцесс и все лучшую компоновку транзисторов, что в результате привело к тому, что планка в 1 ГГц была покорена в Pentium III в 2000 г. С тех пор частоты выросли крайне незначительно, до 3-5 ГГц, а производительность стали увеличивать «в ширину» — стали появляться многоядерные процессоры.

    Intel Pentium D (2005)



    Продув гонку за 64-битные процессоры, Intel решили подтянуться и создать зачинщик пользовательский двухядерный процессор — и им это удалось: в 2005 году они выпустили двухядерный Pentium, хотя бы по современным меркам это не совсем двухядерный процессор — это два процессора под одной капутом, без общих элементов. Работала такая схема плохо, да и софта, опорного многопоточность, тогда не было. Но все же это дало толчок к развитию многоядерных процессоров, где, к тексту, Intel все же проигрывает — AMD сейчас предлагает пользователям восьмиядерные решения, если Intel — лишь четырехядерные (и в скором времени — шестиядерные).

    После 2005 г чего-то глобально нового в процессорах больше, увы, не появлялось — да, теперь процессоры обладают кэш L3 и даже L4, но это логичное развитие L2. Процессоры имеют по 4-8 ядер — логичное формирование многоядерности. Частоты в среднем как были около 3 ГГц в 2005, такими они мгновенно и остались. И даже 128-битных процессоров не появилось и в ближайшем имеющемся не будет, ибо до лимита памяти х64 процессоров еще очень и очень далеко. Больше того — мы все ближе к лимиту на размер кремниевого транзистора, и сейчас деятельно ведутся разработки по созданию абсолютно новых процессоров. Так что кто знает — вероятно, лет через 20, мы будем работать на квантовых ПК, а на современные Core i7 просматривать также, как мы сейчас смотрим на какой-нибудь Pentium III.