Krzemowa dynastia

Mija 25 lat od wyprodukowania przez Intela pierwszego 16-bitowego procesora w architekturze x86.

Mija 25 lat od wyprodukowania przez Intela pierwszego 16-bitowego procesora w architekturze x86.

Określenie "przełomowe wydarzenie" w odniesieniu do niedługiej przecież historii przemysłu informatycznego często bywa nadużywane. Przy różnych okazjach przywołuje się rozmaite wynalazki, które w mniejszym i większym stopniu wpłynęły na kształt współczesnych komputerów. Z całą pewnością jednak na specjalne miejsce w annałach informatyki zasługuje wydarzenie, jakim było wyprodukowanie przez Intela pierwszego procesora x86. Dziś układy zakorzenione w architekturze powstałej w 1978 r. znajdują się w komputerach osobistych, serwerach, palmtopach, urządzeniach sieciowych, a także kasach fiskalnych i sprzęcie medycznym. To dzięki niesamowitej karierze x86 Intel jest zaliczany do najpotężniejszych firm nie tylko branży IT, ale światowej gospodarki.

Układ za układem

Krzemowa dynastia

Od lewej: Andy Groove, zatrudniony jako czwarty pracownik w Intelu, Bob Noyce i Gordon Moore - założyciele firmy

Kiedy powstał "przełomowy" procesor 8086, Intel był firmą z dziesięcioletnim stażem. 16-bitowy układ, nad którym pracowano od początku lat 70., składał się z 29 tys. tranzystorów i był taktowany zegarem 5 MHz. Na rynkowy sukces tej architektury wpłynęła w dużej mierze umowa z IBM zawarta w 1982 r. Na mocy porozumienia jedna z wersji 8086, nazwana 8088, miała zostać wykorzystana w komputerach IBM PC. Tym samym rozpoczęła się droga komputerów pod strzechy. Co ciekawe, w owym czasie kierownictwo Intela było przekonane, że przyszłością mikroprocesorów jest branża motoryzacyjna. Gordon Moore, jeden z założycieli firmy i autor słynnej zasady o tempie wzrostu wydajności procesorów, kupił pierwszy komputer osobisty dopiero w późnych latach 80.

Choć niektórzy pionierzy komputeryzacji twierdzą, że o sukcesie komputerów osobistych nie zadecydowało nic więcej, jak tylko dołączenie do urządzeń instrukcji obsługi, to nie ulega wątpliwości, że zasługi Intela na tym polu można porównać tylko z IBM, który wyprodukował pierwszego PC. Wielką zaletą serii układów x86 jest wspólny rdzeń. Przez ćwierć wieku, pomimo rozmaitych zmian dokonywanych w kolejnych generacjach procesorów, podstawowe elementy architektury pozostawały bez zmian.

Specjaliści oceniają, że zaledwie 40% wzrostu wydajności - od pierwszych 8086 do współczesnych Pentium - zawdzięczamy modyfikacjom w architekturze, dodawaniu nowych instrukcji. Reszta to wynik stosowania zegarów o wyższych częstotliwościach oraz coraz mniejszych i szybszych tranzystorów. Trwałość i niezmienność x86 zaowocowały przywiązaniem do tej platformy producentów oprogramowania.

W miarowym tempie

Krzemowa dynastia

Procesor 8086 składał się z 29 tys. tranzystorów

Wydajność kolejnych wersji procesorów Intela rosła w tempie wymierzonym przez Gordona Moore'a. Jak dotąd nie zawiodła formuła wypowiedziana przez niego w 1965 r., stanowiąca, że liczba tranzystorów w procesorach podwaja się co 18, 24 miesiące. Notabene, pierwsze tranzystory umieszczono na płytce krzemowej i stworzono zintegrowany obwód na 20 lat przed wyprodukowaniem pierwszego układu x86.

Pierwszy procesor 8086 zawierał 29 tys. tranzystorów. Produkowane dzisiaj układy Pentium 4 składają się ze 100 mln, a Itanium 2 będzie zawierał ich prawie 0,5 mld tranzystorów. Zdaniem Moore'a sformułowana przez niego zasada powinna zachować aktualność jeszcze przynajmniej przez najbliższą dekadę. Według prognoz do 2005 r. powstaną układy zawierające miliard tranzystorów (Itanium Montecito).

Krzemowa dynastia

Pentium 4 zbudowany w technologii 0,18 mikrona składa się z 42 mln tranzystorów

W ciągu 25 lat zanotowano również ogromny wzrost częstotliwości zegarów taktujących pracę procesorów z 5 MHz do ponad 3 GHz. Ktoś zauważył, że gdyby prędkość osiągana przez samochody wzrastała w tempie, w jakim rosła częstotliwość taktowania procesorów Intela, w ciągu 22 lat od powstania samochodu podróż ze wschodniego wybrzeża USA na zachód trwałaby 13 s!

Więcej i szybciej

Okrągła rocznica zbiegła się w czasie z innym znaczącym osiągnięciem Intela. Według firmy Mercury Research, która podsumowała sprzedaż komputerów biurkowych, przenośnych i serwerów, w kwietniu br. Intel wyprodukował miliardowy egzemplarz procesora. "Począwszy od 8086, do dzisiejszych procesorów Pentium 4, Xeon i technologii mobilnej Centrino, architektura Intela oferuje cyfrową inteligencję ludziom na całym świecie. To najbardziej udana architektura w historii komputerów" - mówi Pat Gelsinger, wiceprezes Intela odpowiedzialny za rozwój technologii. Na następny miliard nie trzeba będzie czekać 25 lat. Firma szacuje, że 2-miliardowy egzemplarz procesora zostanie sprzedany za mniej więcej cztery lata.

W bieżącym roku nabywców znajdzie ok. 140 mln procesorów bazujących na x86. Ogromną większość dostarczy Intel, ale "pomoże" mu w tym kilku innych dostawców. Firma AMD, założona zaledwie rok później niż Intel, produkuje własne układy, wykorzystując architekturę x86. Od chwili rozpoczęcia ich produkcji AMD sprzedała ok. 200 mln procesorów.

Kolejne generacje procesorów zbudowanych w architekturze x86

1971 r. - mikroprocesor 4004, 108 KHz

1972 r. - mikroprocesor 8008, 200 KHz

1974 r. - 8080, 2 MHz

1976 r. - 8085, 5 MHz

1978 r. - 8086, 5 MHz, 8 MHz, 10 MHz

Pierwszy procesor x86 składał się z 29 tys. tranzystorów.

1979 r. - 8088, 8 MHz, 5 MHz

Tańsza wersja 8086. Trzy lata później firma IBM zdecydowała się wykorzystać ten układ w PC. Umowa z IBM utorowała Intelowi drogę na listę Fortune 500.

1982 r. - Intel286, 12 MHz, 10 MHz, 6 MHz

i286 (początkowo występujący pod nazwą 80286) to pierwszy procesor, na którym można było uruchamiać aplikacje napisane dla starszych układów. Od tej pory "wsteczna zgodność" będzie przez wiele lat stanowić żelazną zasadę.

1985 r. - Intel386 DX, 33 MHz, 25 MHz, 20 MHz, 16 MHz

Układ składał się z 275 tys. tranzystorów, ponadstukrotnie więcej niż pierwszy mikroprocesor Intela. Początek układów 32-bitowych.

1988 r. - Intel386 SX, 33 MHz, 25 MHz, 20 MHz, 16 MHz

1989 r. - Intel486 DX, 50 MHz, 33 MHz, 25 MHz

Kolejna wersja procesora Intela była już na tyle wydajna, że pozwoliła na przejście od "wpisywania komend" do "klikania myszką". Po raz pierwszy do układu x86 Intel wbudował koprocesor, który pozwalał na odciążenie jednostki centralnej w obsłudze obliczeń matematycznych.

1993 r. - Intel Pentium, 66 MHz, 60 MHz

Od Pentium zaczęło się odsłuchiwanie dźwięku na komputerze, rozpoznawanie ludzkiej mowy i pisma odręcznego. Rok później na rynek trafiły układy taktowane zegarem 100 MHz.

1995 r. - Intel Pentium Pro, 200 MHz, 180 MHz, 166 MHz, 150 MHz

Pierwszy procesor przeznaczony dla serwerów i stacji graficznych. Pentium Pro został wyposażony w dodatkowy układ pamięci buforującej. Składał się z 5,5 mln tranzystorów.

1997 r. - Intel Pentium II, 300 MHz, 266 MHz, 233 MHz

Miał o 2 mln tranzystorów więcej niż Pentium Pro. Dążąc do dalszego przyspieszania obliczeń związanych z obsługą obrazu, dźwięku i wideo, wyposażono go w obsługę dodatkowych instrukcji multimedialnych MMX.

1998 r. - Intel Pentium II Xeon, 400 MHz; Intel Celeron, 300 MHz

Pentium II Xeon został zaprojektowany z myślą o stacjach roboczych oraz średnich i dużych serwerach. Systemy wieloprocesorowe mogły zostać wyposażone w cztery, osiem lub więcej jednostek. Natomiast Celeron miał stanowić wyposażenie najtańszych komputerów.

1999 r. - Intel Pentium III, 500 MHz, 450 MHz; Intel Pentium III Xeon, 550 MHz, 500 MHz

W układy Pentium III wbudowano 70 nowych instrukcji (SIMD), które znowu pozwoliły podnieść wydajność, zwłaszcza w obszarze przetwarzania obrazów, grafiki trójwymiarowej, mediów strumieniowych. Procesor zbudowany z 9,5 mln tranzystorów został wykonany w technologii 0,25 mikrona. Wersja serwerowa (Xeon) zaprojektowana do konfiguracji wieloprocesorowych została wyposażona w nową technologię buforującą.

2000 r. - Procesor Intel Pentium 4, 1,50 GHz, 1,40 GHz

Zbudowany w technologii 0,18 mikrona układ składa się z 42 mln tranzystorów.

2001 r. - Procesor Intel Xeon, 1,70 GHz, 1,50 GHz, 1,40 GHz; Procesor Intel Itanium, 800 MHz, 733 MHz

Itanium to pierwszy 64-bitowy procesor wyprodukowany przez Intela. Firma projektowała go "od zera", wykorzystując technologię EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing).

2002 r. - Procesor Intel Itanium 2, 1 GHz, 900 MHz

2003 r. - Procesor Intel Pentium M, 1,70 GHz, 1,20 GHz (Low Voltage), 1 GHz (Ultra Low Voltage)

Najnowszy produkt Intela, układ Pentium M, jest oferowany pod marką Centrino łącznie z chipsetem i systemem łączności bezprzewodowej.

Źródło: Intel

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200