Prvé mikroprocesory so štyrmi číslicami (bitmi) pozostávali z jedného kryštálu.  

Prvé mikroprocesory boli vyrobené na obvodoch p-MOS. Moderné mikroprocesory sú implementované na a - MOS obvodoch, ktoré majú nízku cenu a priemernú rýchlosť, na obvodoch CMOS extrémne nízkej spotreby a na obvodoch TTL s vysokou rýchlosťou.  

Prvé mikroprocesory (MP) sa objavili na začiatku 70-tych rokov ako výsledok spoločného úsilia systémových inžinierov riešiacich problémy architektonickej organizácie počítačových zariadení a obvodových inžinierov zaoberajúcich sa návrhom a technológiou výroby rádioelektronických zariadení.  

Prvý mikroprocesor - 4-bitový Intel 404 - vstúpil na trh nepripravený na túto udalosť v roku 1971. MP 4004, vyvinutý so zameraním na požiadavky výrobcov kalkulačiek, sa objavil pred svetom ako znak novej éry integrovanej elektroniky .  

Prvé mikroprocesory používali metódu správy pamäte známu ako čisto strojová správa pamäte.  

Stojí za to pripomenúť, že prvé mikroprocesory dovezené do Japonska v roku 1971 stáli asi tisíc dolárov.  

Za viac ako 30 rokov, ktoré uplynuli od objavenia sa prvých mikroprocesorov, boli vyvinuté určité pravidlá výmeny, ktorými sa riadia vývojári nových mikroprocesorových systémov. Tieto pravidlá nie sú príliš zložité, ale pre úspešnú prácu je potrebné ich pevne poznať a dôsledne dodržiavať.  

Operačné systémy sú vytvorené pre akýkoľvek typ mikroprocesora na základe inštrukčného systému, ktorý je zabudovaný do mikroprocesora počas vývoja. Prvý mikroprocesor vytvorila spoločnosť Intel, líder vo výrobe mikročipov.  

Môže nejaký technický výdobytok počítačovej éry konkurovať svojim významom mikroprocesorom? Prvé mikroprocesory, ktorých krátka história sa začala len pred desaťročím, boli založené najmä na výdobytkoch mikroelektroniky – technológie, ktorá vznikla oveľa neskôr ako nástup samotných počítačov a do značnej miery nezávisle od nich. Od samého začiatku získali konštruktéri a výrobcovia mikroprocesorov divoký súhlas hneď, ako boli schopní preukázať, že každý ich nový vývoj bol štruktúrou o krok bližšie k moderným počítačom strednej alebo veľkej veľkosti. Pozorovatelia nemali problém dospieť k záveru, že ak sa hustota balenia, rýchlosť a možnosti automatizovaného návrhu budú naďalej zvyšovať podľa očakávania, mikroprocesory sa čoskoro vyrovnajú výkonu a logike veľkých minipočítačov a možno aj veľkých počítačov.  

V roku 1970 bol urobený ďalší dôležitý krok na ceste k osobnému počítaču – Marchian Edward Hoff z Intelu navrhol integrovaný obvod podobný svojimi funkciami centrálnemu procesoru veľkého počítača. Takto sa objavil prvý mikroprocesor Intel-4004 (pozri obrázok vpravo), ktorý bol uvedený do predaja v roku 1971. To bol skutočný prelom, pretože mikroprocesor Intel-4004 s veľkosťou menej ako 3 cm bol produktívnejší ako obrovský stroj ENIAC. Je pravda, že schopnosti Intel-4004 boli oveľa skromnejšie ako schopnosti centrálneho procesora veľkých počítačov tej doby - pracoval oveľa pomalšie a dokázal spracovať iba 4 bity informácií súčasne (procesory veľkých počítačov spracovávali 16 alebo 32 bitov súčasne ), ale stálo to aj desaťtisíckrát lacnejšie.  

Vytvorenie operačného systému ako PC-DOS nebolo ani vecou náhody, ani výsledkom čisto technokratického plánovania. Ekonomická konkurencia už dlho viedla k vzniku operačných systémov pre sálové počítače ešte pred objavením sa prvých mikroprocesorov.  

Je to jediný čip, ktorý riadi všetko, čo sa deje v PC. Tento mikroobvod pracuje s určitou hodinovou frekvenciou, meranou určitým počtom megahertzov. Podľa dnešných štandardov boli prvé mikroprocesory (8088 alebo 80286) bolestivo pomalé a neboli by schopné spúšťať moderné programy.  

Prepracovanie veľkého integrovaného obvodu vždy, keď chce spoločnosť aktualizovať svoj produktový rad, čo sa stáva veľmi často, je skutočne obrovským počinom. Mikroprocesor sa zrodil vďaka myšlienke odborníkov z Bizicomu: bolo potrebné navrhnúť CKOEI integrovaný obvod, ktorý by sa dal ľahko prispôsobiť akémukoľvek novému produktu vyvinutému ich spoločnosťou. Bohužiaľ, Japonsko bolo v tom čase ešte príliš slabé v oblasti vývoja a dizajnu; tak sa Spojeným štátom podarilo vziať loptu a spustiť sa s ňou, čím sa vytvoril prvý mikroprocesor.  

Intel sa však naďalej držal prototypu, na ktorý už boli vynaložené prostriedky na vývoj. Prvým mikroprocesorom na svetovom trhu sa tak stal známy Intel 8008 MP.  

Kto a kedy vynašiel prvý mikroprocesor na svete

Každý zamestnanec Intelu vie, kto vynašiel mikroprocesor. V roku 1969 pre túto vtedy neznámu spoločnosť prišli pracovať japonskí vývojári, ktorí predtým navrhovali kalkulačky. Inžinieri použili dvanásť integrovaných obvodov na vytvorenie bežného stolného počítača. Hlavnú úlohu v tomto projekte zohral Masatoshi Shima. V tom čase viedol Ted Hofsor jedno z oddelení v Inteli. Ten ako budúci tvorca mikroprocesora si uvedomil, že namiesto kalkulačky s programovacími možnosťami je lepšie vyrobiť počítač, ktorý naprogramuje chod kalkulačky.

Vytvorenie prvého procesora na svete začalo vývojom jeho architektúry. V roku 1969 navrhol zamestnanec spoločnosti Intel nazvať prvú sériu mikroprocesorov rodinou 4000. Každý model v rodine mal šestnásť výstupných čipov. To pomáha pochopiť, aký bol prvý mikroprocesor. Model 4001 mal 2 KB pamäte. 4003 mala desaťbitový expandér s odkazmi na klávesnicu a rôznymi indikátormi. A verzia 4004 už bola štvorbitovým procesorovým zariadením. Mnohí veria, že to bol úplne prvý mikroprocesor. Model 4004 mal dvetisíc tristo tranzistorov. Zariadenie pracovalo na frekvencii 108 kHz.

Dnes už možno nájsť rôzne názory na to, kedy vznikol prvý procesor. Väčšina sa však domnieva, že 15. november 1971 je dátumom a rokom vzniku prvého mikroprocesora na svete. Pôvodne tento vývoj kúpila japonská spoločnosť Busicom za šesťdesiattisíc dolárov, no Intel neskôr peniaze vrátil, aby zostal jediným držiteľom autorských práv k vynálezu.

Prvý procesor sa používal v systémoch riadenia dopravy, najmä v semaforoch. Okrem toho sa prístroj používal v analyzátoroch krvi. O niečo neskôr si 4004 našla miesto vo vesmírnej sonde Pioneer 10, ktorá bola vypustená v roku 1972.

Prvý domáci mikroprocesor vznikol začiatkom sedemdesiatych rokov v Špeciálnom výpočtovom centre pod vedením D.I. Yuditsky.

V 70. rokoch tak začali mikroprocesory postupne prenikať do rôznych oblastí ľudskej činnosti. Všetky procesory boli neskôr rozdelené na mikroprocesory a samotné mikrokontroléry. Prvé sa používajú v osobných počítačoch a mikrokontroléry našli uplatnenie pri riadení rôznych systémov. Majú slabšie výpočtové jadro, no je tam veľa ďalších uzlov. Mikrokontroléry sa niekedy nazývajú mikropočítače, pretože všetky ich uzly a moduly sú umiestnené priamo na čipe.

Intel vydal svoj prvý mikroprocesor - model 4004

Intel vydal prvý mikroprocesor na svete, ktorý bol dostupný všetkým komerčným subjektom aj bežným ľuďom. O rok skôr armáda vyvinula mikroprocesor F14 CADC(en), ktorý bol až do roku 1998 klasifikovaný ako „prísne tajný“.

Japonská spoločnosť Busicom Corp (predtým Nippon Calculating Machine, Ltd) sa zaoberala výrobou kalkulačiek, ale čipy potrebné na prevádzku počítača vyvinul Intel. Preto Busicom Corp objednal 12 čipov pre svoju novú kalkulačku. Stojí za zmienku, že mikroobvod mal minimálny počet funkcií a bol schopný vykonávať určitý zoznam prác. Keď sa objavila nová akcia, bolo potrebné vyvinúť ďalší čip. Zamestnanci Intelu verili, že to bolo ekonomicky a prakticky nerentabilné. Stojí za to nahradiť všetky existujúce mikroobvody jedným centrálnym procesorom, ktorý bude vykonávať všetky potrebné úlohy.

Obe spoločnosti túto myšlienku podporili. Od roku 1969 začali navrhovať procesor Tad Hoff, vývojár projektu a zástupca Intelu, a Stanley Mazor, zamestnanec Busicom Corp., ktorí sa predtým podieľali na všeobecnom návrhu čipov. Vývoj začal znížením počtu čipov na 4. Obsahovali centrálny procesor, 4-bitovú centrálnu procesorovú jednotku, pamäťové zariadenie určené len na čítanie na ukladanie trvalých informácií a pamäťové zariadenie s náhodným prístupom na ukladanie používateľských informácií.

Keď taliansky fyzik Federico Fagin prišiel pracovať do Intelu, vývoj mikroprocesorov sa posunul do novej etapy. Neskôr bol nazývaný hlavným dizajnérom mikroprocesorov rodiny MCS-4. Dovtedy Fagin vyvíjal podobné schémy. V roku 1961 sa Federico zaoberal počítačovým logickým dizajnom v Olivetti. V roku 1968 vyvinul komerčný čip s technológiou kremíkového hradla pre Fairchil: Fairchild 3708. Táto skúsenosť mu pomohla integrovať mikroprocesor CPU do jedného. Fagin výrazne prispel k vývoju a vývoju čipu. Spolupráca talianskeho fyzika s Masatoshi Shimom, softvérovým inžinierom v Busicom Corp., viedla k vývoju prvého mikroprocesora 4004, ktorý bol svetu predstavený 15. novembra 1971. Náklady na mikroprocesor boli 200 dolárov.

Prečo dostal mikroprocesor názov 4004? Prvá číslica označuje číslo produktu. Každý produkt Intel mal svoje vlastné číslo. Pamäťové čipy (PMOS čipy) sa vyrábali pod prvým číslom. Mikroobvody NMOS boli vyrobené pod číslom dva. Pod číslom tri boli navrhnuté bipolárne mikroobvody. V súlade s tým dostali mikroprocesory štvrté číslo. Mikroobvody CMOS sa začali vyrábať pod číslom päť. Číslo sedem sú magnetické domény. Číslo osem zahŕňa bitové mikroprocesory a mikrokontroléry. Chýbali čísla šesť a deväť.

HISTÓRIA TVORBY A VÝVOJA
MIKROPROCESOROVÉ NÁSTROJE AUTOMATIZÁCIE

Moderné riešenia v oblasti automatizácie, robotiky a elektrických pohonov si nemožno predstaviť bez použitia mikroprocesorových nástrojov a systémov. Slávna americká spoločnosť Intel, založená v roku 1968, významne prispela k rozvoju polovodičových mikroobvodov. To bol čas vzniku nových technológií, vďaka ktorým bolo možné vytvárať miniatúrne polovodičové zariadenia - mikroobvody. Ich použitie otvorilo nové perspektívy vo všetkých oblastiach techniky vrátane automatizácie. Začala sa éra digitálneho počítačového spracovania informácií. Prvý počítač ENIAC, vytvorený v roku 1946, vážil asi 30 ton a zaberal veľkú miestnosť. V roku 1968 už bolo na svete 30 tisíc počítačov. Išlo prevažne o veľké sálové počítače (elektronické počítače) a „minipočítače“ veľkosti skrine. Nepríjemnou vlastnosťou týchto počítačov boli časté havarijné situácie z dôvodu prehrievania svietidiel a veľkého množstva konektorov. Preto bol vznik integrovanej elektroniky spôsobený objektívnymi príčinami.

Ryža. 1. Prvý elektronický digitálny počítač na všeobecné použitie ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

Zakladateľmi Intelu boli talentovaní vedci a vynálezcovia Robert Noyce, Gordon Moore a Andrew Grove. Bol to Robert Noyce, kto vynašiel integrovaný obvod v roku 1959. V polovici 60. rokov pracoval Noyce ako manažér v americkej spoločnosti Fairchild Semiconductor, známej svojim vývojom v oblasti elektronických technológií. Gordon Moore viedol výskum a vývoj v spoločnosti Fairchild Semiconductor a bol jedným z ôsmich zakladateľov spoločnosti Fairchild. Andy Grove, rodák z Maďarska, bol špecialistom na vývoj procesov. Do Fairchild Semiconductor nastúpil po získaní doktorátu z chemického inžinierstva na univerzite v Berkeley.

Koncom 60-tych rokov mnoho talentovaných inžinierov opustilo Fairchild Semiconductor a vytvorili si vlastné spoločnosti. Robert Noyce a Gordon Moore založili spoločnosť Intel a stali sa jej prvými zamestnancami. Postupom času sa k nim pridal Andy Grove. Počiatočný kapitál (2,5 milióna dolárov) poskytol spoločnosti finančník Arthur Rock zo San Francisca.

Intel sa špecializoval na výrobu polovodičových pamäťových zariadení. Prvým produkčným zariadením bol 64-bitový bipolárny Schottkyho bipolárny statický pamäťový čip s náhodným prístupom "3101". Špeciálne miesto, ktoré Intel obsadil vo svete elektroniky, je spojené s inými zariadeniami - mikroprocesormi. Stali sa technickým základom súčasnej počítačovej vedeckej a technologickej revolúcie.

Impulzom k vytvoreniu mikroprocesora bola zmluva s japonskou firmou Busicom, ktorá sa špecializovala na výrobu kalkulačiek. Busicom nariadil Intelu vyvinúť dvanásť vlastných čipov, no Intel nemal dostatok ľudských, finančných a výrobných zdrojov na dokončenie takej veľkej zákazky. Potom talentovaný inžinier Ted Hoff navrhol namiesto dvanástich špecializovaných mikroobvodov vytvoriť jeden univerzálny, ktorý by ich mohol nahradiť. R. Noyce a G. Moore ocenili prepracovanosť riešenia T. Hoffa. Nápad uspokojil aj Busicom, ktorý dielo financoval. Intel teda začal vyvíjať univerzálny čip, ktorý je možné naprogramovať na vykonávanie určitých príkazov. Prvýkrát nebola potrebná hardvérová implementácia prevádzkového algoritmu zariadenia: všetky operácie spracovania číselných údajov sa teraz vykonávali v súlade so špecifickým programom, ktorý sľuboval úsporu peňazí a času. Na realizácii plánov T. Hoffa pracovala skupina inžinierov a dizajnérov Intelu na čele s Federicom Feginom. Po 9 mesiacoch tvrdej práce sa objavil prvý mikroprocesor na svete „4004“. Pozostával z 2 300 polovodičových tranzistorov, no ľahko sa zmestil do dlane. Výkonovo nebol nový procesor horší ako počítač ENIAC, ktorý zaberal 85 metrov kubických a pozostával z 18 000 vákuových trubíc. Ted Hoff navrhol architektúru prvého procesora, Stan Mazor navrhol jeho inštrukčnú sadu a Federico Fagin navrhol procesorový čip.

Po posúdení výhod používania mikroprocesorov vedenie Intelu vstúpilo do rokovaní s Busicom, v dôsledku čoho Intel získal všetky práva na procesor „4004“ za 60 tisíc dolárov (treba poznamenať, že Busicom čoskoro skrachoval). Potom sa začala široká reklamná kampaň, ktorej cieľom bolo sprostredkovať inžinierskej komunite veľký potenciál programovateľných zariadení v rôznych oblastiach – od riadenia dopravy až po automatizáciu zložitých výrobných procesov. Intel organizoval semináre pre inžinierov, publikoval propagačné materiály a referenčné príručky o používaní mikroprocesorov. Niekoľko týždňov spoločnosť predala viac referenčnej dokumentácie ako samotné mikroprocesory. Po určitom čase sa veľmi rozšírili.

Čip 4004 sa tak stal prvým mikroprocesorom. Približne o šesť mesiacov neskôr niekoľko ďalších spoločností oznámilo vzhľad podobných zariadení. Tieto mikroprocesory, implementované pomocou technológie p-MOS, boli štvorbitové, to znamená, že dokázali spracovať iba 4 bity informácií naraz. Dĺžka programu a inštrukčná sada boli obmedzené a skoré procesory nemali veľa funkcií požadovaných od moderných mikroprocesorov. V roku 1972 Intel vydal procesor 8008, ktorý zdedil hlavné vlastnosti 4004. Bol to prvý 8-bitový procesor, ktorý sa dnes zaraďuje medzi procesory prvej generácie. Už mal akumulátor, šesť všeobecných registrov, ukazovateľ zásobníka, osem registrov adries a špeciálne inštrukcie pre vstup/výstup dát, ale tento procesor sa v komerčnom vývoji veľmi nepresadil.

Koncom roku 1973 Intel vyvinul nový 8-bitový mikroprocesor 8080. Jeho architektúra a systém velenia sa ukázal byť taký úspešný, že aj dnes je považovaný za klasiku.

Široké využitie mikroprocesorov v technológii začalo práve s príchodom čipu „8080“, ktorý patril k procesorom tretej generácie, ale nebol jediným úspešným 8-bitovým procesorom. O šesť mesiacov neskôr sa objavil mikroprocesor „6800“ od americkej spoločnosti Motorola, ktorý dal procesoru Intel tvrdú konkurenciu. Podobne ako 8080, aj mikroprocesor 6800 bol vyrobený technológiou n MOS, vyžadoval samostatný generátor hodín, mal trojzbernicovú štruktúru so 16-bitovou adresovou zbernicou, dobre vyvinutú architektúru a príkazový systém. Jeho hlavnými výhodami boli výkonnejší systém prerušenia ako 8080 a jedno (nie tri, ako 8080) napájacie napätie. Princípy vnútornej architektúry 6800 sa tiež výrazne líšili od 8080, a to predovšetkým absenciou všeobecných registrov, v ktorých sa v závislosti od pridelených úloh dali ukladať adresné aj číselné údaje. Namiesto toho bola do procesora pridaná druhá ekvivalentná batéria na spracovanie údajov a špecializované 16-bitové registre, kde boli uložené iba informácie o adrese. Údaje na spracovanie sa vybrali z externej pamäte a po spracovaní sa tam vrátili. Pamäťové príkazy boli jednoduchšie a kratšie, ale prenos bajtu do pamäte trval dlhšie ako prenos medzi vnútornými registrami 8080. Architektúra ani jedného z dvoch spomínaných procesorov nemala výrazné výhody a každý z nich sa stal praotcom dvoch veľkých rodín mikroprocesorov – Intelu a Motoroly, ktorých zástupcovia si konkurujú dodnes.

V roku 1978 Intel vyrobil prvý 16-bitový mikroprocesor „8086“, ktorý používala spoločnosť International Business Machines (IBM) na vytváranie osobných počítačov, a 16-bitový čip „68000“ od Motoroly bol použitý v známych počítačoch Atari a Apple. Čo sa týka „domácich“ počítačov, tie sa rozšírili s príchodom modelu ZX Spectrum (založeného na procesore „Z80“) od anglickej spoločnosti Sinclair Research Ltd, ktorej zakladateľom bol talentovaný inžinier Sir Clive Sinclair. Myšlienka použitia televízora namiesto drahého monitora a domáceho magnetofónu na ukladanie programov a údajov výrazne znížila náklady na domáci počítač a urobila ho cenovo dostupným pre bežného kupujúceho.

	Intel 4004– 4-bitový mikroprocesor vyvinutý spoločnosťou Intel Corporation a vydaný 15. októbra 1971. Tento čip je považovaný za prvý komerčne dostupný jednočipový mikroprocesor na svete.
	Intel 8080– 8-bitový mikroprocesor uvedený na trh v roku 1974. Poskytol desaťnásobný nárast výpočtového výkonu v porovnaní s predchádzajúcim procesorom. Toto je zariadenie, prostredníctvom ktorého inžinierska komunita prijala myšlienku mikroprocesorov. Tento čip vyvolal boom osobných počítačov.
	Intel 8048- prvý mikrokontrolér na svete, bol vydaný koncom 70. rokov. Toto zariadenie sa rozšírilo vďaka použitiu v klávesniciach osobných počítačov a herných konzolách.
	Intel 8051– mikrokontrolér druhej generácie, uvedený na trh v roku 1980. Vďaka úspešnej architektúre a príkazovému systému sa stal prakticky priemyselným štandardom. Dodnes ho vyrábajú známe korporácie v Amerike, Kórei a Japonsku.
	Moderný viacjadrový procesor Výpočtový výkon moderných mikroprocesorov je podľa výsledkov rôznych testov približne desaťtisíckrát vyšší ako výkon prvého procesora.

Ryža. 2. Rad kľúčových modelov mikroprocesorov a mikrokontrolérov

Rok po vytvorení mikroprocesora 8080 sa niekoľko inžinierov Intelu presťahovalo do spoločnosti Zilog a začali pracovať na vytvorení nového procesora, ktorý vychádzal zo svojich predchádzajúcich návrhov. V dôsledku toho sa v roku 1977 objavil mikroprocesor Z80, ktorý sa stal najlepším zástupcom 8-bitových procesorov. V porovnaní s 8080 vyžadoval iba jedno napájacie napätie, mal výkonnejší a flexibilnejší systém prerušenia, trojnásobnú rýchlosť hodín, dve batérie a duálnu sadu všeobecných registrov. Inštrukčná sada Z80 obsahovala všetkých 78 inštrukcií mikroprocesora 8080 a takmer rovnaký počet ďalších inštrukcií, takže programy vytvorené pre 8080 boli prenesené do Z80 bez akýchkoľvek zmien.

Neskôr (polovica 70. rokov) vznikol ďalší trend vo vývoji mikroprocesorov, ktorý priamo súvisí s automatizáciou a vznikom procesorov pre embedded riešenia. Začalo to procesorom Intel 8085. Najprv bol koncipovaný ako pokračovanie čipu 8080, no po čase sa objavil Z80 a nový mikroprocesor 6809 od Motoroly. Obidva výrazne prevyšovali výkon 8085, čo podnietilo Intel, aby sa pustil do vývoja prvého 16-bitového mikroprocesora, 8086, ale s vývojom periférnych čipov 8156 a 8755 dostal procesor 8085 nové perspektívy. Prvý čip obsahoval statickú RAM (pamäť s náhodným prístupom) s kapacitou 256 bajtov, dva 8-bitové, bitovo konfigurovateľné I/O porty a programovateľné počítadlo časovača. Druhý obsahoval tri viacbitové vstupno/výstupné porty a 2 KB ROM (pamäť len na čítanie) s ultrafialovým vymazávaním. Vhodnou kombináciou výstupov týchto troch mikroobvodov dostali vývojári elektronických zariadení funkčne kompletný modul - mikrokontrolér, ktorý je možné zabudovať do akéhokoľvek zariadenia: voltmetra, frekvenčného merača, rôznych typov zosilňovacích zariadení či meničov. Niekoľko spoločností vydalo energeticky úsporné verzie k MOS tejto rodiny. To umožnilo vytvárať mikroprocesorové zariadenia s autonómnym napájaním z batérie. Nakoniec, na konci 70-tych rokov Intel „spojil“ tieto tri mikroobvody do jedného čipu a vytvoril jednočipový mikropočítač (mikrokontrolér) „8048“, ktorý obsahoval RAM a ROM, aritmeticko-logickú jednotku, vstavané hodiny. generátor, časovač-počítadlo, vstupné/výstupné porty. Ďalej boli vyvinuté mikrokontroléry „8035“ a „8748“ podobné štyridsiatemu ôsmemu. Riadiaci systém jednočipových mikrokontrolérov bol výrazne slabší ako u procesora 8085, množstvo RAM a ROM, počet vstupno/výstupných portov bol tiež menší ako u vyššie spomínaného trojbalenia, ale to všetko; bola umiestnená v jednom čipe, čo výrazne zjednodušilo vývoj a výrobu nových zariadení založených na jednočipových mikropočítačoch. Myšlienka vytvorenia univerzálneho hardvéru so softvérovou konfiguráciou pre špecifické úlohy, ktorá sa stala impulzom pre vznik mikroprocesorov, získala najvyšší stupeň implementácie v jednočipových mikrokontroléroch.

Začiatkom 80-tych rokov spoločnosť Intel vydala výkonnejší mikrokontrolér „8051“ a čoskoro jeho modifikácie „8031“ a „8751“. Mikropočítačové jadro tejto série sa stalo klasikou pre mikrokontroléry. Z technologického hľadiska bol mikrokontrolér 8051 na svoju dobu veľmi zložitým zariadením MCS 51 je nesporným lídrom v počte odrôd a firiem vyrábajúcich jeho modifikácie. Dnes existuje viac ako 200 modifikácií mikrokontrolérov MCS 51, ktoré vyrába takmer 20 popredných výrobcov elektronických súčiastok (Atmel, Infineon Technologies, Philips, Hyundai, Dallas Semiconductor, Temic, TDK, Oki, AMD, MHS, LG, Winbond, Silicon Labs atď.). Mikrokontroléry originálnej architektúry od Motorola, Zilog, Analog Devices, Microchip, Scenix, Holtec si tiež našli svoje miesto.

	Bob Noyce Známy pre svoje inovatívne názory na vývoj polovodičových technológií. Bol to Robert Noyce, kto vynašiel integrovaný obvod v roku 1959. V polovici 60. rokov bol Noyce manažérom vplyvnej spoločnosti Fairchild Semiconductor. Neskôr bol jedným zo zakladateľov Intelu.
	Gordon Moore Talentovaný a pracovitý inžinier, ktorý sa tešil veľkej autorite medzi svojimi kolegami. Jeden zo zakladateľov spoločnosti Intel. „Sme skutoční revolucionári. Koniec koncov, tieto najnovšie pokroky v elektronike menia svet oveľa rýchlejšie ako akékoľvek politické udalosti.“
	Andy Grove Energický a podnikavý Andrew Grove pracoval v spoločnosti Fairchild Semiconductor ako špecialista na vývoj procesov. Grove prišiel do Fairchildu po získaní doktorátu z chemického inžinierstva na univerzite v Berkeley. Jeden zo zakladateľov spoločnosti Intel.
	Ted Hoff Teddy Hoff je jedným z vynálezcov mikroprocesora. Bol to on, kto navrhol koncept univerzálneho mikroobvodu a vyvinul architektúru prvého procesora. "Mňa osobne najviac oslovuje to, že vďaka mikroprocesorom sa počítače stali produktom masového trhu."

Ryža. 3. Vynikajúci vedci, vynálezcovia, revolucionári v oblasti mikroelektroniky

Vytvorenie mikroprocesora je uznávané ako jeden z vynikajúcich úspechov dvadsiateho storočia. Každý rok sa celosvetovo predá stámilióny mikroprocesorov a miliardy mikrokontrolérov. Podľa časopisu „World of Computer Automation“ sa priemerný Američan počas dňa asi 300-krát (!) zaoberá mikrokontrolérmi zabudovanými doslova všade – od práčok, výťahov a telefónov až po semafory, autá a priemyselné stroje.

Prieskum Semiconductor Industry and Business Survey odhaduje, že ak by automobilový a letecký priemysel počas 30 rokov rástol rovnakým tempom ako výroba polovodičov, Rolls-Royce by stál 2 doláre 75 centov a s použitím len jedného litra benzínu by mohol cestovať takmer jeden a pol tisíc kilometrov a lietadlo Boeing 767 by stálo 500 dolárov a dokázalo by obletieť zemeguľu za 20 minút len ​​s použitím plechovky petroleja. V roku 1996 boli mená tvorcov mikroprocesora, Dr. Tedd Hoff, Dr. Federico Fagin a Stan Mazor, uvedené do americkej Národnej siene slávy vynálezcov (Akron, Ohio) a pripojili sa k menám Thomasa Edisona, Wrighta. bratia a Alexander Bell.

Ďalší smer vo vývoji mikroprocesorových systémov vznikol v roku 1969, čo bolo spôsobené potrebou nahradiť zložité, objemné a nespoľahlivé obvody automatického riadenia reléových stykačov v priemyselných podnikoch. General Motors práve v tomto roku pripravil súťažnú požiadavku na vývoj univerzálneho mikroprocesorového zariadenia pre potreby priemyselnej výroby.

Tender vyhrala spoločnosť Bedford Associates z Massachusetts, ktorej v tom čase šéfoval Richard Morley. Vyvinuli mikroprocesorové zariadenie (ovládač), ktoré umožňovalo prepínať k nemu pripojené signálne vodiče v rôznych kombináciách. Tieto kombinácie boli špecifikované riadiacim programom, ktorý bol zostavený v počítači a následne načítaný do pamäte ovládača. S využitím jedného mikroprocesorového zariadenia, do ktorého bol načítaný program, bolo teda možné implementovať riadiaci systém, na vývoj ktorého bolo predtým potrebné spínať desiatky alebo dokonca stovky rôznych elektromechanických komponentov, ako sú relé, časovače, počítadlá, atď. regulátory atď. Zároveň by sa jeden a ten istý ovládač mohol použiť na ovládanie rôznych strojov a mechanizmov len zmenou programu, ktorý je v ňom načítaný. Takto sa objavil prvý programovateľný logický radič (PLC) na svete, ktorý Bedford Associates nazval „Projekt 084“.

Spoločnosť začala rozvíjať výrobu priemyselných regulátorov a neskôr sa premenovala na Modicon (skratka pre Modular Digital Controller, t.j. modulárny digitálny regulátor). V roku 1977 bola značka Modicon predaná spoločnosti Gold Electronics a neskôr ju kúpila známa nemecká spoločnosť AEG. Vďaka tomu sa značka Modicon stala majetkom francúzskej spoločnosti Schneider Electric, ktorá ju vlastní dodnes. Je potrebné poznamenať, že spoločnosť Schneider Electric je jedným zo svetových lídrov vo vývoji, výrobe a implementácii technických prostriedkov napájania, elektrického pohonu a automatizácie.

Tendra sa na žiadosť General Motors zúčastnila aj ďalšia spoločnosť, ktorá stále zaujíma vysoké postavenie medzi lídrami vo výrobcoch automatizačných komponentov. Hovoríme o Allenovi Bradleym. Hoci firma prehrala tender, práce v tomto smere pokračovali. Manažment Allena Bradleyho získal kontrolné podiely v Information Instruments a Bunker-Ramo Corporation, ktoré už v tom čase vyvinuli kontrolér PDQ II (skratka pre Program Data Quantizer, softvérový modulátor údajov). Tento model ovládača sa ukázal byť príliš objemný a ťažko programovateľný. Allen Bradley však zotrval a v roku 1970 bol na základe PDQ II vyvinutý regulátor PMC (Programmable Matrix Controller). Tento model však reálne nespĺňal požiadavky zákazníkov na riadenie technologických celkov. Po úprave sa zrodil model s názvom PLC 1 („Programmable Logic Controller“, programovateľný logický radič). Práve tento názov a skratka PLC sa udomácnili v oblasti automatizácie a používajú ju odborníci na označenie tejto triedy zariadení.

A)	b)

V polovici 70. rokov minulého storočia začal trh s programovateľnými logickými automatmi rýchlo rásť a Modicon a Allen Bradley mali množstvo konkurentov, vrátane General Electric, Siemens, Square D, Industrial Solid State Controls atď.

Významným krokom k zjednodušeniu používania programovateľných automatov bolo zavedenie medzinárodnej normy IEC 61131 3, ktorá deklaruje programovacie jazyky pre PLC. Vďaka tomu môže inžinier akéhokoľvek profilu (technológ, elektrikár, chemik atď.) ľahko vytvárať programy na riadenie technologických inštalácií aj bez znalosti zložitosti programovania. Tiež určené jazyky sú univerzálne pre PLC od rôznych výrobcov.

Je ťažké si predstaviť ľudský život bez modernej elektroniky. Samozrejme, je veľa miest, kde o moderných technológiách nebolo nikdy počuť, nieto ešte použiť. Napriek tomu je drvivá väčšina svetovej populácie tak či onak spojená s elektronikou, ktorá sa stala neoddeliteľnou súčasťou nášho života a práce.

Človek už od pradávna využíval rôzne zariadenia, aby zefektívnil niektoré výrobné procesy alebo si spríjemnil vlastnú existenciu. Skutočný prelom nastal koncom 40. rokov 20. storočia, keď boli vynájdené tranzistory. Prvými boli bipolárne tranzistory, ktoré sa používajú dodnes. Nasledovali tranzistory MOSFET (metal oxide semiconductor).

Prvé tranzistory tohto typu boli drahšie a menej spoľahlivé ako ich bipolárni „príbuzní“. Od roku 1964 sa však v elektronike začali používať integrované obvody, ktorých základom boli tranzistory MOS. To následne umožnilo znížiť náklady na výrobu elektronických zariadení a výrazne znížiť veľkosť gadgetov a systémov pri súčasnom znížení spotreby energie. Postupom času sa mikroobvody stali zložitejšími a sofistikovanejšími a nahradili veľké bloky tranzistorov, čo otvorilo možnosť zmenšiť veľkosť elektronických zariadení.

Koncom 60-tych rokov sa začali rozširovať mikroobvody s pomerne veľkým počtom logických brán (v tom čase veľkých): 100 alebo viac. To umožnilo použiť nové prvky na vytváranie počítačov. Vývojári elektronických počítačov pomerne rýchlo rozpoznali, že zvýšenie hustoty tranzistorov na čipe nakoniec umožní vytvoriť počítačový procesor vo forme jedného čipu. Spočiatku sa integrované obvody s tranzistormi MOS používali na vytváranie terminálov a kalkulačiek, ktoré začali používať vývojári palubných systémov pre osobnú a vojenskú dopravu.

Kľúčový moment

Dnes väčšina odborníkov na elektroniku pripúšťa, že začiatok kvalitatívne novej etapy vo vývoji elektroniky sa začal v roku 1971, keď sa objavil 4-bitový procesor 4004 od spoločnosti Intel, následne nahradený 8-bitovým čipom 8008, ktorý sa objavil po malom Japoncovi spoločnosť s názvom Nippon Calculating Machine, Ltd. (neskôr Busicom Corp.) si od Intelu objednala len 12 čipov. Spoločnosť tieto čipy potrebovala pre svoje kalkulačky a logický dizajn čipov bol vyvinutý zamestnancom zákazníckej spoločnosti). V tom čase bola pre každé zariadenie vyvinutá nová sada čipov na vykonávanie vysoko špecializovaných funkcií.

Marchian Edward Hoff pri plnení objednávky navrhol znížiť počet čipov pre nové zariadenie japonskej spoločnosti so zavedením použitia centrálneho procesora. Bol to on, kto sa podľa inžinierovej myšlienky mal stať centrom na spracovanie údajov a vykonávanie aritmetických a logických funkcií. Procesor mal nahradiť niekoľko mikroobvodov naraz. Vedenie oboch spoločností túto myšlienku schválilo. Na jeseň roku 1969 Hoff s pomocou Stanleyho Mazora navrhol novú architektúru mikroobvodov, ktorých počet sa znížil len na 4. Niektoré z navrhovaných prvkov boli 4-bitový centrálny procesor, ROM a RAM.

Samotný procesor vyvinul Federico Fagin, fyzik z Talianska, ktorý sa stal hlavným dizajnérom rodiny MCS-4 v Inteli. Bol to on, kto vďaka svojim znalostiam technológie MOS dokázal vytvoriť procesor, implementujúci Hoffovu myšlienku. Mimochodom, prvý komerčný mikroobvod na svete, ktorý používal technológiu kremíkovej brány, bol tiež vyvinutý ním. Volalo sa to Fairchild 3708.

Fagin, zatiaľ čo bol zamestnancom Intelu, dokázal vytvoriť novú metódu navrhovania ľubovoľných logických systémov. V práci mu pomáhal Masatoshi Shima, ktorý v tom čase pracoval ako inžinier v Busicom. Fagin a Sima následne vyvinuli mikroprocesor Zilog Z80, ktorý sa mimochodom stále vyrába.

Architektúra procesora Intel 4004

Ale to hlavné sa stalo 15. novembra 1971. Toto je dátum prvého mikroprocesora od Intelu, čip 4004. Jeho cena v tom čase bola 200 dolárov. Takmer všetky funkcie procesora sálového počítača boli implementované len na jednom čipe. Bolo to oznámené v novembri 1971 v časopise Electronic News.

Špecifikácie procesora:

• Dátum vzniku: 15.11.1971
• Počet tranzistorov: 2300
• Plocha kryštálu: 12 mm²
• Procesná technológia: 10 mikrónov (P-channel Silicon Pie MOS technológia)
• Hodinová frekvencia: 740 kHz (konkrétne od 500 do 740 740... kHz, keďže hodinová perióda je 2..1.35 µs (alebo 92.6 kHz?)
• Šírka registra: 4 bity
• Počet registrov: 16 (16 štvorbitových je možné použiť ako 8 osembitových)
• Počet portov: 16 štvorbitový vstup a 16 štvorbitový výstup
• Šírka dátovej zbernice: 4 bity
• Šírka adresovej zbernice: 12 bitov
• Harvardská architektúra
• Stoh: vnútorný 3-úrovňový
• Príkazová pamäť (ROM/ROM): 4 kilobajty (32768 bitov)
• Kapacita adresovateľnej pamäte (RAM/RAM): 640 bajtov (5120 bitov)
• Počet inštrukcií: 46 (z toho 41 8-bitových a 5 16-bitových)
• Inštrukčný cyklus: 10,8 mikrosekúnd
• Napájacie napätie: -15 V (pMOS)
• Prevádzková teplota: od 0 do +70C
• Skladovacie a prevádzkové podmienky: od -40 do +85C
• Konektor: DIP16 (čip bol priamo prispájkovaný do dosky plošných spojov alebo nainštalovaný do špeciálneho slotu)
• Kryt: 16-kolíkový DIP (1 typ plastu alebo 3 druhy keramiky, napríklad C4004 (biela keramika so sivými pruhmi), C4004 (biela keramika), D4004 (čierno-sivá keramika), P4004 (čierny plast))
• Typ dodávky: samostatne a v sadách MCS-4 (ROM, RAM, I/O, CPU)

Tento procesor vykonal 60 000 až 93 000 pokynov za sekundu. Zároveň jeden z prvých elektronických počítačov, ENIAC, dokázal vykonať iba 5 000 inštrukcií za sekundu. ENIAC zároveň zaberal 280 metrov štvorcových, vážil 27 ton a spotreboval 174 kW energie.

Procesor 4004 sa nestal veľmi populárnym. Čip 8080, ktorý možno nazvať „pravnukom“ 4004, sa začal používať všade.

Kalkulačky a počítače

V roku 1971 mal Intel konkurentov. Napríklad Mostek, spoločnosť, ktorá vyvíjala polovodičové prvky a zariadenia na ich základe, vytvorila svetovo prvú „kalkulačku na čipe“ MK6010.

V júni 1971 spustila spoločnosť Texas Instruments mediálnu kampaň propagujúcu výhody svojho procesora. V tom čase bol Datapoint 2200 založený na TMX 1795 opísaný ako „výkonný počítač lepší ako originál“, čo znamená, že možnosti Datapoint 2200 založeného na TMX 1795 boli výrazne lepšie ako možnosti Datapoint 2200 založeného na BJT. Ale STS po kontrole fungovania nového čipu ho zamietla a naďalej používala bipolárne čipy. Intel stále pracoval na vlastnom procesore.

O nejaký čas neskôr TI, presvedčený, že nie je dopyt po TMX 1795 (neskôr TMC 1795), dokončil mediálnu kampaň a zastavil výrobu systému. Ale práve tento čip sa zapísal do histórie ako prvý 8-bitový procesor.

V roku 1971 stratila spoločnosť STS záujem o jediný procesor pre svoje systémy a všetky práva na nový čip previedla na Intel. Spoločnosť sa tejto príležitosti nevzdala a pokračovala vo vývoji čipu 8008 a úspešne ho ponúkla množstvu ďalších spoločností. V apríli 1972 sa jej podarilo dodať státisíce takýchto procesorov. O dva roky neskôr bol procesor 8008 nahradený novým 8080, po ktorom prišiel 8086 a začala éra systémov architektúry x86. Teraz, keď pracujete na výkonnom PC alebo notebooku, stojí za to pripomenúť, že architektúra takéhoto systému bola vyvinutá pred mnohými rokmi pre programovateľný terminál Datapoint 2200.

Intel potom použil pokročilejšiu technológiu, ktorá poskytla výhodu jeho procesorov. Boli rýchle a relatívne ekonomické z hľadiska spotreby energie. Navyše hustota tranzistorov v čipoch Intel bola vyššia ako v čipe TI, čo umožnilo zmenšiť veľkosť procesorov. Navyše v tejto oblasti zohral dôležitú úlohu aj marketing, Intel tiež urobil niekoľko úspešných krokov, ktoré zabezpečili popularitu vývoja spoločnosti.

Nech je to akokoľvek, situácia s prvenstvom vo vývoji prvých procesorov zďaleka nie je taká jasná, ako sa bežne verí. Pionierov tu bolo viacero, no vývoj len jedného z nich sa následne stal populárnym. V skutočnosti sa dnes, v 21. storočí, všetci stretávame s modernizovanými „potomkami“ tejto technológie.

Štítky: Pridajte štítky

Od 70. rokov. v minulom storočí vyrábalo PC procesory pomerne veľké množstvo rôznych spoločností a každá z nich zaviedla nové technológie do vývoja zariadení. Nie každý však dokázal dobyť svetový trh ako Intel alebo AMD: niektoré spoločnosti začali vyrábať iné produkty, iné jednoducho prestali existovať. Ale po prvé, po prvé.

História procesora

Prvé počítačové procesory z 50. rokov. minulého storočia fungovali na báze mechanického relé, neskôr sa objavili modely, ktoré používali elektrónky, potom tranzistory. Samotné počítače využívajúce tieto typy procesorov boli obrovské, veľmi drahé a zložité zariadenia.

Komponenty procesora zodpovedné za výpočty bolo potrebné spojiť do jedného čipu. To sa podarilo až po nástupe integrovaných polovodičových obvodov. Hoci si vývojári spočiatku ani neuvedomili, že by táto technológia mohla byť užitočná, zariadenia sa pomerne dlho vyrábali ako súbor samostatných mikroobvodov.

V roku 1969 si Busicom objednal od Intelu 12 čipov pre vlastný vývoj stolnej kalkulačky. Už vtedy mali vývojári Intelu nápad – spojiť niekoľko čipov do jedného. Myšlienka bola schválená vedením spoločnosti, pretože technológia umožnila veľa ušetriť na výrobe mikroobvodov, navyše odborníci dokázali urobiť procesor univerzálnym a použiť ho v mnohých ďalších zariadeniach, ktoré vykonávajú výpočty.

Takto sa objavil prvý mikroprocesor, ktorý dostal meno. Dokázal vykonať 60 000 operácií za sekundu pri spracovaní binárnych čísel. Ale procesor sa nedal použiť v PC - vtedy sa jednoducho nevyrábali.

"Mark 8" - prvý počítač na svete

Vyvinutý americkým študentom Jonathanom Titusom. Slávny časopis Electronics ho nazval PC „Mark 8“ (z angličtiny „Model 8“). V publikácii bol uvedený aj popis počítača a ukázaný detailný dizajn. Titus chcel zarobiť peniaze predajom dosiek plošných spojov ľuďom, ktorí si potrebovali postaviť vlastný počítač. Ostatné zariadenia si zákazníci museli dokúpiť v obchodoch.

Prirodzene, Model 8 svojmu tvorcovi veľa zisku nepriniesol, no Jonathan preukázal ľudstvu neoceniteľnú službu vytvorením plnohodnotného PC.

História procesorov Intel

Po Intel 4004 sa zrodil procesor Intel 8008, ktorý pracoval na frekvencii 600-800 kHz, obsahoval 3500 tranzistorov a veľmi sa líšil od svojho predchodcu. Intel 8008 sa používal v rôznych digitálnych zariadeniach a kalkulačkách. V tom čase sa na high-tech trhu začali objavovať osobné počítače, a tak sa Intel čoskoro rozhodol, že pre PC budú potrebné oveľa výkonnejšie procesory. Čoskoro bol vyvinutý produktívny Intel 8080, ktorý vo svojich charakteristikách prekonal „808“ asi desaťkrát.

V tom čase bolo zariadenie pomerne drahé, ale podľa odborníkov Intelu bola cena optimálna na použitie procesora v PC. Finančná pozícia korporácie sa vďaka úspešným predajom rýchlo zlepšovala.

Čoskoro prišiel Altair-8800, osobný počítač vydaný spoločnosťou MITS (mimochodom, ktorý bežal na čipe Intel 8800). Začalo to éru PC, ktorá podnietila mnohé spoločnosti, aby začali vyvíjať svoje vlastné mikroprocesory.

Medzitým v ZSSR

Domáca výpočtová technika sa rýchlo rozvíjala až do začiatku 70-tych rokov, v tom čase boli vyvinuté rôzne počítače, ktoré neboli výkonovo horšie ako zahraničné modely. V roku 1970 vláda našej krajiny vydala dekrét „o hardvérovej a softvérovej kompatibilite počítačov“, ktorý prispel k vzniku novej koncepcie počítačov. Boli založené na americkej technológii IBM 360, neskôr bola nahradená architektúrou PDP-11.

Sovietsky vývoj už nebol potrebný, výroba počítačov zahŕňala len kopírovanie dovezených vzoriek, čo viedlo k nevyhnutnému zaostaniu ZSSR za Amerikou v oblasti elektronickej výroby. Technológia PDP-11 úplne zmizla, všetky počítače vydané v 80. rokoch. pracoval na analógoch procesorov Zilog a Intel. Americké technológie boli o viac ako 10 rokov pred domácimi.

História vývoja procesorov

V roku 1974 Motorola vydala svoj prvý vývoj – procesor MC6800, ktorý bol pomerne produktívny (frekvencia 1-2 MHz, 64 KB spracovanej pamäte, 4500 tranzistorov), pracoval so 16-bitovými číslami a mal rovnakú cenu ako Intel 8080, ale predával sa veľmi slabo, preto sa nepoužíval. v PC. Neskôr skrachovaná spoločnosť prepustila viac ako 4 tisíc zamestnancov.

V roku 1975 bývalí zamestnanci Motoroly založili vlastnú spoločnosť s názvom MOS Technology, ktorej prvým procesorom bol Technológia MOS 6501, podobnými vlastnosťami ako MC6800. Hrozby právnych krokov zo strany Motoroly za plagiátorstvo však prinútili spoločnosť odstrániť všetky podobnosti s ich procesorom, takže čoskoro bol vydaný nový model - verzia čipu 6502, ktorý bol relatívne lacný, v dôsledku čoho bol široko používaný na rôznych počítačoch. vrátane počítačov Apple. Procesor sa od predchádzajúcej verzie odlišoval modernejšou výpočtovou technikou a vysokou taktovacou frekvenciou.

Bývalí zamestnanci Intelu sa tiež rozhodli vytvoriť svoj vlastný projekt - v roku 1976 vydali procesor Zilog Z80, ktorý sa veľmi nelíšil od Intel 8080. Zariadenie malo iba jednu napájaciu linku, pomerne nízku cenu a spúšťali všetky rovnaké programy, ktoré a na čipe od Intelu. Navyše bolo možné procesor pretaktovať, teda zvýšiť jeho výkon bez použitia RAM – to všetko viedlo k úspechu spoločnosti Zilog na trhu.

Procesor Z80 sa u nás už dlho používa ako mikrokontrolér vo vojenskej technike, diaľkových ovládačoch a tiež ako procesor pre herné konzoly a rôzne elektronické hry. Z80 bol široko používaný v Rusku v 80. a 90. rokoch.

"Zastaraný" terminátor

Vo filme „Terminátor“ sú scény, v ktorých robot očami skenuje okolie a zároveň mu na obrazovke neustále bežia riadky neznámeho programového kódu. O pár rokov neskôr sa ukázalo, že tieto riadky patria do programu procesora MOS Technology 6502 Tento fakt vyzerá veľmi vtipne, pretože film sa odohráva v ďalekej budúcnosti, kde sa však stále používajú procesory 70. rokov.

História vývoja procesorov Intel, Motorola, Zilog

V roku 1979 Intel opäť urobil technologický prielom vývojom nového procesora Intel 8086, ktorú všetci odborníci okamžite nazvali „zabijakom“ technológií Zilog a MOS. Nový čip bol oveľa výkonnejší ako jeho konkurenti, ale nikdy nedosiahol očakávaný úspech, pretože 16-bitová procesorová zbernica vyžadovala zodpovedajúce drahé čipy pre základné dosky. To viedlo k vysokým cenám počítačov s procesorom Intel 8086, ktoré sa následne zle predávali. To však nepopiera veľké prednosti nového procesora - nastavil veľmi vysokú latku výkonu a potomkovia Intel 8086 pevne zaujímajú vedúce postavenie na trhu mikroprocesorov pre PC.

Ďalší čip je Intel 8088 – pracoval na chybách a mal úspech v predaji. Obsahoval 30 000 tranzistorov a pracoval na frekvencii 10 MHz. S týmto procesorom pracoval známy IBM PC.

Motorola vydala čip v roku 1979 MC68000, ktorá bola v tom čase najvýkonnejšia - 24-bitová pamäťová zbernica, frekvencia 10-16 MHz. Procesor bol veľmi drahý a vyžadoval si príslušné čipy, no aj tak zožal výrazný úspech a uchvátil používateľov svojimi širokými možnosťami.

V tom istom roku vydal Zilog veľmi kontroverzný procesor - Z8000. Bol pomerne produktívny, no zároveň nebol hardvérovo a softvérovo kompatibilný so Z80, a preto si nový procesor takmer nikto nechcel kúpiť.

Procesory a čísla

Prvé modely mikroprocesorov dokázali spracovať celočíselné a zlomkové čísla, no na ich výpočet bolo potrebné zlomok najskôr previesť na niekoľko celých čísel a po operáciách uviesť výsledné číslo do pôvodnej podoby. Takéto neustále konverzie sú však z hľadiska pamäte PC dosť drahý proces, takže bolo potrebné nejako vylepšiť technológiu procesora. Čoskoro mnohé spoločnosti začali vyvíjať ďalšie čipy špeciálne navrhnuté na výpočty so zlomkami. Najprv sa predávali oddelene od hlavných procesorov, ale neskôr boli výrobcovia schopní spojiť dva čipy do jedného a do hlavného procesora integrovať ďalší procesor. Problém bol vyriešený.

Intel sa stal lídrom medzi výrobcami procesorov

V roku 1982 bol vydaný procesor Intel 80286, ktorý porazil konkurentov ako Motorola a Zilog. Bol oveľa výkonnejší a rýchlejší ako jeho predchodca Intel 8086, zvládal veľké množstvo pamäte a nemal problémy s kompatibilitou hardvéru a softvéru. To znamenalo, že používatelia už nemuseli aktualizovať drahý softvér. To všetko bolo dosiahnuté zavedením nového pracovného režimu procesora, ktorý zabezpečil chod viacerých programov naraz. Chránený režim výrazne zvýšil výkon čipu - to bolo tajomstvo úspechu Intel 80286.

Nová generácia procesorov Intel

Procesor Intel P5 vyšiel v marci 1993 a stal sa známym ako Pentium. Technológie čipu boli prepracované na nepoznanie – bolo možné vykonávať dva príkazy naraz, proces ukladania informácií do vyrovnávacej pamäte sa radikálne zmenil a priepustnosť 64-bitovej zbernice sa zdvojnásobila. Procesory s frekvenciou 60 MHz však neboli úspešné, pretože vyžadovali novú základnú dosku so päticou Socket 4 a tie staré nedokázali Pentium plne využiť. Preto bol koncom roka 1993 vydaný ešte výkonnejší procesor Pentium II a situácia bola napravená.

Čipy od Intelu tak prekonali svojich konkurentov na trhu PC a pevne zaujali vedúcu pozíciu v rýchlych pretekoch vývoja procesorov.

Rozpočtové verzie procesorov Intel

Aby Intel úspešne konkuroval AMD, musel byť lídrom na trhu s lacnými verziami procesorov. Vedenie spoločnosti sa rozhodlo neznižovať ceny, ale vyrábať nie príliš výkonné procesory, ktoré sa stali známymi ako Intel Celeron.

Prvý takýto model vyšiel v roku 1998. Celeron bežal na jadre procesora Pentium II, no chýbala mu vyrovnávacia pamäť a samotný procesor mal skôr priemerný výkon, hoci bol kompatibilný s novými technológiami. Toto je presne ten druh zariadenia, ktoré Intel potreboval, aby naplnil rozpočtový trh a zároveň zabránil znižovaniu cien svojich hlavných produktov.

Cyrix a IDT sú výrobcovia procesorov x86

Spoločnosť Cyrix bola založená v roku 1988. Jeho vývojári vytvorili procesory využívajúce všetky rovnaké technológie ako Intel. Cyrix vyrábal pomocné čipy pre procesory Intel 80286 a Intel 80386, mimochodom, dokázal predať aj koprocesor Intel rovnakej verzie.

Cyrix vydal svoje vlastné procesory - 486DLC a 486SLC - až v roku 1991. Boli kompatibilné so Socket Intel 80386. Dizajn Cyrixu nebol z hľadiska výkonu v žiadnom prípade horší ako čipy Intel a bol pomerne populárny medzi používateľmi, ktorí chceli upgradovať svoje PC.

O štyri roky neskôr spoločnosť vydala dva nové procesory – Cx5x86, s ktorým bolo možné upgradovať z verzie 80486 na Intel Pentium, a Cyrix verziu 6x86. Stal sa prvým čipom, ktorý prekonal procesor Intel Pentium. Ale 6x86 nebolo bez svojich nedostatkov: Pentium ho stále prekonalo v rýchlosti hodín a výkone v 3D hrách.

Výhoda Cyrixu na trhu procesorov sa skončila koncom 90. rokov, pretože procesorom spoločnosti chýbal výkon a rýchlosť. Cyrix čoskoro získala taiwanská spoločnosť VIA Technologies.

históriu spoločnosti IDT začala v roku 1997, keď vydala Win Chip - tento procesor bol vyvinutý pomocou technológií Pentium. Predával sa za nízku cenu, spotreboval málo energie a mal nízku teplotu, no zároveň mal slabý výkon v porovnaní s konkurenciou. Win Chip nadobudol takéto vlastnosti pomocou šikovnej technológie – jednoduchá sada príkazov bola skombinovaná so špeciálnym zariadením, ktoré prevádza x86 príkazy na vlastné.

Neskôr spoločnosť IDT vydala Win Chip 2, vylepšenú verziu prvého čipu, ale procesor, rovnako ako samotná spoločnosť, nezískal uznanie na trhu, takže po určitom čase IDT pohltila spoločnosť VIA Technologies, aby vyvinula čipy pre svoje vlastné zariadenia. .

História procesorov AMD

AMD vydala svoj prvý mikroprocesor, AMD 9080, v roku 1974. Dá sa povedať, že to bola úplná kópia Intel 8080, ale s ňou boli vyvinuté mikroobvody Am2900, ktoré sa používali v digitálnych zariadeniach. AMD prestalo vyvíjať procesory rodiny Am2900 v 90. rokoch.

V tom čase významní výrobcovia PC prešli na výrobu x86 procesorov a do týchto projektov vrhlo všetku energiu aj AMD. Prvým takýmto procesorom bol AMD K5, ktorý bol produktívnejší ako Intel Pentium (uľahčila to štvorrúrová architektúra procesora). Ďalej AMD kúpilo NexGen, ktorý pod ich vedením neskôr vydal čip K6, ktorý bol plný mnohých nových technológií. Trieda nového produktu sa vyrovnala procesoru Pentium II.

Veční rivali

Po dlhom a vytrvalom boji o prvenstvo medzi výrobcami procesorov sa konečne objavili víťazi – sú nimi Intel a AMD. Obe korporácie si zaslúžia prvé miesto – obe výrazne prispeli k vývoju mikroprocesorov pre PC a ďalšie. V súčasnosti je však Intel so svojimi pokročilými technológiami stále mierne pred AMD. Podarí sa AMD znovu získať rovnováhu? To sa dozvieme v blízkej budúcnosti.

Procesory pre osobné počítače sa rozšírili v sedemdesiatych rokoch minulého storočia. Vyrábalo ich veľké množstvo výrobcov. Takmer každá spoločnosť v tom čase, ako aj teraz prísne vzaté, chcela na svoju výrobu používať len najnovšie technológie. Nie všetkým firmám sa však podarilo rozvinúť svoj vývoj tak výrazne ako Intel a AMD. Niektorí výrobcovia úplne zmizli z trhu, iní sa presunuli do inej oblasti pôsobnosti. Všetko však treba povedať krok za krokom.

Ako začala tvorba procesora

Svet prvýkrát počul o procesoroch v päťdesiatych rokoch minulého storočia. Fungovali na mechanickom relé. Následne sa začali objavovať modely, ktoré fungovali pomocou vákuových trubíc a tranzistorov. V tých dňoch boli počítačové zariadenia, na ktorých boli nainštalované, ako zložité a veľmi veľké zariadenia. Ich cena bola veľmi vysoká.

Za proces výpočtu boli zodpovedné všetky komponenty procesora. Bolo potrebné vymyslieť, ako by sa dali spojiť do jedného mikroobvodu. Táto myšlienka ožila takmer okamžite po nástupe obvodov polovodičového typu. Vývojári procesorov si vtedy ani nevedeli predstaviť, že tieto obvody budú užitočné v ich biznise. Práve z tohto dôvodu ešte niekoľko rokov vyvíjali procesory na niekoľkých čipoch.

Koncom šesťdesiatych rokov začal Busicom vyvíjať svoju novú stolnú kalkulačku. Potrebovala 12 čipov a objednala si ich od Intelu. V tom čase vývojári tejto spoločnosti prišli s nápadmi na prepojenie niekoľkých mikroobvodov do jedného. Šéfovi spoločnosti sa tento nápad páčil. Jeho výhodou bolo, že sa dalo výrazne ušetriť. Koniec koncov, nebolo potrebné vyrábať niekoľko mikroobvodov naraz. Navyše vďaka usporiadaniu procesorových prvkov na jedinom čipe bolo možné vytvoriť zariadenie, ktoré by bolo vhodné na použitie na širokej škále typov zariadení používaných na vykonávanie výpočtových procesov.

Výsledkom práce, ktorú vykonali špecialisti korporácie, sa objavil prvý mikroprocesor na svete s názvom Intel 4004, ktorý dokázal vykonať šesť desiatok tisíc operácií naraz za jednu sekundu. Dokonca spracovával aj binárne čísla. Tento typ procesora však nebolo možné použiť pre počítače, pretože takéto zariadenia preň ešte neboli vytvorené.

Úplne prvý osobný počítač

Prvý počítač vytvoril americký študent Jonathan Titus. V časopise Electronics bol nazvaný Mark 2. V ňom bol okrem iného uvedený aj popis tohto zariadenia. Tento vynález nepomohol študentovi zarobiť veľké peniaze. Spočiatku Titus plánoval zarobiť na svojom vynáleze peniaze. Plánoval distribuovať dosky plošných spojov za určitú cenu na vytvorenie vlastných počítačov. Spotrebitelia si museli kúpiť ďalšie diely v obchodoch. Samozrejme, nezarobil veľa peňazí, ale výrazne prispel k rozvoju počítačovej technológie.

História vývoja procesorov Intel

Prvým procesorom Intelu bol 4004. Neskôr tento vývojár predstavil používateľom model 8008. Od predchádzajúceho modelu sa líšil tým, že pracovná frekvencia tohto procesora sa pohybovala od 600 do 800 kilohertzov. Obsahoval viac ako tri tisícky tranzistorov. Aktívne sa používal na všetkých druhoch počítačov.

V rovnakom čase sa na svete začali objavovať prvé zariadenia osobných počítačov a Intel sa rozhodol vyrábať procesory pre ne vhodné. Po krátkom čase spoločnosť vyvinula procesor 8080, ktorý bol desaťkrát výkonnejší ako jeho predchodca.

Náklady na tento model procesora boli podľa týchto štandardov veľmi vysoké. Výrobcovia sa však domnievali, že náklady boli úplne oprávnené na procesor, ktorý má vysokú úroveň výkonu a dokonale sa zmestí do akéhokoľvek počítačového zariadenia. Bol veľmi žiadaný. Práve vďaka tomu príjmy spoločnosti len rástli.

O pár rokov neskôr sa zrodil počítač Altair 8800 Jeho výrobcom bola spoločnosť MITS. Tento model zariadenia osobného počítača pracoval na procesore od Intelu, model 8800. Práve vďaka nemu začali mnohé spoločnosti vyrábať vlastné mikroprocesory.

Zároveň v ZSSR

V ZSSR sa rýchlo rozvinula výroba rôznych typov výpočtových mechanizmov. Vrchol vývoja počítačov nastal v sedemdesiatych rokoch minulého storočia. Z hľadiska úrovne produktivity by mohli byť celkom porovnateľné so svojimi zahraničnými kolegami.

V roku 1970 sa objavil výnos domáceho vedenia o tom, že boli vyvinuté štandardy pre kompatibilitu počítačových programov a hardvéru. V tomto čase sa objavil nový koncept výpočtovej techniky. Je založený na vývoji IBM. Domáci špecialisti použili technológiu IBM 360.

Domáce technológie, ktoré boli vyvinuté v sovietskych časoch, stratili svoj význam. Namiesto toho začali používať dovezené technológie. Postupne začal domáci elektronický priemysel výrazne zaostávať za tým, ktorý existoval na Západe. Všetky počítačové zariadenia, ktoré boli vyvinuté po osemdesiatych rokoch minulého storočia, pracovali s procesormi Zilog alebo Intel. Rusko začalo za Amerikou v technológiách zaostávať takmer desaťročie.

Evolúcia procesorov

V polovici sedemdesiatych rokov minulého storočia predstavila Motorola svoj prvý procesor, ktorý sa volal MC6800. Mal vysokú úroveň výkonnosti. Mal schopnosť pracovať so šestnásťbitovými číslami. Jeho cena bola rovnaká ako cena procesora Intel 8080 Spotrebitelia ho veľmi nechceli kúpiť. Z tohto dôvodu sa nikdy nepoužíval pre osobné počítače. Pre finančné ťažkosti sa firma musela rozísť so štyrmi tisíckami zamestnancov.

V roku 1975 bývalí zamestnanci Motoroly vytvorili novú spoločnosť s názvom MOS Technology. Vyvinuli procesor MOS Technology 6501, jeho vlastnosti boli podobné vývoju Motoroly, ktorá spoločnosť obvinila z plagiátorstva. Neskôr sa zamestnanci MOS pokúsili radikálne prepracovať svoj nápad a vydali čip 6502, jeho cena bola oveľa rozumnejšia a začal byť veľmi žiadaný. Dokonca sa používal aj pre počítačové vybavenie Apple. Oproti predchodcovi mal zásadný rozdiel. Jeho frekvenčná úroveň bola oveľa vyššia.

Tí, ktorí prišli o prácu v Inteli, išli cestou prepustených zamestnancov Motoroly. Vytvorili tiež spoločnosť a spustili svoj procesor Zilog Z80. Veľmi sa nelíšil od produktu Intel 8080, mal jednu napájaciu linku a mal prijateľnú cenu. Môže fungovať s rovnakými programami. Navyše, výkon tohto zariadenia mohol byť vyšší a vplyv RAM nebol potrebný. Zilog sa tak začal tešiť obrovskému dopytu medzi spotrebiteľmi.

V Rusku sa tento model procesora používal najmä vo vojenskej technike, v rôznych ovládačoch a na mnohých ďalších zariadeniach. Dokonca sa používal na rôznych herných konzolách. V deväťdesiatych a osemdesiatych rokoch sa tešil obrovskej obľube spotrebiteľov na ruskom trhu.

Procesory vo filme "Terminátor"

Film Terminátor je plný momentov, kedy robot skenuje všetko, čo sa pred ním deje. Pred očami sa mu tvoria divácky divné kódy. Po niekoľkých rokoch je zrejmé, že za vznik takýchto kódov tvorcovia filmu vďačia práve MOS s jeho procesorovou verziou 6502. Na tom sa zabávajú vývojári, ktorým je smiešne, že vo filme je použitý procesor zo sedemdesiatych rokov o vzdialenej budúcnosti.

Evolúcia procesorov Intel, Zilog, Motorola

Koncom sedemdesiatych rokov Intel predstavil svoj ďalší nový produkt. Volal sa Intel 8086. Vďaka tomuto čipu zostali všetci najbližší prenasledovatelia spoločnosti na trhu ďaleko pozadu. Mal vysokú úroveň sily, ale to mu dávalo príležitosti stať sa populárnym. Používala 16-bitovú zbernicu, ktorá mala vysokú úroveň nákladov. Pre tento procesor bolo potrebné použiť špeciálne čipy a prerobiť základnú dosku.

Spoločnosť potom vydala svoj úspešnejší produkt, Intel 8088. Mal vyše tridsaťtisíc tranzistorov.

Motorola v rovnakom čase vydala svoj produkt MC68000. V tom čase bol jedným z najmocnejších. Na jeho použitie bolo potrebné mať špeciálne mikroobvody. Medzi spotrebiteľmi bol však stále veľmi žiadaný. Používateľom ponúkol obrovské možnosti na jeho využitie.

Zároveň Zilog predstavil užívateľom aj svoj nový vývoj. Vytvorila procesor Z8000. Tento nový produkt stále vyvoláva veľa kontroverzií. Z hľadiska technických parametrov bol akceptovateľný a jeho cena bola nízka. Nie veľa používateľov ho však chcelo používať na svojich výpočtových zariadeniach.

Procesory novej generácie od Intelu

Začiatkom roku 1993 Intel predstavil svoj procesor P5. Dnes je známy ako Pentium. Spoločnosti sa podarilo zlepšiť technológie, ktoré predtým používala na vytváranie svojich produktov. Teraz ich nový produkt dokázal zvládnuť dve úlohy naraz. Kapacita autobusu sa takmer zdvojnásobila. Používatelia však tento procesor nemohli naplno využiť, pretože si vyžadoval špeciálnu základnú dosku. Po vydaní ďalšieho modelu procesora Pentium sa však situácia úplne zmenila.

Práve vďaka špičkovej technológii sa čipy od výrobcu Intel stali medzi spotrebiteľmi mimoriadne obľúbené. Dlho obsadili prvé miesta vo svete.

Nízkonákladový vývoj spoločnosti Intel

Aby mohli vývojári Intelu plne konkurovať AMD na poli cenovo dostupných procesorov, rozhodli sa neznižovať cenu svojich produktov, ale začali vytvárať nie príliš výkonné procesory, ktoré sa čoskoro stali známymi ako Celeron. V roku 1998 sa objavil prvý takýto nízkoenergetický model procesora Celeron, ktorý bežal na jadre procesora Pentium druhej generácie. Nemala vysokú produktivitu. Bola však celkom schopná pracovať s technologickými inováciami.