admin / 09.01.2019

Самый первый процессор

Содержание

Новый прорыв в 65-нанометровом технологическом процессе

Сергей Пахомов

Зачем уменьшать размеры транзисторов

Оптическая литография

Характеристики 65-нанометрового технологического процесса

Заключение

30 августа корпорация Intel сделала значительный шаг в развитии технологии производства микросхем нового поколения, создав первые полнофункциональные микросхемы памяти стандарта SRAM (Static Random Access Мemory) емкостью 70 Мбит, содержащие более 0,5 млрд. транзисторов, на базе самой современной 65-нанометровой производственной технологии. Благодаря этому достижению корпорация Intel продолжает осуществлять свои планы по разработке новой производственной технологии каждые два года в соответствии с законом Мура.

первых успехах в освоении 65-нанометрового технологического процесса корпорация Intel объявила еще в конце ноября прошлого года. Тогда речь шла о создании первой микросхемы статической памяти объемом 3 Мбит, выполненной по 65-нанометровому технологическому процессу. И вот менее чем через год Intel рапортует о новом достижении — о создании микросхем статической памяти емкостью 70 Мбит (рис. 1, 2). Кроме увеличенного объема, новая микросхема отличается новыми технологиями, предотвращающими токи утечки и повышающими энергосбережение. Впрочем, обо всех технологических нюансах мы расскажем чуть позже, а пока взглянем на этот анонс с иной точки зрения, уделив внимание тому, о чем обычно умалчивается в официальных пресс-релизах.

Рис. 1. Новая микросхема статической памяти, выполненная по 65-нанометровому технологическому процессу

Рис. 2. Микросхема статической памяти размером 110 мм2, выполненная
по 65-нанометровому технологическому процессу, в пятикратном увеличении

Казалось бы, стоит ли придавать выпуску новой микросхемы памяти столь большое значение? И вообще, если речь идет о микросхемах памяти, то причем здесь компания Intel, известная прежде всего как производитель процессоров? Дело в том, что между производством статической памяти и производством процессоров существует тесная взаимосвязь. Во-первых, память и процессоры изготовляются по одной и той же технологии, а во-вторых, большую часть кристалла самого процессора занимает именно статическая память, выполняющая функцию кэш-памяти. Заявив о создании статической памяти по новому технологическому процессу, компания Intel тем самым фактически выразила свою готовность приступить к производству процессоров нового поколения.

Конечно, заявление Intel носит в первую очередь маркетинговый характер. Освоить новый технологический процесс пытаются и другие компании, занимающиеся производством процессоров, и позиция лидера заставляет Intel быть всегда на шаг впереди. Поэтому, несмотря на то, что промышленное производство процессоров по 65-нанометровой технологии намечено лишь на следующий год, утвердить свое лидерство Intel нужно было уже сегодня.

А что, собственно, мешает Intel начать производство процессоров прямо сейчас, когда конкуренты еще не готовы к этому? Такое стратегическое решение позволило бы Intel не только раз и навсегда решить вопрос о том, кто есть кто, но и вообще забыть о конкурентах. Безусловно, если подходить к этому решению с точки зрения военной тактики, то такой шаг был бы обоснованным, но, увы, технические достижения далеко не всегда определяют стратегию развития компании. План внедрения новых технологий зависит также и от экономических соображений: до тех пор, пока инвестиции, вложенные компанией в освоение очередного технологического процесса, не окупят себя и не принесут прибыль, которую можно в дальнейшем инвестировать в освоение нового технологического процесса, промышленное производство процессоров по новой технологии не станет рентабельным. А ведь корпорация Intel является коммерческим предприятием и не получает от государства дотаций на научно-исследовательские разработки. Все деньги ей приходится зарабатывать самостоятельно, и именно на продажах процессоров. Прогресс компании Intel определяется простым экономическим правилом — разработал, внедрил, окупил, инвестировал. Однако позиция лидера в отрасли заставляет компанию Intel сохранять отрыв от конкурентов. В современных условиях лидерство определяется отнюдь не тем фактором, какая компания делает более производительные процессоры и больше их продает (хотя по последнему показателю лидерство Intel бесспорно). Быть лидером — это еще и огромная ответственность за выбор правильного направления развития отрасли в целом. Лидер всегда идет первым, а все остальные следуют за ним по уже проложенному курсу, что, несомненно, значительно проще. Давайте представим, что компания Intel перестала быть лидером, любезно уступив эту почетную обязанность своему конкуренту. А хватит ли у этого конкурента денег, чтобы двигаться вперед самостоятельно? Очень сомнительно. Вот и получается, что даже если на каком-то этапе какой-нибудь конкурент и обгонит компанию Intel, то, оказавшись в столь необычных для себя условиях, единственное, что он сумеет сделать, это потоптаться на месте и пропустить компанию Intel вперед.

Впрочем, довольно гипотетических предположений. Пока что никаких оснований сомневаться в лидерстве компании Intel нет, и лучшее доказательство тому — это успехи компании в освоении нового технологического процесса производства процессоров.

История развития микроэлектроники

о сих пор мы рассматривали маркетинговые и экономические аспекты новой технологии, теперь же перейдем к ее техническим особенностям. Однако прежде поясним, чем одна технология производства процессоров отличается от другой и зачем вообще переходить на 65-нанометровый технологический процесс.

На простейшем уровне любой современный процессор состоит из огромного количества транзисторов, выполняющих функции электронных микроскопических переключателей. В отличие от обычного переключателя, транзисторы практически безынерционны и способны переключаться миллиарды и триллионы раз в секунду. Однако, чтобы обеспечить столь высокую скорость переключения, необходимо сделать эти транзисторы как можно меньше. Кроме того, производительность любого процессора в конечном счете определяется количеством транзисторов. Именно поэтому со времени создания первой интегральной микросхемы в 1959 году развитие отрасли шло в направлении уменьшения размера транзисторов и одновременного увеличения плотности их размещения на микросхеме.

Когда говорят о прогнозах по увеличению плотности размещения и уменьшению геометрических размеров транзисторов, обычно упоминают так называемый закон Мура. Конечно, строго говоря, никакого закона Мура не существует. Все началось в 1965 году, за три года до того, как Гордон Мур (Gordon E. Moore) стал одним из основателей корпорации Intel. В то время технология производства интегральных микросхем позволяла интегрировать в одной микросхеме порядка трех десятков транзисторов, а группа ученых, возглавляемая Гордоном Муром, завершала разработку новых микросхем, объединяющих в себе 60 транзисторов.

По просьбе журнала Electronics Гордон Мур написал статью, приуроченную к 35-й годовщине указанного издания. В этой статье Мура попросили сделать прогноз относительно того, как будут совершенствоваться полупроводниковые устройства в течение ближайших десяти лет. Проанализировав темпы развития полупроводниковых устройств и экономические факторы за прошедшие шесть лет, Мур предположил, что к 1975 году количество транзисторов в одной интегральной микросхеме составит 65 тыс. Именно этот прогноз, вынесенный в преамбулу, на ближайшие десять лет стал определять развитие микроэлектроники.

По прогнозу Мура, количество транзисторов в одной микросхеме за десять лет должно было увеличиться более чем в 1000 раз. А это означало, что каждый год количество транзисторов в одной микросхеме должно удваиваться.

Кроме предсказания экспоненциального роста плотности размещения транзисторов, Мур сделал и другой важный и на первый взгляд парадоксальный вывод. Сокращение размеров транзисторов должно неизбежно привести к тому, что интегральные микросхемы на их основе будут все дешевле, мощнее и доступнее. Из этого следовало, что изменится электронная отрасль в целом.

Конечно, в 1965 году ни сам Гордон Мур, ни кто-либо другой не мог предположить, что опубликованный прогноз на ближайшие десять лет не только в точности сбудется, но и послужит основой для формулирования эмпирического правила развития всей полупроводниковой технологии на много лет вперед.

Впрочем, с предсказанием Мура было не все гладко. К 1975 году рост количества элементов в одной микросхеме стал немного отставать от прогноза. Тогда Гордон Мур скорректировал период обновления до 24 месяцев, чтобы компенсировать ожидаемое увеличение сложности полупроводниковых компонентов. В конце 1980-х годов одним из руководителей корпорации Intel была внесена еще одна поправка, и прогноз Мура стал означать удвоение вычислительной производительности каждые 18 месяцев (вычислительная производительность, измеряемая в миллионах команд в секунду (MIPS), увеличивается благодаря росту количества транзисторов).

До сих пор мы преднамеренно употребляли слова «прогноз» или «предсказание» Мура, однако в литературе чаще встречается выражение «закон Мура». Дело в том, что после опубликования упомянутой статьи в журнале Electronics профессор Карвер Мид, коллега Мура из Калифорнийского технологического института, дал этому прогнозу название «закон Мура», и оно прижилось.

Хотя в законе Мура говорится лишь об экспоненциальном возрастании числа транзисторов на одной микросхеме, сводить все к одному этому утверждению было бы неверно. Точнее, сам факт увеличения плотности размещения транзисторов за счет сокращения их размеров сопровождается важными последствиями. Действительно, если говорить просто о количестве транзисторов в одной микросхеме (табл. 1), то со времени 30-транзисторных компонентов 1965 года это количество возросло на много порядков. В 1975 году количество компонентов достигло 65 тыс. К 1989 году процессор Intel i486 содержал 1,4 млн. транзисторов. А в 2002 году корпорация Intel анонсировала процессор Intel Pentium 4 на основе 0,13-микронной технологии, вмещающий 55 млн. транзисторов в одном кристалле. В процессоре Intel Pentium 4 на основе 90-нанометрового технологического процесса количество транзисторов насчитывает уже около 125 млн., а в недалеком будущем технология производства интегральных микросхем позволит увеличивать количество транзисторов на сотни миллионов ежегодно.

Таблица 1. История развития процессоров компании Intel

Оптическая литография

ак известно, одним из важнейших этапов в производстве микросхем является литографический процесс. Литография — это технология, используемая для нанесения рисунка будущей микросхемы на слой фоторезиста посредством специальных литографических масок. Различают два типа литографии — теневую и проекционную.

При теневой литографии (рис. 3) литографическая маска и подложка, которая подвергается экспонированию, либо находятся в непосредственном контакте друг с другом (контактная литография), либо между ними есть небольшой (от 10 до 50 мкм) зазор. Контактная литография позволяет получить разрешение порядка 1 мкм, однако прямой контакт между маской и подложкой приводит к образованию нежелательных примесей на подложке и на маске-шаблоне. Теневая литография с зазором между маской и подложкой не имеет такого недостатка, но за счет дифракции светового излучения на маске происходит частичное размытие краев рисунка на величину от 2 до 5 мкм, что сильно ограничивает разрешающую способность литографии.

Рис. 3. Два типа теневой литографии: а) контактная; б) с зазором между маской и подложкой

Важнейшей характеристикой литографического процесса является его разрешающая способность. От разрешающей способности напрямую зависит минимальная толщина линии, которую можно нанести на фоторезисте. Для теневой контактной литографии минимальная толщина линии в точности равна ее толщине на маске-шаблоне. Для теневой литографии с зазором минимальная толщина линии определяется следующим условием:

,

где — длина волны источника изучения, используемого в литографической установке, g — толщина зазора между маской-шаблоном и кристаллом на подложке, включая толщину слоя фоторезиста.

Типичное значение длины волны источника излучения, используемое в теневой литографии, составляет около 0,4 мкм, а ширина зазора — 50 мкм. По этой причине минимальная толщина линии для теневой литографии не превышает 4,5 мкм.

В современном производстве процессоров используется проекционная литография, которая позволяет получить значительно более высокое разрешение. В проекционной литографии применяют линзы или зеркала, позволяющие проецировать рисунок маски-шаблона с уменьшением масштаба.

Разрешающая способность проекционной литографии, то есть минимальная толщина линии, которую можно получить на фоторезисте, определяется критерием Релея:

где — длина волны источника излучения, NA — числовая апертура объектива, а k1 — коэффициент пропорциональности, зависящий от типа фоторезиста и самого технологического процесса.

Числовая апертура объектива проекционной установки в простейшем случае с одной линзой определяется по формуле:

NA = D/2f,

где D — диаметр выходного отверстия объектива, f — фокусное расстояние объектива.

Из формулы для разрешающей способности оптической литографии следует, что лучшее разрешение можно получить за счет увеличения числовой апертуры проекционной установки или за счет перехода к источниками излучения с более короткой длиной волны.

Если говорить об источниках излучения, то в современной литографии используется коротковолновое ультрафиолетовое излучение с длиной волны 248 нм (технологический процесс 350, 250 и 180 нм) и 193 нм (технологический процесс 180, 130, 90 и 65 нм).

Другой, не менее важной характеристикой оптической литографии наравне с разрешающей способностью, является глубина резкости. Если разрешающая способность определяет характерный поперечный размер фокусировки, то глубина резкости определяет характерное расстояние фокусировки в продольном направлении. Глубина резкости находится по формуле:

Сравнение формул для разрешающей способности и глубины резкости показывает, что при увеличении числовой апертуры происходит уменьшение разрешения, что приводит к уменьшению минимально возможной толщины линии, а также к уменьшению глубины резкости, что отрицательно сказывается на литографическом процессе, поскольку требует более прецизионного контроля точности. К примеру, чем меньше глубина резкости, тем большую точность необходимо обеспечить при размещении пластины в проекционной установке, чтобы выдержать ее параллельность фокальной плоскости (плоскости фокуса) с точностью до долей микрометра. Так, до недавнего времени глубина резкости, используемая в оптической литографии, составляла 0,5 мкм, что обеспечивало необходимый уровень контроля точности производственного процесса.

Значения коэффициентов пропорциональности k1 и k2 не превышают 1 и в случае ограниченного дифракцией изображения k1 = k2= 1/2.

Однако на практике приемлемые значения для k1 и k2 определяются экспериментально — они должны обеспечивать требуемый контроль точности. До недавнего времени в оптической литографии использовались значения k1 и k2 больше 0,6, что хорошо подходит для массового производства, так как не требует прецизионного контроля точности — обеспечивается требуемый уровень глубины резкости.

На рис. 4 представлены значения коэффициента k1 и глубины резкости DOF для литографических процессов с различной разрешающей способностью (с различными длинами волн источников излучения). Зона, соответствующая значению k1 больше 0,6 и глубине резкости DOF больше 0,5 мкм, обозначена как «зона комфорта для процесса изготовления». Видно, что в эту зону попадает лишь литографический процесс с разрешением 350 нм, которому соответствует источник излучения с длиной волны 248 нм.

Рис. 4. Значения k1 и DOF для различных литографических процессов при NA = 0,6 и k1 = k2

Из рис. 2 видно, что все технологические процессы, за исключением 350-нанометрового, лежат вне зоны комфорта, то есть для них глубина резкости менее 0,5 мкм, а значение k1 менее 0,6, причем для 90-нанометрового литографического процесса значения k1 и DOF наихудшие, что, естественно, сильно осложняет технологический процесс производства.

Для того чтобы сделать возможным литографический процесс при столь малых значениях глубины резкости и коэффициента k1, используют различные технологии улучшения разрешающей способности, например маски-шаблоны с фазовым сдвигом. В таких масках на одну из двух соседних прозрачных линий накладывается фазовый фильтр, сдвигающий фазу проходящей волны на 180°. В результате интерференции волн в противофазе происходит их взаимное ослабление в области между двумя экспонируемыми линиями, что делает их более различимыми и повышает разрешающую способность (рис. 5).

Рис. 5. Использование масок с фазовым сдвигом

После краткого экскурса в оптическую литографию и рассказа о тех проблемах, которые приходится решать для улучшения разрешающей способности оптической литографии с тем, чтобы уменьшить геометрические размеры транзистора, становится понятнее вся значимость такого события, как переход на 65-нанометровый технологический процесс. В классификации Intel каждому технологическому процессу присвоено кодовое обозначение (рис. 6). Так, сегодняшний технологический процесс с проектной нормой 90 нм имеет обозначение P1262, а 65-нанометровый технологический процесс — P1264.

Рис. 6. Технологические процессы и их характеристики

Следующий технологический процесс, промышленное внедрение которого намечено на 2007 год, имеет уже топологическую норму 45 нм. Правда, для того, чтобы достигнуть такой разрешающей способности, никаких ухищрений (типа фазосдвигающих масок или иммерсионной литографии) уже не достаточно, поэтому необходим переход на более коротковолновое излучение. Литография с использованием источников излучения с длиной волны 248 и 193 нм получила название DUV (Deep UltraViolet — глубокое ультрафиолетовое излучение). А для литографии с проектной топологией 45 и 32 нм будет использоваться уже так называемая ЕUV-литография (Extreme UltraViolet — сверхжесткое ультрафиолетовое излучение), которая основана на применении ультрафиолетового излучения с длиной волны 13 нм.

Переход с DUV- на EUV-литографию обеспечивает более чем 10-кратное уменьшение длины волны и переход в диапазон, где свойственные транзисторам размеры сопоставимы с размерами всего нескольких десятков атомов.

Применяемая сегодня литографическая технология позволяет наносить шаблон с минимальной шириной проводников 65 нм, в то время как EUV-литография делает возможной печать линий гораздо меньшей ширины — до 30 нм. Управлять ультракоротким излучением не так просто, как кажется. Поскольку EUV-излучение хорошо поглощается стеклом, новая технология предполагает использование серии из четырех специальных выпуклых зеркал, которые уменьшают и фокусируют изображение, полученное после применения маски. Каждое такое зеркало содержит 80 отдельных металлических слоев толщиной примерно в 12 атомов (рис. 7).

Рис. 7. Экспериментальная EUV-литографическая установка

Характеристики 65-нанометрового технологического процесса

днако 45-нанометровый технологический процесс производства в настоящее время находится в стадии разработки, а сейчас на повестке дня — 65-нанометровая технология.

В 65-нанометровом производстве применяется целый ряд передовых технологий. Например, самые маленькие в мире серийно изготавливаемые КМОП-транзисторы с длиной затвора 35 нм, что приблизительно на 30% меньше, чем при производстве по 90-нанометровой технологии. Толщина оксидного слоя затвора уменьшена до 1,2 нм (менее пяти атомарных слоев) (рис. 8), а расстояние между стоком и истоком составляет всего 220 нм.

Рис. 8. Фотография транзистора, выполненного по 65-нанометровому технологическому процессу

В 65-нанометровом технологическом процессе используется на один слой межсоединений больше, чем в 90-нанометровом процессе (рис. 9). По оценкам Intel, применять в данном случае большее количество слоев межсоединений экономически невыгодно.

Рис. 9. Восемь слоев кристалла процессора в 65-нанометровом технологическом процессе

Интересно отметить, что толщина оксидного слоя затвора в новом 65-нанометровом технологическом процессе осталась такой же, как и в 90-нанометровом процессе. Фактически это означает ее намеренное увеличение, поскольку она должна была бы уменьшиться в 0,7 раза. Увеличение толщины оксидного слой затвора сделано специально для борьбы с токами утечки (при этом уменьшается подзатворная емкость).

За счет этого удалось не только уменьшить утечки в расчете на один транзистор (поскольку примерно вдвое уменьшилась его площадь), но и повысить в конечном счете быстродействие (на 20% снижена емкость затворов транзисторов). В качестве материала для самого электрода затвора в 65-нанометровом технологическом процессе используется силицид никеля (NiSi), обеспечивающий хорошую проводимость. Этот же материал применяется и для контактов стока и истока.

Как и в 90-нанометровом технологическом процессе, при производстве микросхем по 65-нанометровой технологии используется усовершенствованная технология напряженного кремния. В таком кремнии расстояние между атомами больше, чем в обычном полупроводнике. Это, в свою очередь, обеспечивает более свободное протекание тока, аналогично тому, как на дороге с более широкими полосами свободнее и быстрее движется транспорт. Напряженный кремний создается двумя путями: сжатие p-каналов при помощи стока и истока из SiGe (вместо легированного Si) и растяжение n-каналов напряженным слоем Si3N4 поверх транзистора (рис. 10).

Рис. 10. Технология напряженного кремния в PMOS- и NMOS-транзисторах

В результате использования улучшенной технологии напряженного кремния удалось оптимизировать рабочий ток транзисторов. При фиксированном уровне тока утечки рабочий ток транзистора в 65-нанометровой технологии выше на 30%, тогда как прежде это улучшение составляло 10-20% в зависимости от типа транзистора и уровня тока утечек. В транзисторах, созданных по 65-нанометровой технологии, объем утечки уменьшен в четыре раза (рис. 11) по сравнению с транзисторами на базе 90-нанометровой производственной технологии. В результате транзисторы на базе 65-нанометровой производственной технологии обеспечивают более высокую производительность без повышения утечки (большая утечка электрического тока приводит к выделению большого количества тепла).

Рис. 11. Соотношение рабочего тока (ION) и тока утечки (IOFF) при напряжении питания 1 В в зависимости от технологии изготовления

Во втором поколении технологии напряженного кремния производительность транзисторов увеличилась на 10-15% без возрастания утечки электрического тока.

Кроме того, корпорация Intel включила в микросхемы SRAM на базе 65-нанометровой производственной технологии так называемые транзисторы сна (sleep transistors), которые отключают подачу тока на большие блоки памяти SRAM, когда те не используются, что значительно снижает энергопотребление микросхемы. Эта функция особенно хорошо подходит для устройств с питанием от батареи, например для мобильных ПК.

Количество транзисторов сна в микросхеме памяти — это менее 1% от суммарной площади всех ячеек памяти, а эффект от их использования — троекратное снижение тока утечки кристалла (рис. 12).

Рис. 12. Использование транзисторов сна для уменьшения токов утечки

целом переход на 65-нанометровый технологический процесс производства позволяет повысить производительность микропроцессоров при неизменном или меньшем энергопотреблении, почти вдвое увеличить количество транзисторов на той же площади кристалла для повышения быстродействия и функциональности новых процессоров.

Полупроводниковые устройства корпорации Intel на базе 65-нанометровой технологии были изготовлены с использованием 300-миллиметровых подложек в производственной лаборатории завода D1D в Хиллсборо (Орегон, США), где была разработана сама технология (рис. 13).

История создания процессора

Первые процессоры компьютеров 50-х гг. прошлого века работали на основе механического реле, позже появлялись модели, задействовавшие электронные лампы, затем — транзисторы. Сами же компьютеры, использующие данные виды процессоров, представляли собой огромные, очень дорогие и сложные устройства.

Компоненты процессора, отвечающие за производимые вычисления, необходимо было соединить в одну микросхему. Этого удалось достигнуть лишь после появления интегральных полупроводниковых схем. Хотя в первое время разработчики даже и не догадывались, что данная технология может принести пользу, поэтому устройства еще довольно продолжительное время изготавливались как набор отдельных микросхем.

В 1969 г. компанией Busicom было заказано 12 микросхем у Intel , предназначенных для их собственной разработки – настольного калькулятора. Уже тогда у разработчиков Intel возникла мысль – соединить несколько микросхем в одну. Идея была одобрена руководством корпорации, так как технология позволяла хорошо сэкономить на производстве микросхем, к тому же, специалисты смогли сделать процессор универсальным и использовать его во многих других устройствах, производящих вычисления.

Так появился первый микропроцессор, который получил название Intel 4004. Он мог выполнять 60000 операций в секунду, обрабатывать двоичные числа. Но процессор так и не смогли применить в ПК – их тогда попросту не выпускали.

«Mark 8» — первый ПК на земле

Первый в мире персональный компьютер разработал американский студент Джонатан Титус. Известный журнал «Электроника» назвал его ПК «Mark 8» (с англ. «Модель 8»). В издании также было дано описание компьютера, показана детальная конструкция. Титус хотел заработать, продавая печатные платы тем, кому нужно было собрать свой собственный ПК. Остальные устройства клиентам приходилось покупать в магазинах.

Естественно, «Модель 8» не принесла много прибыли своему создателю, но Джонатан оказал человечеству бесценную услугу, создав полноценный ПК.

История процессоров Intel

Процессор Intel 8008 впаяный в микросхемы Mark 8-02

После Intel 4004 на свет появился процессор Intel 8008, который работал с частотой 600-800 кГц, содержал 3500 транзисторов, он сильно отличался от своего предшественника. Intel 8008 применялся в различных цифровых устройствах и калькуляторах. В то время на рынке высоких технологий стали появляться персональные компьютеры, поэтому корпорация Intel вскоре решила, что для ПК будут нужны куда более мощные процессоры. Вскоре был разработан производительный Intel 8080, который по своим характеристикам превосходил «808-ого» примерно в десять раз.

По тем временам устройство стоило достаточно дорого, но, как считали специалисты Intel, цена была оптимальной для использования процессора в ПК. Финансовое положение корпорации стремительно улучшалось благодаря его удачным продажам.

Первый народный персональный компьютер Altair 8800

В скором времени вышел Altair-8800, персональный компьютер, выпущенный компанией MITS, (который, кстати, работал на чипе Intel 8800). Он начал эру ПК, что побудило многие компании начать разрабатывать собственные микропроцессоры.

Тем временем в СССР

Отечественная вычислительная техника быстро развивалась вплоть до начала 70-х гг., в то время разрабатывались различные ЭВМ, которые не уступали в производительности зарубежным образцам. В 1970 году правительство нашей страны издало указ «об аппаратной и программной совместимости ЭВМ», который способствовал появлению новой концепции вычислительных машин. В их основу легла американская технология IBM 360, а позже ее место заняла архитектура PDP-11.

Советские разработки стали не нужны, компьютерное производство включало в себя лишь копирование импортных образцов, что привело к неизбежному отставанию СССР от Америки в плане электронного производства. Полностью исчезла технология PDP-11, все компьютеры, выпущенные в 80-е гг. работали на аналогах процессоров Zilog и Intel. Американские технологии опережали отечественные более чем на 10 лет.

История развития процессоров

В 1974 г. Компания Motorola выпустила свою первую разработку — процессор MC6800, который был достаточно производителен (частота 1-2 МГц, 64 кб обрабатываемой памяти, 4500 транзисторов), оперировал 16-битными числами и имел такую же цену, как и Intel 8080, но очень плохо продавался, из-за чего не нашел применения в ПК. Позже, потерпевшая неудачу компания распустила более 4 тыс. сотрудников.

Процессор Motorola MOS Technology 6800

В 1975 г. бывшие сотрудники компании Motorola образовали свою собственную компанию под названием MOS Technology, первым процессором которой стал MOS Technology 6501, по характеристикам схожий с MC6800. Но угрозы судом от Motorola за плагиат вынудили компанию устранить все сходства с их процессором, поэтому вскоре вышла новая модель – чип версии 6502, который стоил относительно дешево, вследствие чего широко применялся на различных ПК, в числе которых были компьютеры компании Apple. Процессор отличался от предыдущей версии более современной технологией вычислений и высокой тактовой частотой.

Бывшие сотрудники Intel тоже решились на создание собственного проекта – в 1976 г. они выпустили процессор Zilog Z80, который не особо отличался от Intel 8080. У устройства была всего одна линия питания, довольно низкая цена, на нем работали все те же самые программы, что и на чипе от Intel. Мало того, процессор можно было разогнать, т. е. увеличить его производительность, не задействовав при этом оперативную память – все это привело к успеху компании Zilog на рынке.

Процессор Zilog Z8400BPS

В нашей стране процессор Z80 долгое время использовался как микроконтроллер в военной технике, пультах дистанционного управления, а также как процессор игровых приставок и различных электронных играх. Z80 широко применялся в России в 80-х – 90-х годах.

«Устаревший» терминатор

В фильме «Терминатор» есть сцены, в которых робот глазами сканирует окрестности, а в это время на его экране постоянно бегают строчки неизвестного программного кода. Спустя несколько лет выяснилось, что эти строчки принадлежат программе процессора MOS Technology 6502. Сей факт выглядит очень забавно, ведь действие фильма происходит в далеком будущем, где, однако, до сих пор используются процессоры 70-х годов.

История развития процессоров Intel, Motorola, Zilog

В 1979 году корпорация Intel снова совершила технологический прорыв, разработав новый процессор Intel 8086, который все эксперты сразу же окрестили «убийцей» Zilog и MOS Technology. Новый чип был гораздо мощнее своих конкурентов, но ожидаемого успеха он так и не достиг, так как для 16-разрядной шины процессора требовались соответствующие дорогостоящие микросхемы для материнских плат. Это послужило образованию высоких цен на ПК с Intel 8086, которые впоследствии плохо продавались. Но это не отменяет больших заслуг нового процессора — он задал очень высокую планку производительности, а потомки Intel 8086 прочно занимают лидирующие позиции на рынке микропроцессоров для ПК.

Следующий чип — Intel 8088 — был работой над ошибками и имел успехи в продажах. Он содержал 30000 транзисторов, работал на частоте 10 МГц. Небезызвестный IBM PC работал именно с этим процессором.

Motorola в 1979 году выпустила чип MC68000, который по тем временам был мощнейшим – 24-разрядная шина памяти, частота 10-16 МГц. Процессор был очень дорогим, требовал соответствующие микросхемы, но все равно имел значительный успех, подкупая пользователей своими широкими возможностями.

В этом же году компанией Zilog был выпущен весьма спорный процессор – Z8000. Он был довольно производительным, но в то же время не был совместим аппаратно и программно с Z80, из-за чего новый процессор почти никто не хотел покупать.

Процессоры и числа

Первые модели микропроцессоров могли обрабатывать целые и дробные числа, но для вычисления последних нужно было сначала преобразовать дробь в несколько целых чисел и после операций привести полученное число к начальному виду. Но такие постоянные преобразования – довольно затратный процесс, в смысле памяти ПК, поэтому нужно было как-то улучшить технологию процессоров. Вскоре многие компании начали разрабатывать дополнительные чипы, специально предназначенные для расчетов с дробями. Сначала их продажу осуществляли отдельно от основных процессоров, но позже производители смогли соединить два чипа в один, интегрировав дополнительный процессор в основной. Проблема была решена.

Компания Intel стала лидером среди производителей процессоров

Знаменитый процессор Intel 80286

В 1982 году вышел процессор Intel 80286, который разгромил конкурентов в лице Motorola и Zilog. Он был намного мощнее и быстрее своего предшественника Intel 8086, работал с большими объемами памяти и не имел проблем с аппаратной и программной совместимостью. Значит, пользователям больше не нужно было обновлять дорогостоящее программное обеспечение. Все это было достигнуто с помощью введения нового режима работы процессора, благодаря которому обеспечивалась работа сразу нескольких программ. Защищенный режим повышал производительность чипа в разы – в этом был секрет успеха Intel 80286.

Новое поколение процессоров Intel

Процессор P5 от Intel вышел в марте 1993 года, он стал называться Pentium. Технологии чипа были переработаны до неузнаваемости – появилась возможность выполнять сразу две команды, процесс кэширования информации радикально изменился, пропускная способность 64-разрядной шины повысилась в 2 раза. Но процессоры, которые работали на частоте 60 МГц, не были успешны, так как они требовали новую материнскую плату с гнездом Socket 4, а старые не могли полноценно использовать Pentium. Поэтому в конце 1993 года вышел Pentium II, еще более производительный процессор, ситуацию удалось исправить.

Процессор Pentium II, который изготавливался в пластиковом корпусе

Таким образом, чипы от компании Intel обошли своих конкурентов на рынке ПК и прочно заняли лидирующую позицию в стремительной гонке развития процессоров.

Бюджетные версии процессоров Intel

Для успешной конкуренции с AMD компания Intel должна была возглавить рынок бюджетных версий процессоров. Руководство компании приняло решение не снижать цены, а выпускать не слишком мощные процессоры, которые стали называться Intel Celeron.

Новый процессор Intel Celeron был урезанной версией Pentium II

Первая подобная модель вышла 1998 году. Celeron работал на ядре процессора Pentium II, но в нем отсутствовал кэш, да и сам процессор имел довольно среднюю производительность, хотя был совместим с новыми технологиями. Именно такое устройство и нужно было Intel, чтобы заполнить бюджетный рынок, при этом избежав снижения цен на свои главные разработки.

Cyrix и IDT – производители процессоров версии x86

Компания Cyrix была основана в 1988 году. Ее разработчики создавали процессоры, использующие все те же технологии, что и Intel. Cyrix выпускала вспомогательные чипы для процессоров Intel 80286 и Intel 80386. Последний продукт, кстати, даже смог перегнать по продажам сопроцессор Intel той же версии.

Свои же собственные процессоры – 486DLC и 486SLC – Cyrix выпустили только в 1991 году. Они были совместимы с Socket Intel 80386. Разработки Cyrix ничуть не уступали чипам Intel в плане производительности и были довольно популярны среди пользователей, желающих сделать апгрейд своего ПК.

Еще через четыре года компания выпустила два новых процессора – Cx5x86, с помощью которого можно было перейти с версии 80486 на Intel Pentium, а также Cyrix версии 6×86. Он стал первым чипом, сумевшим превзойти аналог Intel – процессор под маркой Pentium. Но и 6х86 не был лишен недостатков: по тактовой частоте и производительности в трехмерных играх Pentium все же его превосходил.

Процессор Cx5x86 компании Cyrix, предназначенный для перехода с 486-х на Pentium

Преимущество на рынке процессоров закончилось для Cyrix ближе к концу 90-х гг., так как производимым компанией процессорам недоставало мощности и скорости работы. Вскоре Cyrix была куплена тайваньской компанией VIA Technologies.

История компании IDT началась в 1997 году, когда она выпустила Win Chip – этот процессор был разработан по технологиям Pentium. Он продавался по низкой цене, потреблял мало электроэнергии и слабо нагревался, но вместе с тем имел низкую производительность, если сравнивать с конкурентами. Такие особенности Win Chip приобрел с помощью хитрой технологии – несложный набор команд сочетался со специальным устройством, преобразующим команды х86 в свои собственные.

Позже IDT выпустила Win Chip 2 – усовершенствованную версию первого чипа, но признания на рынке процессор, как и сама компания, не получил, поэтому через некоторое время IDT была поглощена VIA Technologies для разработки чипов в их собственные устройства.

История процессоров AMD

Компания AMD выпустила свой первый микропроцессор, AMD 9080, в 1974 году. Можно сказать, он был полной копией Intel 8080, но вместе с ним были разработаны микросхемы Am2900, которые применялись в цифровых устройствах. Разработку процессоров семейства Am2900 AMD прекратила в 90-е годы.

Равнявшийся по производительности с Pentium II процессор компании AMD K6

В то время основные производители ПК перешли на производство x86 процессоров, AMD тоже бросила все силы на эти проекты. Первым подобным процессором стал AMD K5, который был производительнее, чем Intel Pentium (этому способствовала четырехконвейерная архитектура процессора). Далее AMD купила компанию NexGen, которая под их руководством позже выпустила чип K6, изобиловавший множеством новых технологий. По классу новинка равнялась процессору Pentium II.

Вечные соперники

После долгой и упорной борьбы за лидерство среди производителей процессоров, наконец, определились победители – ими являются Intel и AMD. Обе корпорации заслуживают первого места – и те, и другие внесли огромный вклад в развитие микропроцессоров для ПК и не только. Но в настоящее время Intel все же чуть опережает AMD своими передовыми технологиями. Удастся ли AMD восстановить равновесие? Узнаем это в ближайшем будущем.

Компьютер дома

История появления и развития первых процессоров для компьютеров берет своё начало в середине двадцатого века. Сейчас уже невозможно себе представить, что как-то можно обойтись без персональных компьютеров, но не так давно, всего каких-то сорок лет назад, слова «компьютер» и «процессор» были известны лишь узкому кругу специалистов. И лишь в 1971 году произошло знаковое событие — никому тогда ещё неизвестная фирма Intel из американского города Санта-Клара дала жизнь первому микропроцессору, благодаря чему в дальнейшем персональные компьютеры различных типов, конфигураций и назначения, прочно вошли в нашу жизнь, и ими пользуются все и везде, от учащихся школ до инженеров и ученых.

Процессоры с применением электромеханических реле, вакуумных ламп, ферритовых сердечников (то есть специальных устройств памяти)

Данный этап эволюции процессоров затронул период с сороковых по самый конец пятидесятых годов. Такие процессоры устанавливали в специальные разъёмы на отдельных модулях, которые были собраны в стойки. Огромное количество подобных стоек, соединённых проводниками, в совокупности представляли собой процессор. Отличительной чертой являлась их низкая надёжность, небольшое быстродействие, а также огромное выделение теплоты.

Процессоры на транзисторах

Это был второй этап эволюции процессоров, который длился, начиная с середины пятидесятых годов до середины шестидесятых. Транзисторы монтировали уже на платы весьма близкие к нынешним платам по облику, которые устанавливались в стойки. Как и раньше, процессор в среднем состоял из нескольких подобных стоек. Выросло быстродействие, повысился уровень надёжности, уменьшился уровень энергопотребления.

Процессоры на микросхемах

Это был третий этап эволюции процессоров, который наступил в середине шестидесятых годов. Первоначально применялись микросхемы с низкой степенью интеграции, которые содержали простейшие транзисторные, а также резисторные схемы. Потом по мере развития технологий, стали применять микросхемы, которые реализовывали отдельные части цифровой схемотехники. По началу элементарные ключи, а также различные логические элементы, потом более элементы посложнее — элементарные регистры, сумматоры, счётчики, позднее возникли микросхемы, которые содержали функциональные блоки самого процессора — арифметическо-логическое устройство, микропрограммное устройство, регистры, а также устройства для работы с шинами данных и различных команд.

Микропроцессоры

Четвёртым этапом, в самом начале семидесятых годов, было создание микропроцессора, то есть специальной микросхемы, на кристалле у которой физически были расположены все главные элементы, а также блоки процессора. Корпорация Intel в 1971 году смогла создать первый во всем мире четырехразрядный микропроцессор 4004, который состоял из 2300 транзисторов, имел рабочую частоту 108 кГц — это 0,108 МГц или 0,000108 ГГц (где-то в 20000 раз меньше частоты современных компьютерных процессоров). Производился этот 4-битный процессор по 10-микронной технологии и был предназначен для применения в микрокалькуляторах. В последствии Intel 4004 стали использовать в анализаторах крови, в схемах управления светофоров и даже на межпланетных космических станциях.

Со временем почти все процессоры стали выпускать в формате таких микропроцессоров. Исключением длительное время были только лишь малосерийные процессоры, которые аппаратно оптимизировались для решения различных специальных задач. К примеру, суперкомпьютеры или процессоры для осуществления решения целого ряда военных задач, или же какие-нибудь процессоры, к которым, как правило, предъявлялись некие особые требования по уровню надёжности, своему быстродействию, либо же защите от воздействия электромагнитных импульсов, а также воздействия ионизирующей радиации. С удешевлением, а также распространением самых современных технологий, данные процессоры тоже начинают делать в формате микропроцессора.

Развитие микропроцессоров

Процесс перехода к микропроцессорам дал возможность создавать персональные компьютеры, проникшие сейчас практически в каждый дом. Самым первым общедоступным микропроцессором явился четырехразрядный Intel 4004, который весной 1972 года сменил восьмибитный Intel 8008, состоявший из 3500 транзисторов и работавший на частоте 200 кГц, имел 8-разрядную шину данных, хотя и производился также по 10-микронной технологии. Сфера его применения ограничивалась терминалами и программируемыми калькуляторами.

Следующим шагом в развитии микропроцессоров стало создание в 1974 году Intel 8080. Новый 8-битный процессор содержал уже 6000 транзисторов и мог адресовать 64 Кбайт памяти. Кроме всего прочего, это был первый микропроцессор, который уже мог делить числа. Именно он стал основой для создания первого персонального компьютера Altair 8800, в котором использовалась операционная система СР/М. Простота общения с компьютером Altair 8800 и легкость написания для него программ — заслуга будущих основателей фирмы Мicrosoft Пола Аллена и Билла Гейтса, которые в конце 1975 года создали для него интерпретатор языка Ваsic (Бэйсик), что немало поспособствовало популяризации персональных компьютеров в то время.

Но история Intel 8080 на этом не закончилась. Кучка бывших инженеров Intel, которые занимались разработкой процессора 8080, объединившись, в конце 1975 года создали компанию Zilog Corporation, которая выпустила микропроцессор Z80, представляющий собой значительно улучшенную версию 8080. Изначально Z80 содержал 8500 транзисторов, работал на частоте 2,5 МГц и мог адресовать 64 Кбайт памяти. Позднее он стал работать уже на частоте 10 МГц. Самым, пожалуй, ярким представителем компьютеров на базе Z80 был «Sinclair ZX Spectrum» английской компании Sinclair Research Ltd.

В 1978 году Intel выпускает новый шестнадцатиразрядный микропроцессор Intel 8086, содержащий набор команд х86, который заложил основы архитектуры всех нынешних настольных процессоров. 8086 работал на частоте 5 МГц и содержал 29000 транзисторов. Он мог адресовать 1 Мбайт памяти благодаря 20-разрядной адресной шине. По причине большой распространённости восьмиразрядных модулей памяти выпущен был весьма дешевый Intel 8088, являющийся упрощенной версией 8086 со всеми теми же характеристиками, но с восьмиразрядной шиной данных. Это дало возможность программной и аппаратной совместимости как с процессором 8086, так и с предыдущими 8-разрядными процессорами 8085 и 8080.

Использование Intel 8088

позволило в значительной мере увеличить потенциал и возможности персональных компьютеров, так как он позволил работать с 1 Мб памяти, тогда, как все имевшиеся на тот момент компьютеры были ограничены 64 Кб. Программное обеспечение для компьютеров на Intel 8088 разрабатывала фирма Microsoft. И в 1981 году для компьютера IBM РС была представлена первая версия операционной системы MS DOS 1.0. Дальше по мере прогресса анонсировались и новые версии DOS, которые предоставляли пользователям дополнительные удобства с учётом новых возможностей компьютеров. Тем самым через пару лет, вытеснив с рынка 8-битовые модели компьютеров, IВМ РС занял ведущее место.

В 1982 году Intel выпускает новый 16-разрядный микропроцессор Intel 80286, разработанный по 1,5 микронной технологии. Он имел 134000 транзисторов, виртуальную память размером до 1 Гб, а также защищённый режим с 24-битной адресацией, который позволял использовать 16 мегабайт памяти на частоте: 8, 12 и 16 МГц.

Процессор типа Intel 80386 возник в 1985 году и смог привнести улучшенный защищённый режим, 32-битную адресацию, которая позволила применять до 4 гигабайт оперативной памяти, а также еще и поддержку механизма применения виртуальной памяти. Intel 80386 изготавливался по 1,5 мкм технологии, имел уже 275000 транзисторов и работал на частотах: 16, 20-40 МГц. Данная линейка процессоров была построена на вычислительной регистровой модели. Параллельно шло развитие микропроцессоров, которые взяли за основу вычислительную стековую модель.

В 1989 году увидел свет новый микропроцессор Intel 80486, в котором на одном, изготовленном по 1 мкм технологии, кристалле 1200000 транзисторов, первичный кэш и встроенный математический сопроцессор 80487. 486 работал на частотах: 25, 33, 50 и 66 МГц и, как его предшественник, мог использовать до 4 Гб оперативной памяти.

Первые 32-разрядные процессоры Pentium

появились в 1993 году. Они уже имели 3 миллиона транзисторов, были изготовлены по 0,8 мкм технологии, имели частоту 60 и 66 МГц и 64-битную шину данных. В следующем 1994 году вышло второе поколение процессоров Pentium с частотой 75, 90 и 100 МГц, изготовленных по 0,6 мкм технологии, что снизило потребляемую ими мощность.

И вот, последние 20 лет, начиная с 1993 года, с момента появления первого процессора Intel Pentium, прогресс в развитии компьютерных процессоров продвигался так быстро, что сейчас в наших домашних персональных компьютерах уже стоят четырех- , шести- , восьми-ядерные процессоры тактовой частотой более 3 ГГц, созданные по 22 нм технологии, со встроенным видеоядром, но использующие всё ту же х86 архитектуру. И хотя, за время существования микропроцессоров разработано было большое множество разных архитектур, часть из них (в усовершенствованном и дополненном виде) применяется и поныне. К примеру, Intel x86, который развился сначала в 32-битную IA-32, а позднее в 64-битную x86-64 (у Intel получила название EM64T). Процессоры с архитектурой x86 использовались вначале только в компьютерах корпорации IBM (IBM PC), однако, ныне они всё более активно применяются во всех сферах компьютерной индустрии, от огромных суперкомпьютеров до небольших встраиваемых процессоров.

И это далеко не предел. В планах корпорации Intel в ближайшие годы перейти на производство микропроцессоров по 14 нм технологии, далее 10 нм и 8 нм, и соответственно увеличение их производительности с одновременным снижением энергопотребления.

Как началось создание процессора

Впервые мир услышал о процессорах в пятидесятых годах прошлого столетия. Они функционировали на механическом реле. Впоследствии стали появляться модели, которые работали при помощи электронных ламп и транзисторов. В те времена компьютерные устройства, на которые они устанавливались, были похожи на сложное и очень крупногабаритное оборудование. Их стоимость была очень высокой.

Все компоненты процессоров отвечали за процесс вычисления. Нужно было разобраться с тем, каким образом, их можно было соединить в единую микросхему. Данная задумка воплотилась в жизнь практически сразу после появления схем полупроводникового типа. В те времена разработчики процессоров даже предположить не могли, что данные схемы окажутся полезными в их деле. Именно по этой причине еще несколько лет они разрабатывали процессоры на нескольких микросхемах.

В конце шестидесятых годов компания Busicom начала разработку своего нового настольного калькулятора. Ей потребовалось 12 микросхем и она заказала их у компании Intel. В то время у разработчиков данной компании появились идеи соединения нескольких микросхем в одно целое. Данная идея пришлась по душе руководителю фирмы. Ее преимущество заключалось в том, что при этом была возможность значительно сэкономить. Ведь не нужно было производить сразу несколько микросхем. Кроме того благодаря расположению элементов процессора на одной микросхеме можно было создать устройство, которое подходило бы для использования на самых разных видах оборудования, применяемых для совершения вычислительных процессов.

В итоге проведенной специалистами корпорации работы появился первый в мире микропроцессор под названием Intel 4004. У него была способность совершать сразу шесть десятков тысяч операций всего за одну секунду. Он даже обрабатывал двоичные числа. Однако данный вид процессора не было возможности использовать для компьютеров, потому что для него еще не было создано таких устройств.

процессор Intel 4004

История развития процессоров Intel

Первым процессором компании Intel был 4004. Позже данный разработчик представил пользователям модель 8008. Она отличалась от предыдущей модели тем, что частота работы данного процессора составляла от 600 до 800 килогерц. В нем было более трех тысяч транзисторов. Его активно использовали на всевозможных вычислительных машинах.

В то же самое время в мире стали появляться первые персональные компьютерные устройства и компания Intel приняла решение осуществлять производство процессоров, подходящих для них. Спустя короткий срок времени компания разработала процессор 8080, который в десятки раз был более производительным, чем его предшественник.

Стоимость данной модели процессора была очень высокой по тем меркам. Однако производители полагали, что стоимость является совершенно оправданной для процессора, который обладает высоким уровнем производительности и способен отлично вписаться в любое компьютерное устройство. Он пользовался огромным спросом. Именно благодаря этому доходы компании только росли.

Спустя несколько лет на свет появился компьютер Altair – 8800. Его производителем стала компания MITS. Данная модель персонального компьютерного устройства осуществляла свою деятельность на процессоре от компании Intel модели 8800. Именно благодаря нему многочисленные компании стали осуществлять производство собственных микропроцессоров.

В то же самое время в СССР

В СССР стремительно развивалось производство различных видов вычислительных механизмов. Самый пик развития ЭВМ пришелся на семидесятые годы прошлого столетия. Они могли по своему уровню производительности вполне сравниться со своими зарубежными аналогами.

В 1970 году появился указ от отечественного руководства о том, что были разработаны стандарты совместимости программ и аппаратуры ЭВМ. В это время образовалась новая концепция вычислительной техники. В ее основу легли разработки IBM. Отечественные специалисты использовали технологию IBM 360.

Отечественные технологии, которые были разработаны в советские времена, потеряли свою актуальность. Вместо них стали использовать технологии импортного происхождения. Постепенно отечественная электронная отрасль стала значительно отставать от той, которая существовала на Западе. Все компьютерные устройства, которые были разработаны после восьмидесятых годов прошлого столетия осуществляли свою деятельность при помощи процессоров Zilog или Intel. Россия стала отставать по своим технологиям от Америки почти на десятилетний период.

Эволюция процессоров

В середине семидесятых годов прошлого столетия компания Motorola представила суд пользователе свой первый процессор, который получил название MC6800. Он обладал высоким уровнем производительности. У него была возможность работать с шестнадцати битными числами. Его стоимость составляла столько же, что у процессора Intel 8080. Его потребители не очень то стремились покупать. Именно по этой причине он так и не стал использоваться для персональных компьютеров. Компании пришлось расстаться с четырьмя тысячами сотрудников из-за финансовых трудностей.

В 1975 году бывшими сотрудниками Motorola была создана новая компания под названием MOS Technology. Они разработали процессор MOS Technology 6501. Он по своим характеристикам напоминал разработку Motorola, которая обвинила компанию в плагиате. Позже сотрудники MOS постарались кардинально переделать свое детище и выпустили чип 6502. Его стоимость была гораздо приемлемей, и он начал пользоваться огромным спросом. Его даже использовали для компьютерной техники Apple. Он имел принципиальное отличие от своего предшественника. У него уровень частоты работы был гораздо выше.

процессор MOS Technology 6502

По пути уволенных сотрудников Motorola пошли и те, которые потеряли свое место в компании Intel. Они тоже создали компанию и запустили в производство свой процессор Zilog Z80. Он обладал не сильными отличиями от продукта Intel 8080. Он обладал единственной линией питания, и у него была приемлемая стоимость. Он мог функционировать с такими же программами. К тому же производительность данного устройства можно было сделать выше, и при этом не нужно было влияние оперативной памяти. Таким образом, Zilog начал пользоваться огромным спросом среди потребителей.

В России данная модель процессора применялась преимущественно в военной технике, в различных контроллерах и на многих других устройствах. Его даже использовали на разнообразных игровых приставках. В девяностых и восьмидесятых годах он пользовался огромной популярностью среди потребителей российского рынка.

Эволюция процессоров Intel, Zilog, Motorola

В конце семидесятых годов компания Intel представила свою очередную новинку. Она получила название Intel 8086. Благодаря этому чипу все ближайшие преследователи компании на рынке остались далеко позади. Он обладал высоким уровнем мощности, но это дало ему возможности стать популярным. В нем использовалась 16 разрядная шина, которая обладал высоким уровнем стоимости. Для этого процессора необходимо было использовать специальные микросхемы и переделывать материнскую плату.

Затем компания выпустила свой более успешный продукт Intel 8088. В нем имелось более тридцати тысяч транзисторов.

Компания Motorola в то же время выпустила свой продукт MC68000. Он был одним из самых мощных на то время. Для его использования необходимо было иметь специальные микросхемы. Однако он все равно пользовался большим спросом среди потребителей. Он предлагал пользователям огромные возможности для его использования.

В это же время компания Zilog тоже представила пользователям свою новую разработку. Она создала процессор Z8000. Данная новинка до сих пор вызывает большое количество споров. По своим техническим параметрам она была приемлемой и ее стоимость была низкой. Однако не многие пользователи хотели использовать ее на своих компьютерных устройствах.

Эволюция процессоров AMD

Компания AMD впервые запустила в производство процессоры в 1974 году. Ее первым процессором стала модель AMD 9080. Он полностью копировал все технические параметры Intel 8080. Однако в это же самое время компания создала уникальные микросхемы, которые можно было применять на цифровом оборудовании. Они получили название AM 2900. В девяностых годах их перестали производить.

Те годы славятся тем, что разработчики компьютерной техники стали использовать x86 процессоры. Компании AMD пришлось подстраиваться под новые требования, и она начала работу над созданием новых моделей процессоров. Первой ее моделью процессора такого плана стала разработка AMD K5. Данный процессор обладал большим уровнем производительности, чем Intel Pentium.

Через некоторое время компания AMD выкупила фирму NexGen, которая помогла ей запустить в производство чип модели K6. Для его производства было использовано огромное количество самых современных технологий. По своему уровню данная разработка вполне могла конкурировать со вторым поколением процессора Intel Pentium 2.

FILED UNDER : Железо

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*