11_03.pdf

Dawnych wspomnień czar

25 lat istnienia mikroprocesora

czyli rewolucja przez przypadek, część 1

W listopadzie Intel obchodzi 25 rocznicę po−

wstania mikroprocesora. Opracowanie tego re−

wolucyjnego urządzenia to historia wizji, dążenia

do dotrzymania kroku zmianom i po prostu

szczęścia − historia, dzięki której Intel znalazł się

w samym sercu Ery Informacji. Historię tego wy−

nalazku poblikujemy na podstawie materiałów

otrzymanych bezpośrednio z firmy Intel.

Sukces

Zajęta opracowywaniem pierwszych

i dostępnych pamięci półprzewodniko−

wych, firma ledwo zauważyła początek

mikroprocesorowej rewolucji. Rozpo−

częła się ona skromnie, gdy japońska fir−

ma Busicom zamówiła w firmie Intel

projekt układów scalonych do rodziny

szybkich programowalnych kalkulato−

rów. W tym czasie wszystkie układy lo−

giczne (które wykonują obliczenia i pro−

gramy, w odróżnieniu od układów pa−

mięci, w których zapisywane są instruk−

cje i dane) były projektowane specjalnie do każdego zamawianego wyrobu.

Oczywiste jest, że takie podejście ograniczało szerokie zastosowanie

konkretnych modeli układów logicznych.

Wszystko to jednak miało się zmienić. Pierwotny projekt Busicomu wy−

magał co najmniej 12 specjalnie zaprojektowanych układów. Jednak zatrud−

niony w Intelu inżynier Ted Hoff odrzucił taką propozycję i w zamian zapro−

jektował jednoukładowe urządzenie logiczne ogólnego przeznaczenia, które

instrukcje do wykonania pobierało z pamięci półprzewodnikowej. Jako jądro

czteroukładowego zestawu, ów centralny procesor nie tylko spełniał wyma−

gania projektu kalkulatora firmy Busicom, lecz mógł być także zastosowany

do wielu innych celów, bez konieczności zmiany projektu.

Odkupić kurę znoszącą złote jajka

Ted Hof

− twórca

pierwszego mikroprocesora.

Odkupić kurę znoszącą złote jajka

Z nowym układem był tylko jeden problem: prawa do niego miał Busi−

com. Hoff i inni wiedzieli, że zastosowania ich wyrobu są praktycznie nie−

ograniczone, gdyż może on do “głupich” maszyn wprowadzić “inteligen−

cję”, i naglili kierownictwo Intela do odkupienia praw do swego wynalazku.

Choć założycielom Intela, Gordonowi Moore i Bobowi Noyce, bardzo się po−

dobał nowy układ, inni członkowie kierownictwa obawiali się, że utrudni on

firmie realizację jej zasadniczej misji, polegającej na konstruowaniu pamięci

półprzewodnikowych. Ostatecznie sceptyków przekonał fakt, że w każdym

czteroukładowym zestawie znajdowały się dwa układy pamięci. Jak przypo−

mina sobie ówczesny dyrektor do spraw marketingu, “pierwotnie uznaliś−

wórcy potęgi Intela:

Gordon Moore,

Robert Noyce

ii iii Andrew Grove

Andrew Grove

Życie przed mikroprocesorem

Mikroprocesor zmienił nasze życie na tak wiele

sposobów, że trudno jest teraz przypomnieć so−

bie, jak ono wyglądało przed tym wynalazkiem.

W latach 60−tych komputery wypełniały całe sale,

a ich kosztowna moc obliczeniowa dostępna była

tylko w nielicznych laboratoriach rządowych, uni−

wersytetach i w wielkich koncernach. Wynalezie−

nie w połowie lat 60−tych układów scalonych

(między innymi przez założyciela firmy Intel, Boba

Noyce’a) umożliwiło zminiaturyzowanie obwo−

dów elektronicznych i umieszczenie ich w poje−

dynczym układzie krzemowym, lecz świat nadal

pozostawał sceptyczny. Integracja tranzystorów

w kryształach krzemu na wielką skalę nadal była

w powijakach.

Po swoim powstaniu w 1968 roku firma Intel

podjęła ambitne wyzwanie: uczynienie z pamięci

półprzewodnikowej wyrobu nadającego się do

praktycznego zastosowania. Była to nie lada trud−

ność, gdyż pamięci krzemowe kosztowały wtedy

co najmniej 100 razy więcej niż wiodące wów−

czas pamięci magnetyczne. Jednak założyciele

Intela uznali, że zalety pamięci półprzewodniko−

wej − mniejsze rozmiary, większa szybkość,

zmniejszone zużycie energii − spowodują, że pro−

ducenci przekonają się do nowej technologii.

Struktura krzemowa (chip) z układem procesora Intel 4004. Ta płytka ma

powierzchnię kilku milimetrów kwadratowych.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

awnych wspomnień czar

Sukces

Odkupić kurę znoszącą złote jajka

Twórcy potęgi Intela:

wórcy potęgi Intela:

Gordon Moore,

Robert Noyce

Andrew Grove

Życie przed mikroprocesorem

Dawnych wspomnień czar

Produkcja mikroprocesorów w latach 70.

w 2500 różnych wyrobach − rzecz bez preceden−

su. Jednym z tych wyrobów był produkt firmy

IBM, który miał się stać pierwszym komputerem

PC.

Inżynierowie Intela musieli zdobyć zaufanie

IBM bez znajomości szczegółów na temat nowe−

go wyrobu, gdyż “Big Blue” nigdy przedtem nie

użył wyrobu z zewnątrz w roli podstawowego

mikroprocesora. Jak wspomina jeden z inżynie−

rów Intela, który zaangażowany był w transakcję

z IBM, “wszystko było trzymane w wielkim sek−

recie. Kiedy przyjeżdżaliśmy w celu udzielenia po−

mocy technicznej, wpuszczali naszych techników

na jedną stronę czarnej zasłony, a swoich na dru−

gą, razem z prototypem ich wyrobu. Myśmy zada−

wali pytania, oni mówili nam, co się dzieje, a my

próbowaliśmy rozwiązać problem dosłownie błą−

dząc po omacku. Jeśli mieliśmy szczęście, po−

zwalali nam sięgnąć ręką za zasłonę i trochę po−

macać, żebyśmy mogli się jakoś zorientować, na

czym polega problem” .

Ostatecznie długoterminowe zaangażowanie

Intela w produkcję serii mikroprocesorów i zdol−

ność podjęcia ich produkcji masowej przekonały

IBM do wybrania 8088 jako mózgu pierwszego

komputera PC. Decyzja IBM stanowiła wielkie

wydarzenie dla Intela, ale znów był to fakt, które−

go znaczenia początkowo nie doceniano. Inżynier

Intela, który współpracował z IBM w ramach jed−

nego z projektów, wspomina: “W tym czasie

wielki kontrakt opiewał na 10.000 egzemplarzy

rocznie. Nikt nie miał zielonego pojęcia, na jaką

skalę rozwinie się rynek komputerów PC − dzie−

siątki milionów egzemplarzy rocznie.”

W 1982 roku Intel wprowadził na rynek układ

286. Miał on 134.000 tranzystorów i był mniej

więcej trzykrotnie szybszy od ówczesnych innych

procesorów 16−bitowych.

Dysponował wewnętrznym systemem zarzą−

dzania pamięcią, wykazał też zgodność programo−

wą ze swoimi poprzednikami. Ten rewolucyjny

układ został po raz pierwszy zastosowany we

wzorcowym komputerze IBM PC−AT.

Mikroprocesor trafia na rynek

Zestaw mikrokomputerowy 4004 (termin “mikroprocesor” ukuty został

później) został formalnie wprowadzony na rynek pod koniec roku 1971.

Mniejszy od paznokcia i mieszczący w sobie 2300 tranzystorów, miał moc

obliczeniową równą mocy pierwszego komputera elektronicznego, ENIAC−

a. Dla porównania warto dodać, że zbudowany w 1946 roku ENIAC miał

18.000 lamp elektronowych i zajmował objętość 85 metrów sześciennych.

Układ 4004 wykonywał 60.000 operacji na sekundę, co dziś wydaje się wy−

nikiem marnym, lecz wówczas było to rozwiązanie rewolucyjne.

Wkrótce po układzie 4004 Intel wprowadził mikrokomputer 8008, który

przetwarzał osiem bitów informacji naraz, dwukrotnie więcej niż 4004. Oba

układy otworzyły dla wyrobów Intela nowe rynki zbytu. Po raz pierwszy pro−

jektanci różnego typu produktów otrzymali po przystępnej cenie moc obli−

czeniową. Wywołało to ogromną eksplozję nowych idei i wynalazków.

Pierwsze wagi cyfrowe w sklepach − mikrokomputer zamieniał wagę na

cenę i sterował drukarką paragonów, system sygnalizacji świet−

lnej na ulicach − mógł teraz wykrywać czekające pojazdy i dzięki

temu lepiej sterować ruchem; nowy mikrokomputer zrewolu−

cjonizował wszystko − od instrumentów medycznych do restau−

racji fast food, systemu rezerwacji biletów lotniczych oraz dys−

trybutorów na stacjach benzynowych, nie licząc gier elektro−

nicznych i jednorękich bandytów.

Jednak ani Intel, ani jego klienci nie przewidywali wszystkich

potencjalnych zastosowań nowego wyrobu. Prezes Intela Gor−

don Moore pamięta jeden szczególnie zabawny przykład: “W

połowie lat 70−tych ktoś przyszedł do mnie z pomysłem, który

sprowadzał się tak naprawdę do komputera PC. Chodziło o wy−

posażenie układu 8080 w klawiaturę i monitor, i sprzedawanie

go nabywcom indywidualnym − I na co to komu? − zapytałem. −

Pani domu mogłaby trzymać w tym przepisy − brzmiało jedyne

uzasadnienie. Osobiście nie dostrzegłem w tym nic przydatne−

go i nigdy więcej nie zwracaliśmy na to uwagi.”

Punkt zwrotny: IBM PC

Cd. w EdW 12/96

Punkt zwrotny: IBM PC

Do 1981 roku rodzina mikroprocesorów Intela rozrosła się

i zawierała już 16−bitowy procesor 8086 i 8−bitowy 8088. Te dwa

układy zostały w ciągu tylko jednego roku zastosowane aż

Procesor Intel 4004.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

awnych wspomnień czar

Mikroprocesor trafia na rynek

my to za sposób na sprzedanie większej ilości pamięci i chcieliśmy prowa−

dzić inwestycje w oparciu o to założenie” .

Intel zaoferował Busicomowi 60.000 dolarów w zamian za prawa do no−

wego wyrobu. Borykająca się z kłopotami finansowymi japońska firma przy−

jęła tę propozycję. Porozumienie z Busicomem pozostało zarówno w bran−

ży, jak i w samym Intelu praktycznie bez echa, jednak utorowało firmie Intel

drogę do rozpowszechnienia swej wizji elektronicznych urządzeń oblicze−

niowych działających w oparciu o mikroprocesory.

Mikroprocesor trafia na rynek

Punkt zwrotny: IBM PC

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: