История развития компьютеров IBM PC на примере ЦПУ корпорации Intel

Институт управления

 

 

Бакалавр бизнес - информатики

Дисциплина:  Основы бизнеса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

на тему «История развития компьютеров IBM PC на примере ЦПУ корпорации Intel»

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил студент: Иванов Иван Иваныч

Группа: УБИШЗ – 11/12 – C -1 – Б

 

  Москва 2013 г.

 

ПЛАН

 

Введение

1. История создания микросхем Intel

1.1 Краткие сведения о корпорации Intel

1.2 Совершенствование методики разработки микросхем

1.3 Порядок наименования продукции Intel

2. Развитие первых микропроцессоров

2.1 Микропроцессор 4004

2.2 Микропроцессор 8008

2.3 Микропроцессор 8080

2.4 Микропроцессоры 8086-8088

2.5 Микропроцессор 286

2.6 Микропроцессор Intel 386™

2.7 Центральный процессор Intel 486 DX

3. Эволюция ПК на базе ЦПУ семейства Pentium

3.1 Процессор Pentium

3.2 Процессор Pentium Pro

3.3 Процессор Pentium II

3.4 Процессоры Pentium II Xeon и Intel Celeron

3.5 Процессоры Pentium III и Pentium III Xeon

3.6 Процессор Pentium 4

3.7 Процессоры Intel Xeon и Intel Itanium

4. Последние достижения корпорации Intel

4.1 Процессор Intel Core2 Quad Q6600

4.2 Процессор Intel Core2 Extreme

4.3 Процессор Intel Core2 Duo

Заключение

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Цель, предмет  и метод исследования

Целью данного исследования является изучение истории развития компьютеров IBM PC на примере ЦПУ корпорации Intel.

Предметом исследования являются центральные процессорные устройства, разработанные учеными корпорации Intel, а так же вся совокупность инновационных технологий, повлиявших на их развитие.

Методы исследования – изучение истории развития центральных  процессоров Intel и сравнительного анализа  присущих им технических характеристик.

Определение ЦПУ

Центральный процессор (ЦП), или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ. central processing unit — CPU), — процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающая за выполнение основной доли работ по обработке информации, — вычислительный процесс. Современные ЦПУ, выполняемые в виде отдельных микросхем (чипов), реализующих все особенности, присущие данного рода устройствам, называют микропроцессорами. С середины 80-х последние практически вытеснили прочие виды ЦПУ, вследствие чего термин стал всё чаще и чаще восприниматься как обыкновенный синоним слова «микропроцессор». [1]

Если производительность компьютера самостоятельно проектирует  компьютер, что называется с нуля, то он сам определяет параметры и технические характеристики будущей машины, включая и систему команд, и внутренний язык машины. Однако большинство компьютеров создается на основе стандартных микропроцессоров, предлагаемых производителями компьютерных интегральных схем. Фирма IBM выбрала микропроцессор Intel 8088 в качестве основы своего ПК. [2]

Корпорация Intel постоянно расширяет границы инноваций, делая жизнь людей более интересной, полной и удобной, стремится постоянно развивать технический прогресс, способствуя новым революционным открытиям. [6]

 

 

1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ МИКРОСХЕМ INTEL

 

1.1 Краткие сведения о корпорации Intel

 

Intel можно назвать компанией,  которая всегда находится в  движении и служит двигателем  постоянно развивающейся отрасли.  Вдохновляя своих партнеров на создание инновационной продукции и новых услуг, Intel способствует распространению новой продукции, и участвует в разработке отраслевых стандартов. Intel стремится совершать новые прорывы в области технологий, образования, культуры, социальной ответственности производства и многих других областях, сотрудничая со своими клиентами, партнерами, потребителями и предприятиями. Своей основной задачей сотрудники корпорации Intel считают не делать технологии быстрее, умнее и дешевле, а использовать их для того, чтобы сделать жизнь людей лучше, интереснее и удобнее. [6]

 

1.2 Совершенствование методики разработки микросхем

 

Сравнение современных  инструментов разработки кремниевых устройств  с теми, что были в распоряжении Intel 25-30 лет тому назад, позволит без преувеличения назвать то время "каменным веком". Сама методика разработки микросхем с тех пор довольно мало изменилась, подразделяясь в широком смысле на те же самые этапы: концептуальная проработка, проектирование логических элементов и интегральных схем, аттестация, разработка компоновочной схемы и маски, изготовление кремниевой подложки (технологический процесс), отладка и тестирование. Однако на этом все сходство и заканчивается. В прежние времена проектирование, аттестация и тестирование выполнялись, главным образом, вручную. Это, к счастью, облегчалось тем, что микросхемы насчитывали не 42 миллиона транзисторов, как сегодня, а "всего лишь" менее 30 000.

В наши дни одна концептуальная проработка новой микросхемы подразумевает  сотни страниц технических спецификаций, проектирование логических элементов отнюдь ограничивается, главным образом, написанием программного кода, аттестация и синхронизация логических элементов занимает всего несколько дней, в течение которых компьютеры выполняют миллионы тестовых операций, а само тестирование проводится на специальных системах стоимостью во много миллионов долларов. [6]

В ноябре 1971 года корпорация Intel объявила о выходе первого в  мире микропроцессора 4004, разработанного тремя инженерами Intel и предназначенного для распространения на коммерческой основе. Примитивный по нынешним стандартам, он содержал всего 2300 транзисторов и выполнял примерно 60000 вычислительных операций в секунду. Сегодня, спустя тридцать лет, микропроцессоры представляют собой сложнейшую продукцию массового производства, содержат свыше 40 миллионов транзисторов и выполняют сотни миллионов операций в секунду. [2]

 

1.3 Порядок наименования продукции Intel

процессорный  микросхема контроллер инновационный

На заре существования Intel, в конце 60-х - начале 70-х годов, в корпорации уже был принят определенный порядок наименования продукции, облегчающий распознавание технологического процесса и принадлежности изделия к тому или иному типу или категории. Сейчас в корпорации осталось лишь несколько сотрудников, которые помнят этот порядок наименования и принципы, положенные в его основу.

Первыми технологическими процессами, взятыми на вооружение Intel, стал поликристаллический кремниевый логический элемент PMOS и биполярный барьерный диод Шоттки (Schottky). Одной из главнейших задач, стоявших тогда перед разработчиками, была замена запоминающих устройств ЭВМ на магнитных сердечниках кремниевой памятью. Поэтому первыми изделиями Intel стали два вида микросхем памяти: 64-разрядные биполярные и 256-разрядные PMOS-чипы.

Последним была присвоена  нумерация, начиная с 1xxx, а биполярной памяти - начиная с 3xxx. Второй цифрой в наименовании стала единица, обозначающая память с произвольным доступом (Random Access Memory, сокращенно RAM) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), а последние две цифры соответствовали порядковому номеру изделия, начиная с "01". Таким образом, первая микросхема памяти типа PMOS RAM получила наименование 1101, а первый чип биполярной памяти RAM стал обозначаться как 3101.

Серию изделий, нумерация  которых начиналась с 2xxx, открыл весьма амбициозный проект разработки килобитного  модуля ОЗУ с размещением декодера и четырех микросхем типа 1101 RAM на одной кремниевой подложке.

Одновременно Intel занялась изготовлением сдвиговых регистров - микросхем памяти особого типа, применявшихся, главным образом, в видеотерминалах, в том числе в собственном оборудовании Intel, получившем название "Системы разработки микрокомпьютеров" (Microcomputer Development Systems, или MDS). Всего было выпущено несколько моделей первых сдвиговых регистров емкостью до 1 килобита. Все эти микросхемы были динамическими и потому требовали постоянной синхронизации. Уже тогда программируемые ПЗУ (микросхемы PROM) заняли господствующие позиции в ассортименте продукции Intel, продолжая занимать их и по сей день. В этой категории также с самого начала разрабатывались микросхемы обоих типов: биполярные и PMOS. Первые использовались в поликристаллических кремниевых плавких перемычках, пережигаемых в результате всплесков напряжения. Микросхемы памяти PMOS служили для хранения данных в плавающем логическом элементе. [6]

 

 

2. РАЗВИТИЕ ПЕРВЫХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ

 

2.1 Микропроцессор 4004

 

Первый микропроцессор корпорации Intel, разработанный для  калькуляторов Busicom, стал поистине революционным изобретением, открывшим путь к созданию искусственных интеллектуальных систем вообще и персонального компьютера в частности.

Формирование рынка  как источника стабильных доходов - весьма длительный процесс, поэтому  на заре своей деятельности Intel охотно бралась за выполнение интересных заказов, наибольшую известность из которых получил набор из 12-ти микросхем для калькулятора компании Busicomm. Именно он не только лег в основу кристалла 4004, но и положил начало всей микропроцессорной индустрии. И даже микропроцессор 8008 поначалу изготавливался на заказ и лишь впоследствии стал массово выпускаемым изделием.

Тогда, в 1971 году, процессор  отнюдь не стал хитом продаж, и даже в 1975 году раздел каталога изделий Intel, посвященных микрокомпьютерам, открывался двухстраничным разъяснением под заголовком "Зачем нужны микрокомпьютеры?" Все изделия, так или иначе связанные с микропроцессором 4004, получили последовательную нумерацию в категории 4xxx. Даже такие ранее выпускавшиеся микросхемы, как RAM, ROM и PROM, получили второе наименование в категории 4004, которое стало обозначаться рядом с их обычной нумерацией. В 1972 году Intel приобрела компанию Microma Universal, Inc., открыв для себя новую сферу деятельности - производство электронных наручных часов. Часы нуждались в интегральных схемах с крайне низким энергопотреблением, что дало толчок дальнейшему совершенствованию технологического процесса CMOS. [6]

 

2.2 Микропроцессор 8008

 

В том же 1972 году Intel разработала 8-разрядный PMOS-микропроцессор для корпорации Computer Terminals (позднее переименованной в Datapoint). Унаследовав принцип наименования микропроцессора 4004, новый чип получил обозначение 8008. Аналогичным образом в семейство продукции "8ххх" вошли все микросхемы RAM, ROM и EPROM, поддерживающие микропроцессор 8008.

Мощность этого процессора, по сравнению  с его предшественником, возросла вдвое. По сообщению журнала Radio Electronics, известный энтузиаст вычислительных технологий Дон Ланкастер (Don Lancaster) применил процессор 8008 в разработке прототипа персонального компьютера — устройства, которое упомянутый журнал назвал "гибридом телевизора и пишущей машинки". Использовалось оно в качестве терминала ввода-вывода.

Однако процессор 8008, не отличался  простотой в эксплуатации, и в 1974 году появился более мощный NMOS-микропроцессор, известный под названием 8080, основанным на несколько иной комбинации тех же самых цифр. [6]

 

2.3 Микропроцессор 8080

 

Самая первая IBM PC была построена на базе микропроцессора 8088, имела 64-Кбайт ОЗУ и была оснащена НГМД для односторонних дисков емкостью 160 Кбайт. Продажа IBM PC началась в октябре 1981 г., а уже к концу этого же года было продано более 35 тыс. машин. [5]

Этот процессор стал "мозгом" первого персонального компьютера "Альтаир", названного по имени звезды, к которой был запущен межпланетный корабль Энтерпрайз из телесериала "Космическая одиссея". Десятки тысяч экземпляров комплекта для самостоятельной сборки Альтаира, по цене $395, разошлись за несколько месяцев. На только что появившемся рынке ПК впервые образовался дефицит.

Микропроцессор 8080 работал под  напряжением +12, +5 и -5 вольт. Одновременно Intel выпустила три вспомогательных  чипа, обслуживавших 12-вольтовый генератор  тактовой частоты и обеспечивавших декодирование управляющих сигналов шины. В 1976 году вышла 5-вольтовая версия со встроенными вспомогательными чипами, по силе напряжения питания названная "8085". Тот же принцип лег в основу наименования микропроцессора 8086, представленного в 1978 году. [3]

 

2.4 Микропроцессоры 8086-8088

 

Дорогостоящие 16-разрядные системы  спустя год столкнулись с достойным  конкурентом в лице микропроцессора 8088, по сути дела представлявшего собой  несложную модификацию процессора 8086 с восьмиразрядной (отсюда и наименование) внешней шиной данных.

Крупная партия этих устройств, приобретенная  вновь образованным подразделением корпорации IBM по разработке и производству персональных компьютеров, сделала  процессор 8088 "мозгом" нового хита сезона — IBM* PC. Успех новинки возвел Intel в число 500 крупнейших американских промышленных компаний, список которых ежегодно публикуется журналом Форчун. Кроме того, Форчун назвал Intel "одним из триумфаторов мира бизнеса семидесятых годов". [2]

Принятие корпорацией IBM на вооружение архитектуры 8086/88 при разработке первого персонального компьютера резко взвинтило маркетинговую ценность этого наименования, сохраненного последующими процессорами в виде 5-значного обозначения: 80286, 80386 и, наконец, 80486. Однако Intel не удалось зарегистрировать обозначение "x86" в качестве товарного знака.

 

2.5 Микропроцессор 286

 

Появившийся в 1982 году 286-й, известный  также под наименованием 80286, стал первым процессором Intel, способным выполнять  любые программы, написанные для  его предшественников. С тех пор такая программная совместимость остается отличительным признаком семейства микропроцессоров Intel. Спустя 6 лет с момента выпуска 286-го, количество персональных компьютеров на базе этого процессора оценивалось в 15 миллионов по всему миру. [3]