В 1969 году компания Computer Terminal Corporation (ныне несуществующая Datapoint) выпустила компьютерный терминал DataPoint 3300 в качестве платформы для замены телетайпов или предшественника факсимильных аппаратов.
Устройство было реализовано с использованием ТТЛ логики в сочетании с микросхемами малой и средней степени интеграции, которые во время работы могли выделять огромное количество тепла.
Когда терминал был анонсирован в 1967 году, оперативная память была очень дорогой (и тяжелой). Поэтому память экрана терминала DataPoint, отображавшего 25 строк и 72 столбца заглавных символов, была сделана с использованием пятидесяти четырех 200-битных сдвиговых регистров, расположенных на девяти платах по шесть дорожек на каждой, образуя регистровую память для 1800 6-битных символов.
Чтобы устранить чрезмерный нагрев и другие проблемы, Computer Terminal Corporation (CTC) разработала предшественника DataPoint 3300 с центральным процессором, разместив все эти микросхемы на одном кристалле. Для этого соучредитель CTC Остин Рош обратился за помощью к Intel, поскольку в то время компания была известна как основной поставщик микросхем оперативной памяти.
Боб Нойс и четырехразрядный 4004
Компания связала свои надежды с выпуском первого программируемого микропроцессора – 4-разрядного 4004. Рош взял свой проект процессора, предположительно нарисованный на скатерти в частном клубе, и встретился с основателем Intel Бобом Нойсом.
Рош представил свой проект как потенциально революционную разработку и предположил, что Intel могла бы разработать чип за свой счет и продавать его компаниям, которые наверняка выстроятся за ним в очередь, включая CTC. Однако Нойс обеспокоился концепцией процессора, сказав, что это интригующая идея и Intel, безусловно, могла бы производить процессор, но это было бы глупым шагом.
Нойс считал, что если у вас есть компьютерный чип, вы можете продавать лишь один чип на компьютер, но чипов памяти можно продавать сотни на компьютер. Нойса также беспокоила существующая клиентская база. Intel уже продавала значительное количество чипов оперативной памяти производителям компьютеров. Если компания начнет выпускать процессоры, не будут ли эти существующие клиенты рассматривать Intel как конкурента и обращаться за оперативной памятью в другие места?
8-разрядный 8008
В конце концов, Нойс согласился разработать чип, заключив контракт на 50,000 долларов в 1970 году, а Texas Instruments подключилась в качестве второго поставщика. Путь Intel к созданию 8008 (Рисунок 1) начался в 1960-х годах с успеха ее микросхем памяти и разработки микроконтроллера, предложенного CTC. Последний инженеры использовали как основу для создания принципиально нового процессора, который мог использоваться в самых разных приложениях – от калькуляторов до систем управления.
 |
|
| Рисунок 1. | Вариант процессора C8008-1 компании Intel, содержавший 3500 транзисторов в корпусе с двухрядным расположением 18 выводов и работавший на максимальной частоте 800 кГц. |
8-разрядный процессор 8008 отличался компактной конструкцией, низким энергопотреблением и впечатляющими характеристиками. Это был коммерческий успех.
Первые версии 8008 работали на максимальной частоте 0.5 МГц и могли обращаться к оперативной памяти значительно большего объема, чем их предшественник 4004. Чип по-прежнему основывался на архитектуре Роша, имел 8-битную шину данных и мог адресовать до 16 Кбайт памяти, открывая новые возможности для разработчиков программного обеспечения и инженеров.
Несмотря на свою популярность, 8008 не смог получить широкого распространения, столкнувшись с определенными проблемами. Высокая стоимость и ограниченная производительность делали процессор непрактичным для некоторых приложений, ограничивая его привлекательность неслыханными для того времени рынками, такими как встраиваемые системы и промышленные блоки управления. Тем не менее, он успешно продемонстрировал потенциал вычислений с помощью микропроцессоров, подтолкнув Intel к разработке 8080, который компания представила в 1974 году.
Прокладывая путь к x86
8080 представлял собой значительный шаг вперед по сравнению с предыдущими микропроцессорами Intel, обеспечивая более высокую тактовую частоту, повышенную производительность и расширенные возможности. Его успех проложил путь к появлению архитектуры x86, которая будет доминировать в компьютерной сфере на протяжении десятилетий.
Впервые архитектура x86 была представлена процессором 8086, который был разработан для вычислений общего назначения, что позволяло использовать его в самых разных областях, включая персональные компьютеры. Благодаря 16-разрядной архитектуре 8086 мог обрабатывать больше данных, чем 8080, открывая дорогу новому поколению компьютеров, которые были быстрее и могли выполнять более сложные задачи.
Настоящим прорывом для архитектуры x86 стало появление процессора Intel 8088 в 1979 году. Микросхема представляла собой урезанную версию 8086, обладая 8-разядной внешней шиной данных, которая делала его совместимым с 8-битными периферийными устройствами и системами памяти. Хотя снижение производительности может показаться нелогичным, более низкая стоимость 8088 сделала его идеальным решением для растущего рынка ПК.
Воспользовалась этой низкой стоимостью, в 1981 году IBM представила персональный компьютер модели 5051 (Рисунок 2), оснащенный процессором 8088 (с частотой 4.77 МГц) и оперативной памятью объемом до 256 кБ и конкурировавший с Tandy, Apple и Commodore, которые в то время доминировали на рынке.
 |
|
| Рисунок 2. | Модель IBM 5150 оснащалась процессором Intel 8088, оперативной памятью объемом до 256 кБ и приводами гибких дисков 5.25” или кассет для хранения данных. |
Непреходящее наследие x86
В последующие годы после появления 8088 Intel продолжала совершенствовать и расширять архитектуру x86, представляя серии более мощных и многофункциональных процессоров. Платформа x86 выдержала испытание временем, перейдя от 8-разрядной в 1970-х годах к 64-разрядной (также известной как x86-64) в 2000-х.
В прошлом, 2023 году компания предложила существенно изменить архитектуру, которая теперь известна как x86-S (S означает «simplification», «упрощение»). Поддержка устаревших режимов выполнения и инструкций будет удалена, что означает, что теперь архитектура будет поддерживать в первую очередь 64-разрядные системы.
Сегодня архитектура x86 остается краеугольным камнем компьютерной индустрии, на ней основан широкий спектр устройств, включая настольные компьютеры, ноутбуки, серверы и рабочие станции. Ее прочное наследие можно проследить на примере скромного процессора Intel 8008, чья инновационная конструкция и революционные возможности заложили основу для одной из самых успешных архитектур в истории вычислительной техники – это далеко не самый глупый шаг.
