Tech image for Web Page.jpg

Процессоры окружают нас повсюду — они есть в компьютерах, телефонах, часах, и даже в холодильниках и чайниках. Однако их можно легко разбить на две-три группы по общим признакам (к примеру, ARM и x86), и в каждой группе были модели, которые серьезно продвинули процессоростроение вперед — о них и поговорим.

Intel 4004 (1971)
Intel_4004.jpg
Процессор, с которого все началось — да, разумеется были процессоры и до него, однако это был первый коммерческий «камень», который в принципе мог купить каждый человек. Его характеристики были более чем скромны — частота до 740 КГц, сам он был 4-битным, а стоил около 200 долларов (к примеру — за такие деньги сейчас можно взять хороший четырехядерный Intel Core i5). Однако его возможностей вполне хватало для работы калькуляторов — именно для них он и разрабатывался.

Intel 8086 (1978)

Именно с этого процессора стали использовать набор команд х86, который сейчас есть во всех процессорах от Intel и AMD. Так что в теории современный софт после некоторой адаптации можно запустить на этом 10 МГц «камушке». Также это был первый 16-битный процессор от Intel, так что в итоге он мог адресовать аж 1 МБ памяти — огромный объем по тем меркам.

Zilog Z80 (1976)

Zilog Z80 SIO - Z84C4006PSC 03.jpg

Пожалуй, один из самых известных процессоров благодаря Sinclair ZX Spectrum — персональному компьютеру, который стоил крайне дешево, и поэтому за 17 месяцев было продано аж один миллион экземпляров. Сам процессор был бинарно совместим с популярным Intel 8080, так что с запуском программ никаких проблем не было. Ну а из-за огромной популярности Спекки под этот процессор было написано огромное множество всевозможным программ и игр, более того — их пишут даже сейчас (да-да, под 3-10 МГц процессор 30-летней давности), так что процессор можно смело называть самый долгоживущим среди процессоров для персональных ПК.

RCA 1802 (1976)

С развитием ракетостроения достаточно быстро стало понятно, что из-за высокого уровня солнечной (в основном) радиации обычные кремниевые процессоры быстро деградируют и перестают работать, так что для долгих космических перелетов нужно или делать серьезную защиту (что сильно увеличивает вес спутника), или же использовать другой полупроводник или подложку. Первый вариант, разумеется, отбросили — для спутников 70ых годов каждый грамм был на счету, а вот второй вариант удался — был создан процессор RCA 1802, построенный по технологии кремний на сапфире (КНС) и обладающий высокой устойчивостью как к статике, так и к радиации. И процессор не подвел — он был установлен в исследовательском зонде Галилео, изучавшем Юпитер, и без проблем отработал почти 15 лет (с 1989 по 2003 год), обработав при этом свыше 30 гигабайт информации (и это при частоте всего 1.7 МГц).

MOS Technology 6502 (1975)


Процессор, которые многие знают по компьютеру Apple II, в котором он стоял. Но свою популярность он получил раньше из-за того, что при цене всего в 25 долларов конкурировал с Intel 8080 и Motorola 6800, которые стоили около 200 долларов. Разумеется, конкуренты потом снизили цену (причем более чем вдвое — до 70-80 долларов), однако это только подхлестнуло продажи 6502ого. По меркам середины 70ых это был достаточно мощный процессор, который мог адресовать до 64 КБ памяти. В итоге его стали ставить в игровые приставки, где цена комплектующих была важна (к слову, в Денди, он же NES, стоял именно он), и в дешевые ПК (тем самым серьезно подхлестнув рынок домашних компьютеров). 

Motorola 68000 (1980)

Motorola-XC68000L (SN807).jpg

«Последний выдох великой Motorola». Компания, которая на тот момент уже достаточно давно занималась процессорами, стала сдавать — основной ее ошибкой было то, что она наплевала на совместимость: если Intel уже почти 5 лет выпускает х86 процессоры, от Motorola постоянно делала что-то новое. Так произошло и с 68k — это был мощный 32-битный процессор с частотой до 20 МГц, его активно ставили в персональные компьютеры от Amiga и Apple, он даже побывал в космосе, будучи задействован в Спэйс Шаттлах. Но, увы, продолжения он толком не имел, в конце 90ых Motorola пыталась уйти во встраиваемые решения, но и там более дешевые ARM-процессоры не дали ей сколько-нибудь развиться.

PowerPC 601 (1992)

Архитектура Power была достаточно серьезным конкурентом x86, и все потому, что в нее серьезно вложились Apple и IBM: они отлично понимали, что Motorola не сможет в одиночку сделать новый хороший процессор, а Apple и IBM нужно что-то ставить в свои устройства — так родился союз AIM (по первым буквам компаний, которые в него входили), и в 1992 году появился процессор 601, работающий на частоте в 66 МГц. В итоге архитектура продолжала развиваться до середины нулевых, пока не стало понятно, что x86 все же лучше. Последним устройством на архитектуре Power можно считать Xbox 360, который относительно актуален даже сейчас.

AMD Opteron 240 (2003)

Это был первый процессор архитектуры х86, умевший аппаратно выполнять 64-битные приложения. Intel в то время нечего было предложить — да, их Itanium умели выполнять 64-битный код, но вот с 32-битным кодом, который был тогда в 99% программ, они работали медленнее, чем Opteron. Плюсов в 64-битной адресации было много, самый основной — возможность работы более чем с 4 ГБ памяти, и в Windows XP это уже было реализовано.

Pentuim III (2000)
Intel_BX80525U600512_Pentium-III_600MHz_100MHz_Bus_Speed_Socket-Slot_1_512Kb_L2_Cache_Single_Core_Processor.jpg
В 90ые началась жесткая гонка за мегагерцами — каждое новое поколение имело все меньший техпроцесс и все лучшую компоновку транзисторов, что в итоге привело к тому, что планка в 1 ГГц была покорена в Pentium III в 2000 году. С тех пор частоты выросли крайне незначительно, до 3-5 ГГц, а производительность стали увеличивать «вширь» — стали появляться многоядерные процессоры.

Intel Pentium D (2005)

Проиграв гонку за 64-битные процессоры, Intel решили подтянуться и создать первый пользовательский двухядерный процессор — и им это удалось: в 2005 году они выпустили двухядерный Pentium, хотя по современным меркам это не совсем двухядерный процессор — это два процессора под одной крышкой, без общих элементов. Работала такая схема плохо, да и софта, поддерживающего многопоточность, тогда не было. Но все же это дало толчок к развитию многоядерных процессоров, где, к слову, Intel все же проигрывает — AMD сейчас предлагает пользователям восьмиядерные решения, когда Intel — лишь четырехядерные (и в скором времени — шестиядерные).

После 2005 года чего-то глобально нового в процессорах больше, увы, не появлялось — да, теперь процессоры имеют кэш L3 и даже L4, но это логичное развитие L2. Процессоры имеют по 4-8 ядер — логичное развитие многоядерности. Частоты в среднем как были около 3 ГГц в 2005, такими они сейчас и остались. И даже 128-битных процессоров не появилось и в ближайшем будущем не будет, ибо до лимита памяти х64 процессоров еще очень и очень далеко. Более того — мы все ближе к лимиту на размер кремниевого транзистора, и сейчас активно ведутся разработки по созданию абсолютно новых процессоров. Так что кто знает — может, лет через 20, мы будем работать на квантовых ПК, а на современные Core i7 смотреть также, как мы сейчас смотрим на какой-нибудь Pentium III.