wtorek,
Historia wczesnych mikroprocesorów
15 listopada 1971 roku na rynek trafił długo uważany za pierwszy na świecie mikroprocesor Intel 4004.
W konsekwencji dużego rozwoju techniki możliwa stała produkcja pojedynczego układu scalonego o wielkim stopniu integracji zdolnego do wykonywania operacji cyfrowych według otrzymanego ciągu instrukcji. W zbliżonym okresie nad prototypem pierwszego mikroprocesora pracowało trzech konkurentów, firmy Intel, Garrett AiResearch’s oraz Texas Instruments. Ostatecznie wyścig na pozór wygrała firma Intel ze swoim układem 4004. Intel 4004 wykonano w technologii p-MOS. Układ zawierał 2300 tranzystorów i działał w maksymalnej częstotliwości taktowania 740 kHz. Stosowano go głównie w kalkulatorach. Zespół, który opracował 4004 to Federico Faggin, Marcian Hoff, Stanley Mazor i Masatoshi Shima.
W 1998 roku ujawniono tajemnicę skrzętnie skrywaną przez amerykańską armię. Okazało się, że dwanaście miesięcy przed powstaniem Intela 4004 w myśliwcach F-14 Tomcat montowano mikroprocesor zaprojektowany przez Steve'a Gellera i Raya Holta. Co ciekawe „wojskowy” 20-bitowy układ F14 CADC (F-14A Central Air Data Computer) z techniką potokową był układem bardziej zaawansowanym. Bez wątpienia jednak Intel 4004 był pierwszym występującym na ogólnie dostępnym rynku mikroprocesorem. Jednym z pierwszych takich układów był także TMS 1000 zaprojektowany i produkowany od 1971 roku w firmie Texas Instruments.
Na początku lat siedemdziesiątych firma Computer Terminal Corporation zamówiła w Inteluu układ, który miał być użyty użycia w terminalu Datapoint 2200. Ostatecznie zaprojektowany procesor nie spełnił wymagań CTC, jednak wiosną 1972 roku trafił na rynek jako Intel 8008. Ośmiobitowy układ 8008 umieszczono w obudowie DIP18. Wymagał on dodatkowych kilku układów scalonych do zarządzania i buforowania sygnałów szyny adresowej. Wykonywał mniejszą liczbę instrukcji w sekundzie niż czterobitowy 4004, jednak przetwarzał osiem bitów naraz, co dawało kilkukrotnie większą moc obliczeniową.
Następcą układu 8008 był 8-bitowy mikroprocesor Intel 8080 wykonany w technologii n-MOS, który pracował z częstotliwością taktowania 2 MHz. Pierwsze egzemplarze układu wyprodukowano w kwietniu 1974 roku. Był on uniwersalną jednostką centralną złożoną z jednostki arytmetyczno-logicznej, rejestrów roboczych i układu sterowania. Zastosowano 8-bitową szynę danych oraz 16-bitową szynę adresową pamięci. Klonem 8080 był układ MCY7880 z lat osiemdziesiątych, który był jedynym produkowanym w Polsce procesorem.
Konkurentem układu 8080 był wyprodukowany również w 1974 roku procesor Motorola 6800. Jego głównym twórcą był Chuck Peddle. Układ nie odniósł większego sukcesu rynkowego i zawiedziony inżynier przeszedł do małej firmy MOS Technology, pociągając ze sobą kilku współpracowników. Ich pierwszym projektem była uproszczona wersja Motorola 6800 o nazwie MOS 6501, która trafiła na rynek w 1975 roku, w cenie nieosiągalnej dla konkurencji. Firmy Motorola i MOS szybko spotkały się w sądzie. W efekcie MOS Technology jeszcze w 1975 roku rozpoczęła produkcję układu MOS 6502, który od poprzednika różnił się właściwie tylko układem pinów, co uniemożliwiało jego montowanie w płytkach zaprojektowanych dla procesora Motoroli i pozwalało uniknąć konfliktu dotyczącego praw autorskich. Pierwsza wersja ośmiobitowego MOS 6502 była taktowana zegarem o częstotliwości 1 MHz i wdarła się przebojem na rynek. Układ ten montowano m.in. w Atari 400/800, Atari XL, Atari XE, Commodore PET, Commodore VIC-20, Apple I, Apple II, Apple III, Nintendo Entertainment System oraz jego klonie Pegasus.
Najważniejszym twórcą wczesnych mikroprocesorów firmy Intel był Federico Faggin, a ważną rolę w jego zespole grał Masatoshi Shima. Obaj panowie w 1975 roku założyli firmą ZiLOG, gdzie projektowali kolejne układy, w tym bardzo znany mikroprocesor Z80 z 1976 roku. Ośmiobitowy układ Z80 taktowany zegarem 8 MHz był stworzoną przez byłych pracowników Intela udoskonaloną wersją Intel 8080. Zachowano zgodność programową z poprzednikiem, dzięki czemu można było korzystać z programów napisanych dla układu 8080. Zilog Z80 był montowany w wielu komputerach, między innymi w Amstrad CPC, Commodore 128 (jako drugi procesor, głównym był MOS 8502), Osborne 1, Sinclair ZX Spectrum, Tandy TRS-80, Xerox 820. Produkowana w NRD pod nazwą U880D kopia Zilog Z80 w latach osiemdziesiątych była elementem produkowanego na potrzeby polskich szkół komputera Elwro 800 Junior.
