Процессор Intel 4004 празднует 40-летие

Вскоре после его выхода появились другие микропроцессоры, которые легли в основу технологий, доступных человечеству на протяжении 40 лет. Впервые процессор Intel 4004 был упомянут в рекламе в журнале Electronic News 15 ноября 1971 г. Реклама гласила: «Представляем новую эру интегрированной электроники». Процессор 4004 совершил революцию, так как впервые объединил необходимые элементы программируемого компьютера в едином чипе.

Intel отмечает 40-летие технологического прорыва и изменений, которые с тех пор произошли в обществе, и заглядывает в компьютерную индустрию на 40 лет вперед.

Сегодня Intel празднует 40-летие важнейшего изобретения, которое кардинально изменило нашу жизнь – создания микропроцессора, и 40-летие Intel 4004, широко известного в индустрии первого микропроцессора для коммерческого рынка. Этот процессора на 15 лет вошел в индустрию, и выпускаля выпускался вплоть до 1986 года. Большинство людей ни разу не видели микропроцессор. Однако устройства с ними так плотно вошли в нашу жизнь, что без них свое существование мы уже не представляем.

Основными разработчиками Intel 4004 стали сотрудники Intel Федерико Фаджин (Federico Faggin), Тед Хофф (Ted Hoff), Стэнли Мэйзор (Stanley Mazor), Лес Вадас (Les Vadasz) и Масатоши Сима (Masatoshi Shima) из Busicom*. Вклад внесли многие пионеры микропроцессорной индустрии, включая Роберта Нойса (Robert Noyce) и Гордона Мура (Gordon Moore). Федерико Фаджин, Тед Хофф и Стэнли Мэйзор 15 октября 2010 г. получили от президента США Барака Обамы (Barack Obama) награду National Medal of Technology and Innovation за работу над Intel 4004.

Выпущенный в 1971 г. Intel 4004 содержал 2 300 транзисторов. Процессор Intel Core™ второго поколения, выпущенный в 2011 г., содержит почти миллиард транзисторов – примерно в 400 тыс. раз больше. Процессоры Intel Core следующего поколения будут содержать 1,48 млрд транзисторов. Изначально, Intel 4004 был разработан для калькулятора Busicom со встроенным принтером, который впервые вышел на рынок в конце 1971 г.

Intel 4004 производился на базе 10-мкм техпроцесса. Процессоры Intel Core второго поколения выпускаются на основе 32-нм технологии. Величина транзисторов в современных процессорах примерно в 300 раз меньше. Площадь же меньше примерно в 100 000 раз.

Если бы процессор Intel Core второго поколения (216 мм2) был изготовлен с применением 10-мкм технологии, его бы размер составлял 21 м2. Это пластина со сторонами 7 x 3 м. Можете представить такого монстра внутри вашего ноутбука?

Когда мы говорим о технологии 40-летней давности, практически невозможно найти какие-то параметры для сравнения, включая скорость. Intel 4004 работал на тактовой частоте 740 КГц, некоторые современные процессоры достигают значения в 3,8 ГГц (увеличение примерно в 5 000 раз). Однако прирост производительности в современных чипах, на самом деле, еще больше: они обладают не только повышенной частотой, но и большим числом ядер и новыми технологиями, такими как Intel Quick Sync Video и Advanced Vector Extensions (AVX). Поэтому разница между 4004 и Intel Core второго поколения колоссальна с точки зрения возможностей, которые приобрели люди. Сейчас процессоры обладают несколькими ядрами и способны выполнять несколько потоков команд одновременно, встроенными функциями обработки графики и обеспечения безопасности, поддерживают различные операционные системы и позволяют создавать различные устройства, которыми люди пользуются изо дня в день. По оценке Intel, вычислительная мощность процессоров Intel Core не менее чем в 350 000 раз превосходит мощность первого процессора Intel – Intel 4004.

По сравнению с первым микропроцессором Intel – 4004 – современные процессоры корпорации, выполненные по 32-нм техпроцессу, работают почти в 5 000 раз быстрее, а каждый транзистор расходует примерно в 5 000 раз меньше энергии. Годовая стоимость электроэнергии, необходимой для питания современного ноутбука, составляет около 25 евро. Если бы потребление энергии было таким, как в 1971 г., современный ноутбук потреблял бы в 4 000 раз больше, что обходилось бы владельцу в 100 000 евро в год. За такую сумму далеко не каждый смог бы позволить себе домашний компьютер… Текущая линейка процессоров Intel включает модели с различной мощностью – в зависимости от того, предназначены ли они для мобильных устройств, настольных систем или серверов. Intel стремится снизить потребление энергии и/или повысить производительность с выпуском каждого нового поколения транзисторов и микросхем.

Что такое микропроцессор?

Процессор – это «мозг» ПК, центра обработки данных, смартфонов, планшетов и бесчисленного числа других устройств, на которые мы привыкли полагаться. Микропроцессор стал двигателем цифровой революции. За последние несколько десятилетий он существенно преобразил мировое общество и сделал доступ к информации более простым и дешевым, сократив уровень цифрового неравенства.

Микропроцессоры – это скрытый интеллект в окружающих нас вещах, даже если мы об этом не задумываемся: от получения наличных в банкомате до просмотра фильма на ноутбуке и прослушивания музыки на MP3-плеере. С распространением вычислительной техники интернет стал одним из важнейших инструментов в жизни современного человека и общества.

Точно так же, как микроволновые печи и телефоны, устройства с микропроцессорами настолько глубоко вошли в нашу повседневную жизнь, что мы себя без них уже не представляем. Временами трудно поверить в то, что 60 лет назад вычислительные системы было трудно найти – они не были доступны обычным людям. Компьютеры вошли в нашу бытовую жизнь лишь в 80-х годах – и только благодаря микропроцессорам, которые действительно изменили жизнь рядового потребителя.

Сейчас процессоры могут выполнять невероятно сложные расчеты: в метеорологии, авиации, ядерной физике и инженерных проектах. Они занимают намного меньше места, обеспечивая при этом превосходную производительность. За последние 40 лет микропроцессоры стали быстрее и мощнее, но, в то же время, меньше и дешевле.

В настоящее время Intel разрабатывает новое поколение микропроцессоров. Они будут оснащаться транзисторами 3-D Tri-Gate , основаны на 22-нм производственной технологии и смогут обеспечить улучшенное соотношение производительности на ватт потребляемой мощности. Благодаря инновационной разработке - новым транзисторам - Intel сможет следовать закону Мура долгие годы. Новые процессоры позволят значительно улучшить самые разные устройства, использующие процессоры и сделать их удобнее.

Вычислительная техника непрерывно эволюционирует и сегодня пользуется беспрецедентным спросом: от персональных компьютеров – до облачных серверов. Intel является новатором. Новаторство лежит в основе того, что мы делаем и что нам удается делать лучше всего. Корпорация является ведущим новатором на рынке в течение последних 40 лет. Intel инвестирует в создание новых мобильных технологий, технологий безопасности и формирует опыт использования широкого спектра устройств, включая ультрабуки, планшеты, нетбуки, смартфоны, «умные» телевизоры, встраиваемые решения и т.д.

После оценки того, насколько сильно индустрия ушла вперед за прошедшее время, крайне сложно прогнозировать то, что нас ждет в будущем. Почти невозможно представить к чему приведет дальнейшее развитие микропроцессоров и цифровая революция.

«В течение следующих 40 лет будет совершено столько открытий, сколько было совершено за 10,000 лет человеческой истории», - подчеркнул Джастин Раттнер (Justin Rattner), глава Intel по технологиям.

Сегодня инновации в микропроцессорах и сопутствующих технологиях изо дня в день расширяют наши возможности, являясь основой «умных» устройств в нашей повседневной жизни: от облачных серверов – до мощных и элегантных ультрабуков, планшетов, нетбуков, смартфонов, «умных» телевизоров, интеллектуальных систем и прочего. Intel разрабатывает мощные инструменты для доступа к информации и ее обмена с помощью устройств различных форм-факторов – от ноутбука до смартфона: где бы вы ни работали, смотрели бы телевизор, находились в автомобиле или были бы в магазине.

Дальнейшее развитие полупроводниковой индустрии позволит создавать вычислительные системы, которые будут «знать», что находится и происходит вокруг них, предвосхищая потребности человека. Это в корне изменит то, как человек взаимодействует с компьютерами и пользуется услугами, которые они предоставляют. Контекстно-ориентированные устройства будущего, включая ПК, смартфоны, автомобили и телевизоры, смогут выдавать рекомендации и помогать человеку в течение всего дня так, как это делал бы живой персональный ассистент.

Результаты изобретения микропроцессора

С целью отметить 40-летие прорыва в микропроцессорной индустрии и оценить события прошедших 40 лет, Intel выпустила фотографии, видеоинтервью, инфографику, предлагает ознакомиться с мнениями руководства Intel, представителями других компаний, аналитиками, футуристами и инженерами.