Hirdetés

Az x86-os PC születése – fél évszázada debütált az Intel 8008 mikroprocesszor



|

Kalandos út vezetett a végleges dizájnig, és akkor még nem is sejtették, hogy az egész világot meghatározó, fontos elem lesz a 8 bites CPU.

Hirdetés

50 évvel ezelőtt kezdődött az x86-os sztori. A tajvani Computexen nemrég lezajlott Intel-esemény bejelentéseit látva ez az időtáv különösen nagynak érződik, egyre nehezebb felfogni, honnan hová jutott a processzorgyártás. A cég első embere nem ezzel a számmal nyitotta meg az előadását, hanem az Intel és a tajvani IT-ipar között 39 éve tartó együttműködést köszönte meg; jövőre minden bizonnyal újra előkerül a téma, immár kerek évfordulót ünnepelve.

Szóval csak úgy röpködnek az évtizedek, és felmerül a kérdés, hogy mégis mikor telt el ennyi év a számítástechnikában, hiszen nemrég még a Pentium 4-ek számítottak elérhetetlennek, sőt sokan még a 486-osok diadalmas bevonulására is emlékeznek. Ma pedig hibrid architektúrák, gépi tanulást gyorsító részegységek és felfoghatatlanul apró tranzisztorok kerülnek az otthoni PC-kbe. Sok minden működik tökéletes óramű pontossággal, de fogalmunk sincs arról, hogy a milliárdnyi tranzisztorszámból épp melyik teszi lehetővé, hogy például a ChatGPT válaszoljon (lokálisan).

Az x86 kontra Arm csata roppant furcsa összecsapás az iparágon belül, a végfelhasználók ebből aztán tényleg keveset értenek, a háttérben azonban olyan örökségek feszülnek egymásnak, amikre bizony érdemes visszaemlékezni.

Hirdetés

Chipgyártó alvállalkozásból processzorforradalom

Az 1970-es évek eleje meghatározó volt az Intel, illetve az akkori cég alapítói életében; ők sem látták még akkor, hogy az irány, amerre tartanak, egyébként évekkel később világszintű pozícióba repíti őket. Az akkori Szilícium-völgy és maga az iparág nagyon-nagyon más volt, a ma ismert óriásvállalatok egy része nem is létezett még, és például az Intel sem úgy tervezte, hogy domináns CPU-gyártóként uralja az IT-iparágat. Az ötvenéves emlékezésben elfér az 1971-ben debütált Intel 4004-es, ami a japán Busicom számológép-projekt részeként készült, mint az első, egy lapkába integrált processzor (mármint az Intel első ilyen megoldása), de a 8008-as egy évvel későbbi érkezése még nagyobb hatást váltott ki. Valójában az eredeti megbízás, aminek részeként elkészült a lapka, tulajdonképpen kútba esett; ez lett aztán az Intel szerencséje, vagy legalábbis egy olyan fordulat, ami új ajtókat nyitott meg.

Igazi hardvertörténelmi darab az Intel 4004 processzorral szerelt Busicom asztali számológép
Igazi hardvertörténelmi darab az Intel 4004 processzorral szerelt Busicom asztali számológép

A CTC (Computer Terminal Corporation) épp a Datapoint 2200-as gyártására készült, és a korábban alkalmazott TTL (tranzisztor-tranzisztor logika) áramkörök helyett egy integrált chip igényét rajzolta fel, amivel kiküszöbölhetővé válhat pár, igen kellemetlen működésbeli anomália (pl. nagy hőtermelés, nehezebb gyárthatóság stb.) A projektre megérkezett az Intel, másik beszállítóként pedig a Texas Instruments, és bár az architektúrát és az utasításkészletet a CTC mérnökei tervezték meg, a szilícium-alapú lapka gyártásáért az Intel és a TI felelt; az eredmény egy kissé problémás, akkor még 1201 néven futó chip lett. Ráadásul csak a TI tudta időben szállítani a működő mintákat, az Intel kellemetlen késésekbe szaladt bele, emiatt pedig a CTC végül a teljes projektet leállította, és visszatért a TTL-alapú rendszerösszetevőkhöz, a 1201-est polcra tette.

Nem sokkal később az együttműködés is véget ért, mert bár az Intel a Seiko érdeklődésére áttervezte a 1201-et, a gyártással sem volt gond, és a CTC is megkapta az új változatot, a megrendelő lassúnak tartotta a chipet. A CTC az 50 ezer dolláros projektet végül úgy zárta, hogy a pénz kifizetése helyett átadta a lapkához kötődő szellemi tulajdont az Intelnek; a felek kezet ráztak, majd bezárult az ajtó.

Mikroszámítógépes robbanás

Nem is lehetett volna jobb kimenetele a történetnek: a csapat gyorsan átnevezte 8008-asra a lapkát, és körülbelül 120 dolláros áron kínálta az érdeklődő számítógép/számológép gyártóknak. A népszerűségre pedig nem kellett sokat várni, a számítógép-építési vággyal rendelkező cégek, laborok, egyetemek, garázscégek számára reális alternatívává vált a 8008-as, leginkább vezérlőchipként.

Egészen pontosan 3098 tranzisztor fért be a 8008-ba; balra az aritmetikai egység és regiszterei láthatók, középen az utasítások dekodólását végző részek kaptak helyet, míg jobb oldalra a memóriacímzés került.
Egészen pontosan 3098 tranzisztor fért be a 8008-ba; balra az aritmetikai egység és regiszterei láthatók, középen az utasítások dekodólását végző részek kaptak helyet, míg jobb oldalra a memóriacímzés került.

A klasszikus számítógépes terület leginkább az utódnak mondható 8080-as család számára nyílt meg, a jóval bővebb utasításkészlet, a 16 bites címtartomány és a fejlettebb gyártástechnológiából fakadó háromszoros órajeltöbblet együttesen vezették sikerre a lapkát. A 8008-as chip 10 mikrométeres PMOS-gyártástechnológiája és a 2300 darab tranzisztor egészen döbbenetes mai szemmel nézve. A nemrég bejelentett Lunar Lake processzorokban milliárdos léptékű a tranzisztorkészlet, a 3 nm-es gyártástechnológia pedig az energiahatékony koncepció lelke. Csak viszonyításképpen: 10 mikrométer 10 000 nanométerrel egyenlő.

Két kerámiaréteg között helyezkedik el maga a lapka, a felső elem eltávolítása után válik elérhetővé a chip, amely mellett kirajzolódnak a lábakhoz vezető szálak és egy pici, a feszültségellátáshoz köthető vezérlő.
Két kerámiaréteg között helyezkedik el maga a lapka, a felső elem eltávolítása után válik elérhetővé a chip, amely mellett kirajzolódnak a lábakhoz vezető szálak és egy pici, a feszültségellátáshoz köthető vezérlő.

És akkor még említhetnénk az utasításkészletek változását, a 8008-as 8 bites alapja akkoriban abszolút potensnek számított, a 800 KHz-es frekvencia átlagosnak mondható (bár épp ezt kevesellte a CTC), az áttervezést követően elért 1 MHz-cel pedig elégedettek lehettek a mérnökök. A 10 GHz-et ugyan nem érte el az Intel, hiába álmodott erről oly sokat, a 6 GHz-es plafon nagyon messze van a bő ötven évvel ezelőtti állapottól. Az olykor kíméletlen üzleti csaták mellett érdekes játék ez, a harc a gyártástechnológiák szintjén is erős, a tranzisztorsűrűség és kapuzás olykor szinte lehetetlen feladatok elé állítják a tervezőket; de valahogy mindig van egy "B" terv.

Nem halott az x86!

Csak egy szóra még: a tajvani Computexen ismét elhangzott a fenti mondat, egyértelmű üzenetet küldve az Arm-hadjáratot vezető Qualcommnak, amely szerint 5 éven belül a PC-piac 50%-át fedhetik le a jövő Snapdragon-variánsai. Bátorság, magabiztosság és lendület az van, de azért ehhez az Intelnek is lesz egy-két szava. És nem csak annyi, hogy a Moore-törvény márpedig él és virul, a cég élén épp egy olyan vezető csücsül, aki ha a 8008-asnál még nem is, de a 80486-nál már vezető tervezőként vett rész az Intel életében. Izgalmas öt (legyen ötven?) év előtt állunk.

Hirdetés

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://www.pcwplus.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.