Analiza Procesoarelor

Introducere

De-a lungul dezvoltării sale omenirea a cunoscut un şir de descoperiri care au dus la schimbarea vectorului de dezvoltare a sa. O dată cu începerea revoluţiei tehnico-ştiinţifică un şir de descoperiri importante au schimbat modul de viaţă a omului. Însă secolul 21 este secolul celor mai mari descoperiri de de pînă acum. Unii socot că cele mai mari invenţii ale secolului care au revoluţionat lumea cel mai mult, sunt invenţia tranzistorulu(1947) şi a microcircuitelor în special a microprocesorului(1969). Astăzi aceste două mari invenţii se găsesc în orice dispozitiv. Apariţia lor au dus la faptul că un calulator de dimensiuni destul de mari ce conţinea mii de tuburi electronice ca ENIAC să fie asamblat într-o cutie de cîteva chilograme.

Datorită concurenţei aprige dintre producătorii de astfel de dispozitive, evoluţia microprocesoarelor a avut şi are loc foarte rapid. Astfel că în mai puţin de 40 de ani au fost inventate un număr foarte mare de microprocesoare. Datorită posibilităţilor sale microprocesorul a avut un impact foarte semnificativ asupra multor domenii, care şi pînă în prezent continuă să se perfecţioneze pe baza microprocesoarelor. În prezent ezistă un şir de producători mai mult sau mai puţin cunoscuţi, însă liderii pe piaţa mondială sunt Intel şi AMD. De asemenea mai pot fi număraţi Motorola, Zilog şi alţii.

1.1 Istoria microprocesoarelor

Istoria microprocesoarelor începe acum cîteva sacole, Şi porneşte de la primele maşini de calcul mecanice din secolul XVII, trecînd prin momentul ENIAC, pană la lupta dintre Intel şi AMD din zilele noastre. La început a fost algoritmul, bazat pe matematică, acesta fiind exploatat de aparate rudimentare mecanice, apoi electromecanice, urmînd să prindă viaţă electronică odată cu computerele bazate pe lămpi. O cotitură radicală în dezvoltarea microprocesoarelor a avut loc odată cu apariţia tranzistorului care a fost catalizatorul bum-ului puterii de procesoare, iar urmarea este apariţia unui şir de microprocesoare cunoscute, 4004, 8008, 8086, 286, 386, 486, Pentium, Pentium II, III, 4, respectiv K5, 6x86, K6, C3, K7 şi K8 şi altele.

Însă trebuie să recunoaştem că microprocesoarele sunt produsul unei evoluţii care s-a bazat atît pe capricii, pe considerente comerciale, cît şi pe inovaţii tehnologice dar şi ca urmare a necesităţii efectuării în mod rapid de calcule complexe.

1.1.1 Inventarea microprocesorului

În anul 1969 compania japoneză Busicomp a cerut companiei Intel să proiecteze un set de cipuri pentru o familie de calculatoare programabile. Proiectul a fost condus de Marcian Ted Hoff el a decis să nu proiecteze 12 cipuri distincte, ci un set de patru cipuri a căror funcţionare să fie coordonată de un dispozitiv central, care putea fi programat folosind instrucţiuni stocate într-un cip de memorie. Cu ajutorul lui Stan Mazor, el a reuşit să proiecteze cipul aritmetic 4004, iar produsul a fost acceptat de Busicomp.

Un alt angajat al companiei, Frederico Faggin, a preluat proiectul şi a început să construiască cipul propriu-zis. Astfel, a apărut microprocesorul 4004, un cip pe 4 biţi

(putea procesa 4 biţi la un moment dat) care conţinea 2300 de tranzistori MOS. Intel şi-a dat seama de potenţialul produsului, dar Busicomp avea drepturi de proprietate asupra acestuia. Compania americană le-a oferit japonezilor o investiţie de 60.000$ în schimbul drepturilor asupra cipului. În noiembrie 1971 Intel a lansat pe piaţă noul produs. Microprocesorul avea propriul său set de instrucţiuni şi trebuia programat pentru a efectua diferite operaţii. Publicul şi producătorii de calculatoare au fost informaţi despre posibilităţile oferite de 4004 şi a fost descris modul în care poate fi programat acesta. Cipul 4004 a fost îmbunătăţit de către echipa condusă de Hoff şi, în anul 1972, a fost lansat cipul 8008 cu o integrare sporită, mai rapid şi putînd procesa 8 biţi la un moment dat, deci a fost de două ori mai puternic decît predecesorul său şi a fost folosit la construirea primului calculator destinat utilizatorilor casnici: Mark-8. Doi ani mai tîrziu a apărut 8080, un microprocesor capabil să execute 290.000 de operaţii pe secundă, o performanţă de zece ori mai mare decît cea a predecesorului său. Microprocesorul a devenit "inima" primului calculator personal.

În 1978 a fost lansat 8088/8086, primul procesor care putea procesa 16 biţi simultan. Era de zece ori mai rapid decît cipul 8080 şi conţinea 27.000 de tranzistori.

După 8086 Intel a lansat un şir de alte microprocesoare astfel că în 1982 a lansat microprocesorul 80286 care a ajuns să fie folosit în peste 15 milioane de PC-uri în anul 1988.

Intel 286 - 1982

Cunoscut şi sub denumirea de 80286, acest microprocesor a fost primul care a păstrat compatibilitatea cu predecesorul său. Astfel aplicaţiile scrise pentru 8088/8086 puteau fi rulate şi folosind noul procesor. Această caracteristică a fost păstrată pentru toate procesoarele Intel lansate ulterior, chiar şi procesoarele actuale păstrînd compatibilitatea cu cele din generaţia 8086.

Intel 386 - 1982

Acest procesor conţinea peste 290.000 de tranzistori, de peste zece ori mai mult decît 4004- primul procesor produs de Intel. A fost primul procesor pe 32 de biţi şi primul

care oferea facilităţi multitasking (putea rula simultan mai multe programe).