53 года назад Intel выпустила первый микропроцессор: как это изменило мир

Ровно 53 года назад — 15 ноября 1971 года — был выпущен первый микропроцессор Intel 4004. Эта модель перевернула мир и задала вектор развития американской компании на полвека вперед. Данная разработка совершила настоящую революцию в электронной промышленности. Благодаря чуду техники появилась возможность производить персональные компьютеры и мобильные устройства. С чего все начиналось и как микропроцессоры изменили жизнь людей — в материале NEWS.ru.

Как выглядел бизнес-план ставшей легендарной Intel

Корпорация Intel была основана в 1968 году физиком и соавтором интегральной схемы Робертом Нойсом, а также химиком Гордоном Муром (получившим известность благодаря закону Мура). Изначально она называлась NM Electronics, но вскоре была переименована в Intel (сокращение от Integrated Electronics, «интегрированная электроника»). Нойс напечатал бизнес-план Intel на своей пишущей машинке. Он уместился всего на одной странице. Сегодня любой желающий может познакомиться с ним в виртуальном музее Intel.

В бизнес-плане говорится о том, что компания намерена заниматься исследованиями, разработкой, производством и продажами интегрированных электронных структур, которые будут отвечать потребностям производителей электронных систем. Для реализации этих целей в Intel будут инициированы процессы разных уровней — от исследовательских лабораторий до производства. Компания также намерена осуществлять разработку и производство специального оборудования для выполнения поставленных задач.

Нойс и Мур считали своими потенциальными клиентами производителей электронных систем для коммуникаций, управления и обработки данных. Они рассчитывали, что сумеют вывести бизнес компании за пределы Калифорнии.

Как зарождалась эра микропроцессоров

Первые процессоры появились еще в 40-х годах прошлого века. Тогда они работали с помощью электромеханических реле и вакуумных ламп, а ферритовые сердечники выполняли роль запоминающих устройств. Для функционирования компьютера на базе таких микросхем требовалось огромное количество процессоров. Они были слишком медлительными, громоздкими и выделяли много тепла. Такие устройства совсем не подходили для бытового использования.

Молодая фирма Intel сделала ставку на разработку полупроводников. В 1969 году небольшая японская компания Nippon Calculating Machine, Ltd. (впоследствии Busicom Corp.) заказала у Intel 12 микросхем. Их планировали использовать в новом настольном калькуляторе. Подобные микросхемы обладали узкоспециализированными функциями, поэтому предназначались для выполнения строго определенной работы. Соответственно, для каждого нового применения приходилось заново разрабатывать весь набор устройств.

Такой подход не устроил сотрудников Intel. Инженер Тэд Хофф придумал более эффективное решение. Он разработал концепцию универсального логического устройства, которая впоследствии привела к появлению микропроцессора.

Intel 4004, стоимость которого составила $200, объединил все желаемые заказчиком функции и возможности в одной родовой многоцелевой микросхеме.

Микропроцессор 4004 выпускался в 16-контактном корпусе типа DIP. 2300 транзисторов располагались на одном кристалле размером с ноготь пальца (3 на 4 мм). Процессор мог выполнять в среднем 60 тысяч (максимально до 93 тысяч) инструкций в секунду. Для сравнения: один из первых полностью электронных компьютеров — американский ЭНИАК, созданный в 1946 году — выполнял только 5000 (максимально) инструкций в секунду. При этом он занимал 280 квадратных метров, весил 27 тонн и потреблял 174 кВт энергии.

Изначально Busicom приобрела права на микропроцессор, заплатив Intel $60 тысяч. Дело в том, что Intel рассматривала микропроцессоры лишь как усовершенствование, позволяющее увеличить память компьютера. Оценив потенциал «интеллектуального» чипа, компания выкупила у Busicom авторские права за те же $60 тысяч.

Как шло развитие микропроцессоров

В модели Intel 4004 впервые была реализована идея программируемого устройства. Ранее существовавшие чипы выполняли лишь определенные «фиксированные» функции. Тем не менее в 1971 году этот процессор не стал хитом продаж. Его выпуск стал важным событием непосредственно для самой Intel и и ее заказчика. Еще несколько лет компания доказывала, что микропроцессоры способны двигать технологический прогресс.

В 1972-м был представлен 8008, 8-разрядный микропроцессор, разработанный под заказ для Computer Terminal Corporation (впоследствии Datapoint). Он был предназначен для обработки данных и символов, а не арифметических операций. Но заказчик отказался и от чипа, и от сотрудничества с Intel.

Инженеры компании не уложились в установленные сроки разработки, а функциональность микропроцессора не соответствовала ожиданиям CTC. Договор между двумя компаниями был разорван, права на все наработки остались у Intel. Одной из первых компьютерных систем на основе микропроцессора стал проект Sac State 8008 в 1972 году. Он предназначался для обработки и хранения медицинских записей.

В 1974-м был запущен первый микропроцессор общего назначения 8080. Он стал пользоваться популярностью в отличие от «родоначальника» 4004. За $360 можно было купить целый компьютер на одном чипе, в то время как другие ПК стоили тысячи долларов. 8080 применяли даже в системах управления уличным освещением и светофорами.

Вскоре этот микропроцессор стал отраслевым стандартом, а Intel начала предоставлять сторонним компаниям лицензии на производство его копий. Существовал даже советский клон 8080. Отечественную копию КР580ВМ80А разработал Киевский НИИ микроприборов. Было выпущено несколько вариантов этого процессора, в том числе и для применения на военных объектах.

Как микропроцессоры изменили мир

К началу XXI века более 80% компьютеров в мире работали на микропроцессорах Intel. Сегодня эта компания ассоциируется с процессорами и технологиями, хотя она «начиналась с гаража, с маленькой фирмы», рассказал NEWS.ru главный разработчик сайта Kremlin.ru Артем Геллер. Причиной успеха компании, по словам эксперта, является умение собирать вокруг себя людей, рождающих инновации и желающих изменить мир.

Благодаря микропроцессорам компьютеры появились буквально в каждом доме. Они стали «сердцем» не только ПК, но и серверов, мобильных устройств, а также бытовых приборов. Сегодня эти устройства также используются в транспорте, медицинских системах и во многих других областях.

Intel 4004 доказал, что сложные вычислительные функции могут быть реализованы на компактных и доступных устройствах, заявил в беседе с NEWS.ru директор по информационным технологиям EdgeЦентр Сергей Липов.

«Во-первых, он заложил основу для создания более сложных и мощных вычислительных устройств. Микропроцессоры стали основой для большинства современных электронных устройств — от компьютеров до смартфонов», — отметил он.

Во-вторых, появление микропроцессора стимулировало развитие ПО, поскольку новые возможности аппаратного обеспечения требовали соответствующих программных решений, подчеркнул Липов. В-третьих, это способствовало проведению исследований и инновациям в области полупроводников, привело к миниатюризации устройств, а также к увеличению их производительности, заключил эксперт.