40 лет первому микропроцессору

Клюев Павел

40 лет первому микропроцессору

Первым появившемся на свете однокристальным микропроцессором считается детище маленькой и не очень известной в то время фирмы Intel. Этот шестнадцатилапый паучок появился на свет 15 ноября 1971 года и был рассчитан на применение в калькуляторах.

Таким образом, соотношение "накладные расходы/полезная работа" составило 5:3 в пользу накладных расходов. Узкое "окно" во внешний мир долгое время было бичом всех микропроцессоров без исключения. Забегая несколько вперед, можно сказать, что 40-выводной корпус во многом решил проблемы 8-разрядных систем, но уже первые 16-разрядные приборы опять поставили на повестку дня этот больной вопрос. Задача создания многовыводных корпусов оказалась крепким орешком и попортила немало крови конструкторам и технологам, не говоря уж о самих разработчиках процессоров, которых к тому времени число "40", наверное, приводило просто в бешенство. Примерно к середине 70-х годов появились корпуса типов DIP и QUIP (QUad In-line Package), имевшие до 64 выводов, но и им по ряду причин не суждено было стать панацеей от всех бед. Во-первых, рост степени интеграции и тактовых частот БИС не могли не привести к увеличению потребляемой мощности. Пластмассовые корпуса позволяли рассеивать мощность не более 1,5 - 2 Вт. Металлокерамика увеличивала этот показатель до 3 - 4 Вт, но одновременно поднимала стоимость микросхемы на такую высоту, что ее массовый выпуск сразу оказывался под вопросом. Во-вторых, 64 вывода "спасали" разработчиков процессоров на крайне ограниченном временном отрезке. Как бы там ни было, но спрос рождает предложение и проблема корпусов с большим числом выводов и приемлемой ценой была решена в начале 80-х годов. Однако все это было впереди, а в самом начале 70-х пионерам пришлось исходить из существовавших реалий и принимать соответствующие технические решения. Говоря о первом в мире микропроцессоре, нельзя не вспомнить и о том, что с самого начала специалисты позаботились о простоте и удобстве построения систем на базе i4004. Компанией был разработан и выпущен не один кристалл центрального процессора, а целое семейство БИС, в которое вошли ПЗУ 4001, ОЗУ 4002, регистр сдвига 4003 и ряд других вспомогательных микросхем. Поскольку все они были рассчитаны на совместное использование, разработка аппаратных средств системы заметно упрощалась, и это стало не последней причиной популярности i4004. i4004 + обработка прерываний + ... = i4040. Опыт использования первого МП показал, что такие факторы, как отсутствие средств обработки прерываний, наличие трех уровней вложения подпрограмм и необходимость реализации логических операций И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с помощью специальных подпрограмм, далеко не всегда удовлетворяют разработчиков. Создав новый рынок и захватив на нем господствующие высоты, Intel тем не менее стремилась расширить его границы, и решение о выпуске усовершенствованного варианта i4004, свободного от указанных недостатков, было вполне логичным ходом компании. Использование же в новом кристалле всех наработок, приобретенных при создании предыдущего процессора, дало существенную экономию времени, и неудивительно, что i4040 вышел в свет вскоре после появления i4004.