15 ноября исполнилось ровно 40 лет первому процессору для массового рынка – Intel 4004. 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».
Данный процессор выпускался вплоть до 1986 года и вошел в индустрию на 15 лет – целая эпоха для такой динамичной отрасли, как ИТ. 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.
Напомним, что 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.
Intel 4004 работал на тактовой частоте 740 КГц, тогда как 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 IntelQuick 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.
По словам Intel, 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.
А к 40-летию выпуска процессора одного из первых процессоров, компания Intel представила интересную инфографику, иллюстрирующую ключевые события в истории компьютеров и потребительской электроники, в основе которой лежат микропроцессоры:
