Ο (μικρο)επεξεργαστής (C.P.U.)

Παρουσίαση με θέμα: "Ο (μικρο)επεξεργαστής (C.P.U.)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ Η/Υ Από τη δεκαετία του 1980 των 8bit στο σήμερα των 64bit

2 Ο (μικρο)επεξεργαστής (C.P.U.)
Η επιθυμία των κατασκευαστών Η/Υ να δημιουργήσουν μηχανήματα με περισσότερες δυνατότητες και με μικρότερο μέγεθος οδήγησε στην ανάγκη για ενσωμάτωση όλων των λειτουργιών ενός υπολογιστή σε ένα ή μερικά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή των κυκλωμάτων αυτών, είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη του μικροεπεξεργαστή.

3 Ο (μικρο)επεξεργαστής (C.P.U.)

4 Ο Πρώτος Επεξεργαστής Intel 4004 (1971)

5 Ο Πρώτος Επεξεργαστής ο Intel 4004 (1971)
Ήταν 4bit (τα προς επεξεργασία δεδομένα σε «πακέτα» των 4 bit). Απαρτιζόταν από περίπου 2300 τρανζίστορ. Συχνότητα ρολογιού 108 KHz. Εκτελούσε πράξεις το δευτερόλεπτο και μπορούσε να «δει» 640 bytes μνήμης. Η αρχική του εφαρμογή ήταν στη δημιουργία αριθμομηχανών.

6 Ο Πρώτος Μικροϋπολογιστής ο Intel MCS-4 (Νοέμβριος 1971)
Χρησιμοποιήθηκε ο επεξεργαστής 4004. Ήταν πολύ περιορισμένων δυνατοτήτων, παρόλο που για την εποχή του ήταν ένα τεχνολογικό αποκορύφωμα.

7 Περισσότεροι στα 4 bit… Σχεδόν ταυτόχρονα με τον 4004, αναπτύχθηκαν άλλοι δύο 4bit επεξεργαστές, ο TMS 100 της Texas Instruments και ο ΜP944, που χρησιμοποιήθηκε από το αμερικάνικο ναυτικό για τα μαχητικά αεροπλάνα.

8 Ο Πρώτος Εμπορικός Επεξεργαστής Intel 8008 (1971)

9 Intel 8008 Ο πρώτος εμπορικός επεξεργαστής των 8bit
Η έλευση του 4bit μικροεπεξεργαστή οδήγησε γρήγορα στην παρουσίαση του 8bit μικροεπεξεργαστή, ο οποίος μας εισήγαγε στην έννοια του προσωπικού υπολογιστή, που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα.

10 Intel 8008 Ο πρώτος εμπορικός επεξεργαστής των 8bit
Η συχνότητα ρολογιού ήταν στα 200 ΚHz. Χρησιμοποιούσε 3500 τρανζίστορ. Μπορούσε να «δει» 16 Κbytes μνήμης. Αμέσως ξέσπασε μεγάλο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη μικροεπεξεργαστών, με αποτέλεσμα να αυξηθούν οι απαιτήσεις στην ταχύτητα και σε επιπλέον προηγμένα χαρακτηριστικά.

11 Ο Πρώτος Υπολογιστής με τον Intel 8008 (1973)
M i c r a l

12 Ο Δεύτερος Υπολογιστής με τον Intel 8008 και ο πρώτος παναμερικανικός διαφημιζόμενος (1974)
S c e l b i 8H

13 Ο Επαναστατικός Intel 8080 (Απρίλιος 1974)

14 Ο Επαναστατικός Intel 8080 (Απρίλιος 1974)
‘Ηταν 8bit μικροεπεξεργαστής. Συμβατός εν μέρει με τον 8008. «Έτρεχε» στα 2 MHz. Μπορούσε να «δει» 64 Κbytes μνήμης. Περιείχε τρανζίστορ.

15 Intel 8085 (1978) 16bit Ο πρόγονος του δημοφιλούς 8086

16 Η Motorola και ο 6800 (Αύγουστος 1974)
8bit μικροεπεξεργαστής που χρησιμοποιήθηκε σε υπολογιστές και σε όλα τα ηλεκτρονικά παιχνίδια της εποχής, καθώς και σε βιομηχανικές συσκευές ελέγχου. Είχε 4000 τρανζίστορ και σήμα χρονισμού στα 1 ή 2 MHz.

17 H MOS Technology και ο 6502 (1975)
Ήταν ένα αντίγραφο του 6800 της Motorola αλλά αρκετά αλλαγμένος, ώστε να μην υπάρχουν νομικά προβλήματα. Γνώρισε μεγάλη επιτυχία γεγονός που οφείλεται στην απλότητά του αλλά κυρίως στην υψηλή αποδοτικότητά του και στην συγχρόνως χαμηλή του τιμή. Είχε 5000 τρανζίστορ και σήμα χρονισμού αρχικά 20 ΚHz μέχρι 4 MHz. Μπορούσε, δε, να «δει 64KByte μνήμης.

18 Ο Z80 είχε μεγάλη δημοτικότητα κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 80.
Η Zilog με τον Ζ80 (1976) 8bit μικροεπεξεργαστής βασισμένος στον 8080, του οποίου η γλώσσα μηχανής είναι υπερσύνολο αυτής του Intel Είχε σήμα χρονισμού στα 3.5 MHz ενώ μπορούσε να «δει» 64 Κbytes μνήμης. Ο Z80 είχε μεγάλη δημοτικότητα κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 80.

19 Ο «διαστημικός» CDP1802 της RCA
Χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή των δορυφόρων Voyager, Viking και του διαστημοπλοίου Γαλιλαίος. Ο CDP1802 είχε πολύ μικρή κατανάλωση, ενώ η αρχιτεκτονική του ήταν διαφορετική από αυτή των κοινών 8bit μικροεπεξεργαστών. Ο 1802 υποστηρίζεται ότι είναι ο πρώτος ανθεκτικός σε ακτινοβολία μικροεπεξεργαστής, επειδή η διαδικασία παραγωγής του εξασφάλισε πολύ καλύτερη προστασία ενάντια στην κοσμική ακτινοβολία και τις ηλεκτροστατικές αποφορτίσεις.

20 Texas Instruments μια TMS 9900 (1976)
Ο πρώτος «καθαρόαιμος» επεξεργαστής στα 16bit (μήκος λέξης)

21 Η Intel ξαναχτυπά στα 16bit…
Η Intel επανέρχεται στο προσκήνιο αναβαθμίζοντας το σχέδιο του 8080 στον 16bit Intel 8086, το πρώτο μέλος της x86 οικογένειας που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι σύγχρονοι υπολογιστές. Ο 8086 είχε 10 φορές καλύτερη απόδοση από τον Η Intel τον εισήγαγε ως οικονομικό και αποδοτικό τρόπο μεταφοράς του λογισμικού από τον 8080, κερδίζοντας την εμπιστοσύνη πολλών επιχειρήσεων. Περιείχε τρανζίστορ, ταχύτητα λειτουργίας στα 10 MHz, ενώ χρησιμοποιούσε καταχωρητές των 16 bit και δίαυλο δεδομένων των 16 bit. Επιπλέον, μπορούσε να «δει» 1 Mbyte μνήμης. Τον Ιούνιο του 1979, αποκαλύφθηκε ο μικροεπεξεργαστής 8088, που ήταν μια παραλλαγή του Πρόκειται για έναν 16bit επεξεργαστή εσωτερικά, που υποστήριζε, όμως, τη χρήση υπαρχόντων 8bit υποσυστημάτων.

22 Η Intel ξαναχτυπά στα 16bit…
Μετά τον 8088 η Intel παρουσίασε τους 16bit μικροεπεξεργαστές και 80286, παγιώνοντας την κυριαρχία της στην αγορά προσωπικών υπολογιστών. Ο παρουσιάστηκε το 1982, και είχε συχνότητα λειτουργίας αρχικά στα 6 MHz και έπειτα στα 12 MHz. Ο ιστορικός αυτός μικροεπεξεργαστής ανήκε στην οικογένεια x86 και περιελάμβανε δίαυλο δεδομένων 16 bit. Επιπλέον, μπορούσε να «δει» μέχρι 16 MBytes μνήμης και περιείχε τρανζίστορ.

23 BELLMAC 32A της AT&T Bell Labs (Ο πρώτος στα 32bit)
Παρουσιάστηκε το 1980 και κυκλοφόρησε το Χρησιμοποιήθηκαν σε μίνι υπολογιστές και στον πρώτο super microcomputer γραφείου. Όλα αυτά τα συστήματα έτρεξαν το αρχικό λειτουργικό σύστημα Unix των Bell Labs.

24 Motorola MC68000 (Ο διασημότερος 32bit μικροεπεξεργαστής-1979)
Ο “έτρεχε” στα 8MHz και είχε τρανζίστορ. Ο συνδυασμός της υψηλής ταχύτητας, του μεγάλου χώρου αποθήκευσης (16 Mbyte) και του αρκετά χαμηλού κόστους τον έκανε τον δημοφιλέστερο μικροεπεξεργαστή της κατηγορίας του, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιηθεί στους υπολογιστές Apple Lisa και Macintosh.

25 Intel στα 32bit (1985) Aπόγονος του με συχνότητα λειτουργίας αρχικά στα 16 MHz. Δεχόταν μέχρι 4 Gbytes μνήμης, ενώ περιείχε τρανζίστορ. Το επιπλέον βασικό χαρακτηριστικό του ήταν η υποστήριξη πολυδιεργασίας. Τέλος, προσέφερε συμβατότητα με όλους τους προηγούμενους επεξεργαστές της εταιρείας, καθώς και με τα προγράμματα που είχαν ήδη αναπτυχθεί.

26 Η εδραίωση και η μετέπειτα παντοκρατορία της Intel
-1989 : μικροεπεξεργαστής Intel 80486, με τρανζίστορ και συχνότητα λειτουργίας 50 MHz. -1993 : μικροεπεξεργαστής Pentium της οικογένειας P5, ο οποίος περιείχε τρανζίστορ και λειτουργούσε στα 60 και 66 MHz. -1997 : Pentium II με την παράλληλη υποστήριξη πολυμέσων. Είχε τρανζίστορ και η συχνότητα λειτουργίας του βρισκόταν στα 300 MHz. -1999 : Pentium III με τρανζίστορ και συχνότητα λειτουργίας στα 450 MHz (έφτασε και τα 1,13 GHz).

27 AMD : το αντίπαλο «δέος»
-1997 : η AMD μπήκε δυναμικά στην αγορά των μικροεπεξεργαστών παρουσιάζοντας τους επεξεργαστές της σειράς K6, οι οποίοι ήταν εφάμιλλοι αυτών της Intel σε τιμή και επιδόσεις. -Με τον επεξεργαστή K6-III, η AMD πέρασε πρώτη το φράγμα των 600 MHz, διεκδικώντας τον τίτλο του ταχύτερου επεξεργαστή για πρώτη φορά στους προσωπικούς υπολογιστές. 1999 : η AMD προώθησε την καινούργια οικογένεια μικροεπεξεργαστών, Athlon.

28 Η «πρωτιά» της AMD (Athlon 64)
Σεπτέμβριος 2003 : πρώτη η AMD εισήγαγε τον Athlon 64, “την καλύτερη καινοτομία στους επεξεργαστές για το έτος 2003”, όπως χαρακτηρίστηκε. Έπειτα, ακολούθησε η Intel με τον Intel 64. Και οι δύο επεξεργαστές μπορούσαν να τρέξουν την κληρονομιά των 32bit εφαρμογών, καθώς επίσης και το νέο λογισμικό 64bit. Ένας 64bit υπολογιστής μπορεί να κάνει μαθηματικές πράξεις με μεγαλύτερους αριθμούς και να είναι πολύ πιο αποτελεσματικός με μικρότερους αριθμούς σε σχέση με έναν 32bit.

29 AMD - Intel Οι δύο μοναδικοί πια κατασκευαστές μικροεπεξεργαστών προσωπικών υπολογιστών συγκρούστηκαν πολλές φορές στο κομμάτι επιδόσεις, τιμή, απόδοση και μερίδιο στην αγορά. Phenom, Xeon, Core Duo, i3, i7, A4, A6, A8 αποτελούν μερικά μόνο από τα νεότερα μοντέλα επεξεργαστών με καινοτόμο χαρακτηριστικό τούς πολλούς πυρήνες, κάτι που πιο απλοϊκά σημαίνει περισσότερους επεξεργαστές να λειτουργούν παράλληλα και συντονισμένα αλλά φαινομενικά σαν ένας.

30 Οι Προσωπικοί Υπολογιστές της Δεκαετίας του 1980
Αποτελεί μια θαυμαστή περίοδο, κατά την οποία ο κόσμος είχε την ευκαιρία να γνωρίσει από κοντά έναν προσωπικό υπολογιστή. Δυστυχώς η περίοδος αυτή δεν έχει αναφερθεί σε κανένα βιβλίο υπολογιστών μέχρι τώρα…

31 Έδρα στο Cambridge της Αγγλίας.
Ιδρύθηκε το 1978. Διάσημα μοντέλα : Acorn Electron, το BBC Micro και ο Acorn Archimedes. Το BBC Micro κυριάρχησε στη βρετανική αγορά εκπαιδευτικών υπολογιστών κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980 και στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Καινοτομία : οι πρώτοι προσωπικοί υπολογιστές με τεχνολογία επεξεργαστών RISC. Μερικές από τις πρώην θυγατρικές της Acorn ζούν και σήμερα-κυρίως η ARM Holdings, η οποία είναι παγκοσμίως κυρίαρχη στην αγορά  κινητών τηλεφώνων και PDA μικροεπεξεργαστών. Λόγω των καινοτόμων σχεδίων της και τη μελλοντική επιτυχία πολλών πρώην εργαζομένων της, Acorn είναι μερικές φορές γνωστή ως η «British Apple».

32

33 Οι Amstrad CPC (Colour Personal Computer) ήταν μια σειρά ηλεκτρονικών υπολογιστών 8-bit που παρουσιάστηκαν από την εταιρεία Amstrad από το 1984 ως το 1990, σημειώνοντας μεγάλη εμπορική επιτυχία λόγω χαμηλού κόστους και υψηλής απόδοσης.

34

35 Η Sinclair Research ήταν μία από τις σημαντικότερες εταιρείες στην αγορά των προσωπικών/οικιακών υπολογιστών την δεκαετία του Ιδρύθηκε στο Κέμπριτζ (Αγγλία) το 1961 από τον Κλάιβ Σίνκλερ με ειδίκευση σε ραδιόφωνα, συσκευές υψηλής πιστότητας (ΗiFi) και αριθμομηχανές. Το 1973 μετεξελίχθηκε σε εταιρεία παραγωγής ηλεκτρονικών και κατέληξε στα τέλη της δεκαετίας του '70 στην παραγωγή των θρυλικών πλέον οικιακών υπολογιστών όπως ο ZX Spectrum. Το 1980 εισήγαγε στην αγορά την έννοια του οικιακού υπολογιστή με τον ZX80.

36

37 Η αμερικανική Commodore είχε παίξει σημαντικό ρόλο στην δημιουργία και την εξέλιξη του προσωπικού υπολογιστή κατά τη δεκαετία του 1980. Επίσης είχε δημιουργήσει και διαθέσει στο εμπόριο έναν από τους καλύτερους υπολογιστές με τις μεγαλύτερες πωλήσεις στον κόσμο, τον Commodore 64 (1982). Αποκορύφωμα οι μηχανές της σειράς Amiga, με κορυφαία για την εποχή γραφικά και ήχο.

38

39 Η εταιρεία ιδρύθηκε το Το επιτελείο της βρισκόταν στη Νέα Υόρκη των Ηνωμένων Πολιτειών και στη Λυών της Γαλλίας. Ήταν πρωτοπόρος στα παιχνίδια δράσης, σε κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών μέχρι που μπήκε δυναμικά και στους «οικιακούς» υπολογιστές.

40 Κορυφαία στιγμή της εταιρείας η σειρά υπολογιστών Atari ST, που αποτέλεσαν τα απόλυτα μηχανήματα για σχεδίαση αλλά προπάντων για επεξεργασία ήχου.

41 Ευχαριστούμε