10 ajaloo mõjukaimat arvutiprotsessorit

 (13)
10 ajaloo mõjukaimat arvutiprotsessorit
Foto: AMD---

Mikroprotsessorid tähistavad 2011. aastal neljakümnendat juubelit, mistõttu tundub huvitav reastada kümme kiipi, mis seda maailma enim mõjutasid!

Intel kuulutas ligi neljakümne aasta eest 4004 protsessorit reklaamides, et see loob integraalelektroonika ajaloos uue ajastu.

4004 võis olla kõige esimene mikroprotsessor, aga seda on raske nimetada üheks parimaks. Sellel on 4bitine arhitektuur, 740 kHz taktsagedus (0,74 MHz ehk 0,00074 GHz), 5120 bitti andmeruumi ja ligipääs 4 kB programmimälule.

Selle aja väikseimad "tõelised" arvutid olid aasta varem ilmunud DEC PDP-11/20 tüüpi miniarvutid. Sellel oli palju pisemaid integraalskeeme, 16bitine arhitektuur, 1,25 MHz taktsagedus ja 56 kB mälu. Inteli 4004 tundub selle kõrval pigem leluna.

Aga kui esimene mikroprotsessor ei teeninud ära kohta meie meeltes ja südametes, mis teenisid?

10. Inteli Core

Inimesed hindavad protsessoreid tavaliselt taktsageduse põhjal, mis on ehk naiivne. See on siiski tähtis näitaja, mis on 1971. aastast alates tohutult kasvanud.

Kiireimaks müügilejõudnud x86 kiibiks jäi 3,8 GHz Pentium 4 (2005), mis nõudis juba 115vatist toidet, nii et tootjad hakkasid taktsageduse suurendamise asemel rõhuma tuumade lisamisele. Näiteks üks Inteli Core 2 kiip pakub nelja 2,267 GHz taktsagedusel töötavat tuuma ja küsib ainult 45vatist toidet.

Seotud lood:

Inteli Core polnud esimene mitme tuumaga kiip, see au kuulub 2001. aastal ilmunud IBM POWER4'le. See polnud ka esimene mitmetuumne x86 protsessor nagu AMD Athlon 64 X2. Core on muutunud paljudele siiski multituumse protsessori sünonüümiks, ja Core i7 on ka hetkel kiirem saadavalolev x86.

9. POWER ja PowerPC

x86 arhitektuur on lauaarvutites täna juhtival kohal, aga konkureeris kunagi lahendustega nagu Alpha, PA-RISC, MIPS, Itanium ja POWER. Need sündisid peamiselt tööjaamade ja serverite tarbeks, aga mitmele porditi hiljem ka Windowsi operatsioonisüsteem.

Praeguseks on enamik tootmisest kadunud või kohendatud kindlatele rakendustele nagu mängukonsoolid. POWER väärib aga nimekirjas kohta, sest sellel on väärikas minevik ja roosiline tulevik.

1990. aastal sündinud POWER on RISC tüüpi protsessor, mis oli esialgu laialt levinud RS/6000 UNIXi süsteemides. 1997. aastal müügile jõudnud PowerPC 620 tõi POWERi 64bitisele mängumaale ammu enne x86 kiipe.

POWER jooksutas 11 aasta jooksul PowerPC variandi näol ka Mac-arvuteid. Protsessori suurimaid saavutusi on aga koha leidmine paljudes maailma superarvutites. POWERipõhised süsteemid on näiteks kolmandal, viiendal, kaheksandal ja üheksandal kohal viiesaja juhtiva superarvuti hulgas.

POWERil põhinev Cell on muide Sony PlayStation 3 konsooli südameks.

8. MOS Technology 6502

Praeguseks surnud firma MOS Technology tõi 1975. aastal turule äärmiselt mõjuka protsessori 6502.

See polnud tehniliselt silmapaistev - 8bitine kiip, mis sarnaneb paljus sama tiimi loodud Motorola 6800'ga.

Erilisus seisnes hoopis hinnas. 6502 maksis ilmudes ainult 25 dollarit, mis tegi Inteli ja Motorola pakutud võrreldavatele kiipidele "pika puuga ära", algatades hinnasõja ja koduarvutite revolutsiooni.

Kiipi kasutasid paljud tuntud süsteemid nagu Apple I ja II, Commodore PET, BBC Micro ja Atari.

7. Inteli 80386

Iga x86 põlvkond paistis silma uuenduslikkusega, kuid 80386 ehk lühidalt 386 kujutas eriti suurt edusammu.

1985. aastal ilmunud 386 tutvustas maailmale 32bitiseid protsessoreid, mis valitsesid koduarvuteid kahe järgneva aastakümne jooksul. Need on tegelikult tähtsad siiani, 64bitised x86 protsessorid hakkasid laiemalt levima alles 2003. aastal.

Laiem käsustik ja 12 MHz'ist alanud taktsagedused muutsid 386 kiibid 1980ndatel väga soosituks.

6. AMD Athlon 64

AMD Athlon 64 väärib meie nimekirjas kohta, sest tõi 64bitised arvutid 2003. aastast töölauaarvutitesse ja seega massidesse. Neid kasutasid varem eelkõige UNIXi tööjaamad ja serverid.

64bitiste kiipide töökiirus on 32bitistega võrreldes kahekordne, sest andmeid saab töödelda 32 biti asemel 64 kaupa ja masinale kättesaadava muutmälu piir kasvab 4 GB'lt teoorias 16 eksabaidini.

Athlon 64 ja üldse enamik 64bitiseid protsessoreid ei muuda siiski aadressisiini kõiki 64 bitti välistele viikidele kättesaadavaks, nii et tegelikult jääb selline mäluhulk ainult teoreetiliseks.

5. PIC

Lauaarvuti protsessor võib maksta isegi paarkümmend tuhat krooni, aga mitmed PICi kiibid maksavad hulgi ostes ilmselt vähem kui kümme krooni. Microchipi PIC10F200 hulgihind on kõigest 3,7 krooni tükist.

Sellelt ei tasu oodata tohutut jõudlust, aga kiip ongi mõeldud tegelikult manusrakendustesse, mida võite leida arvutite asemel pigem kliinilises termomeetris või puutetundlikus valguslülitis.

PIC10F200 sisaldab 8bitist arhitektuuri ja töötab 4 MHz taktsagedusel. Selles on 256käsulise programmi jaoks välkmälu ja 16baidine muutmälu. Kuna kiip on 6 jalaga, ei saa sellega ühendada välist mälu.

Võimas või mitte, neid on kaubaks läinud kaheksa miljardit eksemplari!

4. Motorola 68000

Esimese laialt levinud 16bitise protsessori tõi turule Intel. Motorola jõudis sellele turule hilja (1979), aga edestas Intelit kohe 16/32bitise hübriidprotsessoriga 68000. Seda kasutasid Macid, Amigad ja Atarid.

68000 pere viimaseks iseseisvalt müüdud protsessoriks jäi 1994. aastal ilmunud 68060, aga need on maailmas tegelikult ikka kasutusel, peamiselt mikrokontrolleritena.

3. ARM

Briti firma Acorn astus julge sammu, kui lõi oma 32bitise protsessori mitte Inteli või Motorola olemasolevatele lahendustele, vaid iseseisvalt.

See ei kasutanud tollal laialt levinud CISC-arhitektuuri, vaid RISCi, mis võimaldas ARMidel rivaalidest tollal kaugele ette jõuda. ARMid olid kaasaegsetest Inteli 80386test ja Motorola 68020dest palju kiiremad, kuigi taktsagedus oli poole väiksem. 

ARM Holdingsi hinnangul on maailmas hetkel kasutusel üle 15 miljardi ARM-protsessori, neid kasutab enam kui 95 protsenti mobiiltelefonidest ja enam kui 25 protsenti kõigist elektroonilistest seadmetest. Seda tänu innovatiivsele RISC-disainile, mis tähendab mh madalat energiatarvet.

ARM Holdings ei tooda muide neid nelja miljardit RISCi kiipi ise, mis aastas turule jõuavad. Firma litsentseerib need teistele, mis kasutavad neid siis oma toodetes. See tähendab, et näiteks Nokia mobiiltelefonides on Nokia enda loodud ARMi tuumaga protsessorid.

Protsessori ostja saab seega mitte kiibi, vaid arvutiprogrammi meenutava koodi ja selle kasutamise õiguse - kood defineerib tuuma, mida saab muule kiibile lisada.

2. Inteli 8086

Pole ime, et see legendaarne kiip on nimekirja tipu lähedal, eks ole? Koduarvutite seas tekitas revolutsiooni IBM PC kasutatud 8088, mis on Inteli esimese 16bitise kiibi 8086 kärbitud variant.

1981. aastal väljastatud IBM PC oli tollastest koduarvutitest tunduvalt kallim, nii et autorid lõid selle kindlasti pigem äri- kui kodukasutajale.

Hinnad hakkasid aga ruttu langema tänu IBM PC kloonidele. Näiteks Amstrad oli väga konkurentsivõimelise hinnaga, ning tänu flopilugejale ja monitorile Suurbritannias esimene taskukohane tõsine arvuti.

See üldine hinnatase (499 inglise naelsterlingit) jäi huvitaval kombel koduarvutite maailmas ka tavaliseks, aga sama raha eest saame nüüdseks muidugi tuhandeid kordi suurema jõudluse.

1. Ziglog ZX80

1980ndate alguses oli kõige rohkem koduarvuteid Suurbritannias. Selles tuleb suuresti tänada üht firmat, Sinclair Researchi. ZX80 oli esimene koduarvuti, mille hind oli alla saja inglise naelsterlingi (ZX81 isegi 69,95, kokkupanemata kujul ainult 49,95).

Nende järeltulija ZX Spectrum oli paljudele esimeseks tutvuseks tõelise arvutiga, mis oli samuti odav.

Kõiki mainitud süsteeme ühendas nii sama tootja kui meeldiv hind, aga samuti Zilog Z80 protsessor.

See meenutab Inteli tollast protsessorit 8080. See pole üllatav, sest kiibi isa on 8080 looja Federico Faggin, kes lahkus Intelist, et luua firma Zilog.

Kiibi edu koduarvutite maailmas on selles mõttes üllatav, et autor nägi selle tulevikku ilmselt manuslahendustes. Need on mikrokontrollerite kujul seal tõesti siiani kasutusel.