Bibliografia:

pl.wikipedia.org

www.intel.com

Historia i rodzaje procesorów firmy Intel

Ciekawostka:

Na początku lat siedemdziesiątych wiele firm rozwijającego się przemysłu półprzewodnikowego często nie było w stanie dostarczyć na czas zamówionych u nich elementów. Intel postanowił przeciwstawić się temu zjawisku i nie ogłaszał wprowadzenia nowych produktów, dopóki nie były one dostępne w wystarczającej ilości. Intel wykreował wówczas hasło reklamowe "

Intel Delivers

", zmienione później na "

Intel Inside

".

Pojęcia:

•

układy o małej skali integracji

(

SSI - small-scale integration

), •

technologia średniej skali integracji

(

MSI - medium scale integration )

•

układy o dużej skali integracji

(

LSI - large-scale integration

) umożliwiające umieszczenie kilku tysięcy elementów na jednym chip'ie.

Historia powstania procesora

Ted Hoff

zmienił koncepcję konstrukcji układu, zrezygnował z modelu operującego na liczbach dziesiętnych (dostosowanego do urządzeń typu kalkulator) na rzecz arytmetyki binarnej . Wg nowej koncepcji

programowalna, uniwersalna jednostka przetwarzająca (CPU)

najwyżej 3 inne układy. powinna pracować posługując się zestawem kilkudziesięciu 4-bitowych instrukcji i być wspomagana przez co Koncepcja ta wywodziła się z komputerów klasy mainframe i minikomputerów i musiała zostać okrojona tak, aby zmieścić się w szesnastonóżkowym chipie. Był to największy wówczas możliwy do wykonania typ układu. Szyna adresowa i szyna danych miały posiadać szerokość 4-bitów.

Specyfikacja

Lista mikroprocesorów produkowanych przez firmę

Intel

4-bitowe

4004 • 4040

8-bitowe

8008 • 8080 • 8085

x86

8086 • 8088 • 80186 • 80188 • 80286 • 80386 • 80486 • Pentium OverDrive • Pentium • Pentium Pro • Pentium II • Celeron • Pentium III • Pentium 4 • Pentium D • Pentium M • Pentium Extreme Edition • Pentium Dual Core • Intel Core • Intel Core 2 • Intel Core i7 • Xeon • Penryn • Intel Atom

IA-64

Itanium • Itanium 2

Inne

iAPX 432 • i860 • i960 • Intel XScale

Procesory 4-bitowe

Bibliografia:

pl.wikipedia.org

www.intel.com

http://www.pldos.pl/bogus/hardwar e/procesory/intel/i4004/i4004.htm

Intel 4004

Intel 4004

Intel 4004 - to 4-bitowy mikroprocesor

zaprojektowany i produkowany przez firmę Intel od 1971, pierwszy na świecie komercyjny jednoukładowy procesor komputerowy .

Intel 4004

Intel 4004 pracował z sygnałem zegara o cyklu od 1.35 do 2.00 mikrosekundy, czyli częstotliwości od 500.00 kHz do 740.74 kHz. Pierwotnym zamierzeniem było osiągnięcie wydajności w obliczeniach BCD (w przeliczeniu na liczbę) na poziomie typowego komputera z lat sześćdziesiątych - IBM 1620, co byłoby możliwe przy częstotliwości ok. 1 MHz. Intel 4004 potrzebował trzy (3) pełne cykle zegara by załadować adres instrukcji (adres jest 12-bitowy, stąd w każdym cyklu ładowany jest jeden 4-bitowy bajt adresu), dwa (2) kolejne by wczytać instrukcję i kolejne trzy (3) cykle, by ją wykonać.

Intel 4004

Łącznie wykonanie jednej 4-bitowej instrukcji zajmowało osiem (8) cykli zegara. Zestaw instrukcji procesora zawiera także instrukcje 8-bitowe, których wykonanie zawiera dwa razy tyle czasu, czyli szesnaście (16) cykli. Pracując z maksymalną częstotliwością zagara równą wg specyfikacji 740 kHz, i4004 wykonuje instrukcję 4-bitową w 10.8 mikrosekundy (92 instrukcję 8-bitową w 21.6 mikrosekundy (46 250 instrukcji na sekundę). 500 instrukcji na sekundę), a Stąd średnia wydajność około 60 000 instrukcji na sekundę, która w zależności od budowy programu i relacji ilościowej instrukcji 4- i 8-bitowych, mogła się wahać pomiędzy ww. wartościami.

Architektura procesora Intel 4004

Obudowa procesora Intel 4004

Charakterystyka

Informacje ogólne

Data wprowadzenia: Ilość tranzystorów: 15 listopada 1971 2 250 - 2 300 szt.

Technologia: Wielkość płytki krzemu: Taktowanie rdzenia proc.: Taktowanie magistrali sys.: 10 µm, PMOS 4x3 - 12 mm 2

Szybkość pracy

rzeczywista częstotliwość zegara: 740 kHz jak rdzeń procesora Szerokość magistrali danych (wewn./zewn.): Szerokość magistrali adresowej: Adresowalna pamięć: 4 bity 12 bitów

Obsługa pamięci operacyjnej

640 bajtów

Parametry zasilania

Napięcie rdzenia Vcore: 15V

Intel 4040

Intel 4040

Intel 4040

to 4 bitowy procesor firmy Intel, następca 4004, którego produkcję rozpoczęto w 1974.

4040 był głównie używany do gier, testów, implementacji i urządzeń sterujących. Obudowa 4040 jest ponad dwa razy szersza niż 4004 i posiada 24 piny w porównaniu z 16 pinami układu 4004. W 4040 dodano 14 instrukcji, powiększono rozmiar stosu (7 poziomów), udostępniono 8K pamięci programu, dodano 8 rejestrów i możliwość używania przerwań (wliczając zachowywanie pierwszych 8 rejestrów).

Intel 4040

Najważniejszą różnicą w porównaniu z 4004 było dodanie obsługi przerwań. Rozszerzono liczbę instrukcji do 60, powiększono pamięć programową do 8KiB, zwiększono głębokość stosu do 7 poziomów i liczbę rejestrów do 24. Razem z 4040 powstało także 10 innych chipów służących do jego obsługi i komunikacji z innymi układami.

• • • • • • •

Intel 4040

• •

Nowe procesory rozszerzające 4201

Generator sygnału zegarowego, 500 do 740 kHz używający kryształów kwarcowych 4 do 5.185 MHz

4308

- 1KB ROM

4207

Port wyjścia ogólnego zastosowania

4209

Port wejścia ogólnego zastosowania

4211

Port we/wy ogólnego zastosowania

4289

Standardowy interfejs pamięci (zamiast 4008/4009)

4702

- 256B UVEPROM

4316

- 2KB ROM

4101

RAM wielkości 256 4-bitowych słów

Procesory 8-bitowe

Intel 8008

Intel 8008

Intel 8008

to 8-bitowy CPU wykonany w technologii 10 P MOS, zasilany napięciami +5V i -9V (różnica potencjałów 14V). µm Posiada zestaw 48 instrukcji, siedem 8 bitowych rejestrów i może zaadresować 16 384 bajty (16 kB) pamięci. Jest w stanie wykonać ok. 80 000 operacji dodawania liczb 8 bitowych w ciągu sekundy (czas wykonania instrukcji pomiędzy 20 a 12,5 mikrosekundy (czyli 0,05..0,08 MIPS)). Nie jest kompatybilny z i4004.

Intel 8008

Oryginalnie został zaprojektowany na specjalne zamówienie firmy

Computer Terminal Corporation

do użycia w terminalu

Datapoint 2200

, ale ponieważ Intel spóźnił się z dostawą i procesor nie osiągał minimalnych wymagań CTC, 8008 ostatecznie nie został użyty w Datapoint 2200.

Instrukcje dostępne na 8008 i innych późniejszych procesorach typu CISC produkowanych przez Intel były w znacznym stopniu wzorowane na specyfikacjach CTC.

Charakterystyka

Data wprowadzenia: Ilość tranzystorów: Technologia: Wielkość płytki krzemu:

Informacje ogólne

kwiecień 1972 3 500 szt.

10 µm, PMOS 19 mm 2

Szybkość pracy

Taktowanie rdzenia proc.: 200 kHz Taktowanie magistrali sys.: 200 kHz Szerokość magistrali danych (wewn./zewn.): 8 bity Szerokość magistrali adresowej: 14 bitów

Obsługa pamięci operacyjnej

Adresowalna pamięć: 16 kB

Parametry zasilania

Napięcie rdzenia Vcore: +5V,-9V

Intel 8080

Intel 8080

8080

mikroprocesor wyprodukowany przez firmę wejścia/wyjścia (I/O).

Intel

w 1974 roku jako pierwszy procesor w architekturze 8 bitowej z szyną adresową 16 bitową, umożliwiał adresowanie 256 portów Pracował z zegarem 2 MHz, do wykonania rozkazu potrzebował kilku taktów zegara. Posiadał siedem ośmiobitowych rejestrów oznaczanych przez A, B, C, D, E, H, L, z których pary B i C, D i E oraz H i L można było w kilku prostych instrukcjach traktować jako 16 bitowe w celu adresowania pamięci. Posiadał dwa rejestry 16-bitowe specjalnego przeznaczenia: SP wskaźnik stosu i IP - wskaźnik programu. Posiadał system przerwań sprzętowych pozwalający na zmianę wykonanie określonego kodu na podstawie zewnętrznego sygnału.

Intel 8080

8080

był rozszerzeniem konstrukcji 8 bitowego mikroprocesora i8008, z którym był zgodny w asemblerowych programach źródłowych.

Wymagał dwóch pomocniczych układów scalonych, do skonstruowania pracującego układu.

Niedługo po wkroczeniu na rynek procesora 8080, Motorola wprowadziła na rynek procesor o nazwie Motorola 6800.

Firma Zilog wyprodukowała mikroprocesor Z80 - zgodny z procesorem

8080

oraz będący jego udoskonaleniem.

W Polsce pod koniec lat 70. zakłady półprzewodnikowe

CEMI

produkowały mikroprocesor o nazwie MCY7880 w pełni zgodny z 8080 oraz dodatkowe układy wspomagające zgodne z układami Intela.

Charakterystyka

Data wprowadzenia: Ilość tranzystorów: Technologia: Wielkość płytki krzemu:

Informacje ogólne

kwiecień 1974 4000 szt.

6.00 µm Taktowanie rdzenia proc.: Napięcie rdzenia Vcore:

Szybkość pracy

3 MHz Taktowanie magistrali sys.: 3 MHz Szerokość magistrali danych (wewn./zewn.): 8 bity Szerokość magistrali adresowej: 16 bitów

Obsługa pamięci operacyjnej

Adresowalna pamięć: 16 kB

Parametry zasilania

•+5V, +12V, -5V

MCY7880N/6880N

W Polsce pod koniec lat 70. zakłady półprzewodnikowe

CEMI

produkowały mikroprocesor o nazwie

MCY7880N i MCY6880N

w pełni zgodny z

8080

oraz dodatkowe układy wspomagające zgodne z układami Intela.

MCY7880N/6880N

• • • • • • Dane podstawowe: 8 bitowe słowo danych, stała lista 78 instrukcji, odrębne szyny danych i adresów, 8-bitowa jednostka arytmetyczno-logiczna z możliwością pracy w systemie

BCD

, w systemie binarnym na słowach podwójnej długości, bezpośrednie sterowanie pamięci do pojemności 64 kB, 6 8 bitowych rejestrów ogólnego przeznaczenia dostępnych dla programisty, 8-bitowy akumulator,

MCY7880N/6880N

• • • • • • • • • • 8-bitowy rejestr instrukcji, 16 bitowy licznik rozkazów, 16 bitowy wskaźnik stosu, kanał bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA), 4 sposoby adresowania pamięci, wielopoziomowy, wektorowy system przerwań, programowe rozwiązanie stosu w pamięci RAM, dwufazowy zegar o maksymalnej częstotliwości 3MHz, napięcia zasilania: +12V, +5V, -5V, współpraca z układami TTL (poza wejściami zegarowymi).

Architektura procesora MCY 7880N

Obudowa MCY7880N/6880N

Opis wyprowadzeń

A15 – A0

– szyna adresowa dostarczająca adresy do pamięci

D7 – D0

– dwukierunkowa szyna danych

SYNCH

– wyjście sygnału synchronizacji

DBIN

– wyjście sygnału wskazującego zewnętrzny stan oczekiwania

READY

– wejście sygnału wskazującego jednostce centralnej dostępność danych na szynie

WAIT

– wejście sygnału potwierdzającego stan oczekiwania jednostki centralnej

WR

– wyjście sygnału zapisu

HOLD

– wejście sygnału żądającego od jednostki centralnej przejęcia kontroli nad zewnętrzną szyną adresową i szyną danych przez urządzenia zewnętrzne

Opis wyprowadzeń

INT

– wejście sygnału przerwania

INTE

– wyjście sygnału określającego stan przerzutnika przerwania

RESET

– wejście sygnału zerowania

Ø1

–

Ø2

– wejścia sygnałów zegarowych

U SS , U DD , U BB , U CC

– wejścia zasilające

Charakterystyka MCY7880N/6880N

Data wprowadzenia: Ilość tranzystorów: Technologia: Wielkość płytki krzemu:

Informacje ogólne

kwiecień 1974 4000 szt.

6.00 µm Taktowanie rdzenia proc.: Napięcie rdzenia Vcore:

Szybkość pracy

3 MHz Taktowanie magistrali sys.: 3 MHz Szerokość magistrali danych (wewn./zewn.): 8 bity Szerokość magistrali adresowej: 16 bitów

Obsługa pamięci operacyjnej

Adresowalna pamięć: 16 kB

Parametry zasilania

•+5V, +12V, -5V

Intel 8085

Intel 8085

Intel 8085

był 8-bitowym mikroprocesorem produkowanym przez firmę Intel w latach siedemdziesiątych.

Był całkowicie zgodny w asemblerowych programach źródłowych z 8080, wymagał jednak mniej zewnętrznych układów scalonych, pozwalając w ten sposób na zmniejszenie kosztów budowy komputerów.

Cyfra "5" w nazwie modelu oznaczała, że 8085 potrzebował tylko +5 V napięcia zasilania, w odróżnieniu od +5V, -5V i +12V wymaganych przez 8080.

Intel 8085

Oba te procesory były używane w komputerach bazujących na systemie operacyjnym CP/M, a 8085 był później także powszechnie używany jako kontroler w wielu urządzeniach (właśnie z powodu zmniejszenia wymaganej ilości chipów pomocniczych). Oba te procesory zostały w późniejszym czasie zdystansowane przez mikroprocesor

Z80

firmy

Zilog

stał się najpopularniejszym procesorem używanym w który komputerach domowych we wczesnym okresie lat osiemdziesiątych.