История развития микропроцессоров

Первые процессоры выполнялись на дискретных транзисторах и ИМС малой и средней степени интеграции. Процессор состоял из печатных плат, устанавливаемых в блоки, ко-торые устанавливались в стойки. Соединялись платы и блоки между собой разъёмами и кабелями. Процессор имел значительный объём, значительное энергопотребление, требо-вал больших трудозатрат при разработке и производстве. Но зато такая технология поз-воляла изготовить процессор, оптимизированный под конкретную задачу и обеспечива-ющий наивысшее значение показателя производительность/стоимость. Первый МП создан на фирме Intel в 1971 году. Первый чип Intel 4004 работал на частоте 750 кГц,

содержал 2300 транзисторов, стоил около 200 долларов и выполнял 60 тысяч операций в секунду. В 2000 году микропроцессор Alpha 21264 фирмы DEC работал на частоте 700 МГц, содержал 15,2 миллиона транзисторов, стоил около 300 долларов и выполнял до 2 миллиардов операций в секунду. В 2003 году тактовая частота достигла 2 ГГц, число транзисторов – 50 миллионов, производительность – 7 миллиардов операций в секунду.

Первоначально однокристальные МП были однопроцессорными. Они позволяли об-рабатывать информацию в векторно-конвейерные и ассоциативные процесссорах по принципу Single Instruction – Multiple Data, SIMD (одна команда – множество данных).

Следующим шагом в развитии МП стала разработка однокристальных многопроцес-сорных систем, которые выполнены на нескольких более простых МП. На кристалле могут быть построены многопроцессорные системы с по принципу MIMD (Multple Instruction – Multiple Data), обрабатывающие одновременно много потоков данных мно-гими потоками команд. Такие системы могут функционировать при отказе части обо-рудования, в них суммарный объём схем управления часто значительно меньше, чем в однопроцессорной системе, меньше простои оборудования (в каждом такте из 10⁸ тран-зисторов МП и 10⁹ транзисторов памяти используется не более 10⁴-10⁵ транзисторов).