داستان برند اینتل؛ شرکت معماری مغز های کوچک

12:391520

اینتل شرکتی با رویاهای بزرگ و کوچک، اوّلین و بزرگترین تولید کننده پردازنده در جهان است. این شرکت در سال ۱۹۶۸ توسط رابرت نویس، گوردون مور (ابداع کننده قانون مور) و اندرو گروو در سانتا کلارای کالیفرنیا تأسیس شد. موضوع جالبی که کمتر کسی درباره این شرکت میداند، نام این شرکت است که برگرفته از دو کلمه electronics و integrated است.

اینتل اولین چیپ ریزپردازنده را در سال ۱۹۷۱ معرفی کرد. از آن زمان به بعد اینتل با نوآوری های خود نقش مهمی در پیشرفت صنعت کامپیوتر ایفا کرده است. معماری x86 در سال 1978 توسط این شرکت توسعه پیدا کرد. این معماری رایانه‌ای از حجم بسیار بالاتری از حافظه مجازی و انبارش داده رایانه‌ای پشتیبانی می‌کند که در معماری‌های گذشته امکان‌پذیر نبود. اینتل در اوایل کار طیف وسیعی از محصولات سخت‌افزاری را تولید می‌کرد و قبل از «انقلاب کامپیوترهای شخصی»، تمرکز اصلی این شرکت بروی تولید پردازنده نبود. اگر چه اینتل هنوز محصولاتی همچون مادربرد، کارت شبکه، مدارهای مجتمع و SSD تولید می‌کند.

اینتل قبل از تولید پردازنده

intel

این روزها پردازنده ها زندگی ما را به طرز عجیبی تغییر داده‌اند. به طوری که فکر کردن به زندگی بدون آنها بسیار سخت است. در اوایل دهه ۱۹۶۰، کامپیوترها فضایی به بزرگی یک اتاق 6×3 متری بودند، و به قدری گران‌قیمت بودند که تنها در برخی از آزمایشگاه‌های دولتی، دانشگاه‌ها و شرکت‌های بزرگ قرار داشتند.

اینتل
یک هسته حافظه مغناطیسی ۳۲x۳۲ با قدرت ذخیره‌سازی ۱۰۲۴ بیت

پیچیدگی طراحی پردازنده‌ها هم‌زمان با افزایش سریع فناوری‌های متنوع که ساختارهای کوچک‌تر و قابل اطمینان تری را در وسایل الکترونیک باعث می‌شد، افزایش یافت. اولین موفقیت با ظهور اولین ترانزیستورها حاصل شد. پردازنده‌های ترانزیستوری در طول دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی زمان زیادی نبود که اختراع شده بود و این در حالی بود که آن‌ها بسیار حجیم، غیرقابل اعتماد و دارای المان‌های سوئیچینگ شکننده مانند لامپ‌های خلأ و رله‌های الکتریکی بودند.

با چنین پیشرفتی پردازنده‌هایی با پیچیدگی و قابلیت اعتماد بیشتری بر روی یک یا چندین برد مدار چاپی که شامل قسمت‌های تفکیک شده بودند ساخته شدند. بعد ها توسعه‌ی مدارهای مجتمع در اواسط دهه‌ی ۶۰ میلادی توسط رابرت نویس (از بنیان‌گذاران اینتل) باعث شد که مدارهای الکترونیکی بتوانند در ابعادی کوچک تر روی یک چیپ سیلیکونی قرار بگیرند. مدار های مجتمع (IC) این قابلیت را فراهم ساخت تا بتوان تعداد زیادی ترانزیستور را بر روی یک دای از جنس نیمه رسانا، یا «چیپ» جانمایی کرد. در ابتدا مهندسان فقط قادر بودند تعداد کمی از مدارهای ساده دیجیتال مانند NOR Gate ها را بر روی IC ها کوچک نمایی و جانمایی کنند. CPU هایی که طبق این IC ها ساخته شدند را معمولاً «CPUهای تجمیع اندازه کوچک» می‌نامند.

اینتل از همان بدو تأسیس (1967) تا امروز در حال تلاش برای کاهش قیمت و مصرف برق پردازنده ها بود. این شرکت اهداف تقریباً نا ممکنی را دنبال کرده و به اکثر آنها دست‌پیدا کرده است. یکی از این اهداف استفاده از حافظه‌های نیمه رسانا مقرون‌به‌صرفه بود. در آن دوره حافظه‌های نیمه رسانا نسبت به حافظه‌هایی که از تکنولوژی هسته‌ی مغناطیسی استفاده می‌کردند، بیش از ۱۰۰ برابر گران‌تر بود. اما بنیان‌گذاران اینتل طور دیگری فکر می‌کردند. حافظه‌ی سیلیکونی مزایای بیشتری نسبت به حافظه‌ هسته‌ مغناطیسی از جمله اندازه‌ی کوچکتر، عملکرد بهتر و مصرف انرژی کمتر داشت. ولی بالاخره تولیدکنندگان مجاب به استفاده از این تکنولوژی جدید خواهد شدند. اما این فرایند بیش از 10 سال به طول انجامید.

آغاز توسعه واقعی

intel
از چپ به راست اندرو گروو، رابرت نویس و گوردون مور (۱۹۶۸)

درست یک سال بعد زمانی که اینتل در حال توسعه و پیشرفت طراحی و ساخت حافظه بود، شرکت ژاپنی بیزیکام (Busicom) از اینتل خواست تا مجموعه ای از مدارهای مجتمع را برای خط جدیدی از ماشین حساب های الکترونیکی سطح بالا در سال 1969 طراحی کند. اینتل با انجام این کار،  اولین ریزپردازنده را به بازار عرضه کرد.

Busicom به منظور محدود کردن هزینه تولید، می‌خواست یک ماشین حساب را طراحی کند که براساس چند مدار مجتمع (IC) باشد و حاوی برخی از ROM ها و رجیسترهای تغییر شیفت باشد تا بتواند فقط با تغییر ROM IC ، با طیف گسترده ای از ماشین حساب ها سازگار شود. مهندسان Busicom طرحی را ارائه دادند که به 12 آی سی نیاز داشت. Busicom از شرکت Intel خواست تا چیپ ماشین حساب خود را نهایی و تولید کند امّا یکی از مهندسان اینتل با نام تد هاف، با رد کردن طرح پیشنهادی بیزیکام، تنها یک چیپ چندمنظوره طراحی کرد که دستورها خود را از یک حافظه‌ی نیمه رسانا دریافت می‌کرد. این چیپ چندمنظوره نه‌تنها نیاز Busicom برای ساخت ماشین حسابش را برطرف می‌کرد، بلکه این قابلیت را داشت که بدون طراحی مجدد از آن برای طیف وسیعی از مصارف دیگر نیز استفاده کرد.

امّا اینتل مشکل بزرگی داشت. Busicom صاحب امتیاز آن بود اما بیزکام داشت روز های سخت ورشکستگی را پشت سر میگذاشت. اینتل نیز به اهمیّت پردازنده که به بیزکام فروخته بود را میدانست. بیزکام هم برای نجات خود مجبور شد پیشنهاد 60 هزار دلاری اینتل را بپذیرد.ولی این توافق با بیزیکام بلافاصله موجب انقلاب ریزپردازنده های اینتل یا صنعت ساخت چیپ نشد، بلکه راه اینتل برای توسعه‌ی رایانش مبتنی بر ریزپردازنده‌ها را هموار کرد

intel 4004 & 8008

intel
داخل چیپ Intel 4004
intel
اعلامیه محصول جدید اینتل «15 نوامبر 1971» در اخبار الکترونیکی

اینتل ۴۰۰۴ اولین پردازنده‌های شرکت اینتل است. حداکثر پالس ساعت این پردازنده ۷۴۰ کیلوهرتز بوده و می‌توانست ۶۴۰ بایت از حافظه را آدرس‌دهی کند. پهنای باند این پردازنده ۴ بیت بود؛ به این معنی که در هر ثانیه ۴ بیت از اطلاعات قابل انتقال بودند. این پردازنده 10,000 نانومتری اولین مدار منطقی تصادفی بود که با استفاده از فناوری دروازه سیلیکون MOS (فلز اکسید – نیمه هادی) در یک تراشه ادغام شد. این پیشرفته ترین طراحی مدار یکپارچه (IC) بود که تا آن زمان انجام شد. پردازندهٔ ۴۰۰۴ اولین بار در ۱۵ نوامبر سال ۱۹۷۱ عرضه شد و در سال ۱۹۸۱ عرضهٔ آن متوقف گشت. از ۴۰۰۴ بیشتر در محاسبه‌های ریاضی، محاسبه‌گر در کارهای چاپی و محاسبات سادهٔ شغلی استفاده می‌شد. اینتل ۴۰۰۴ اولین ریزپردازنده تجاری ساخته شده در جهان بود.

پس از 4004 پردازنده‌ی 8080 در سال ۱۹۷۴ با ۴۵۰۰ ترانزیستور، فناوری ساخت ۶ هزار نانومتری و سرعت کلاک 2000Hz عرضه شد. این پردازنده به‌علت استفاده در کامپیوتر Altair 8800 و موشک‌های کروز AGM-86 ساخت بویینگ به شهرت رسید؛ اگرچه هیچکدام از این پردازنده‌ها در مقیاس قابل‌توجه به فروش نرسیدند.

با تمام اینها درست است که اینتل 4004 حتی 1/4000000 قدرت یک Core i7 امروزی را ندارد ولی با توجّه به امکانات آن دوره و پیچیدگی طراحی پردازنده خودتان متوجّه قدرت و عظمت این شرکت میشوید.

6 سال بعد در سال 1981 ، شرکت سازنده رایانه های شخصی IBM  اینتل 8008 را به عنوان اولین CPU برای رایانه های شخصی خود انتخاب کرد. اینتل همچنین ریزپردازنده های خود را در اختیار سایر تولید کنندگان سازنده رایانه های شخصی سازگار با محصول IBM قرار داد. IBM PC و کلون های آن تقاضا برای کامپیوترهای رومیزی و قابل حمل را نادیده گرفتند. IBM برای تهیه سیستم عامل (DOS) برای رایانه شخصی خود با یک شرکت کوچک در ردموند یعنی شرکت مایکروسافت قرارداد بست. سرانجام مایکروسافت سیستم عامل ویندوز خود را به رایانه های شخصی IBM عرضه کرد که با ترکیبی از نرم افزار ویندوز و تراشه های اینتل ، لقب ماشین های “Wintel” را داشتند و از بدو تاسیس تا کنون بر بازار حاکم شده اند.

از بسیاری از ریزپردازنده های اینتل که اینتل تولید کرده است ، شاید مهمترین آنها 80386 باشد ، که یک تراشه 32 بیتی است و در سال 1985 منتشر شد.

پردازنده Pentium

intel
گوردون مور مشاهده کرد که تعداد ترانزیستورهای موجود در تراشه رایانه در حدود هر 18 تا 24 ماه دو برابر می شود. همانطور که در نمودار لگاریتمی تعداد ترانزیستورهای پردازنده های اینتل در زمان معرفی آنها نشان داده شده است ، از قانون وی پیروی می شد.

اینتل با معرفی ریزپردازنده پنتیوم در سال 1993، کنوانسیون نامگذاری محصول شماره گرا را برای نام های تجاری کوچک ریز پردازنده های خود به جای گذاشت. پنتیوم اولین تراشه اینتل برای رایانه های شخصی بود که از پردازش موازی یا SuperScalar استفاده می کرد و سرعت آن را به میزان قابل توجهی افزایش می داد. این دستگاه 3.1 میلیون ترانزیستور داشت ، در مقایسه با 1.2 میلیون ترانزیستور سلف خود ، 80486. همراه با سیستم عامل ویندوز 3.X مایکروسافت ، تراشه پنتیوم بسیار سریع باعث افزایش چشمگیر رایانه های شخصی شد. اگرچه مشاغل اکثر خریداران رایانه های شخصی را تشکیل می‌دادند، اما ماشین های پنتیوم با کارایی بالاتر این امکان را برای مصرف کنندگان فراهم می کردند که از رایانه های شخصی برای انجام کار های چندرسانه‌ای استفاده کنند چون Pentium قابلیت اجرای برنامه های گرافیکی و بازی هایی مانند Doom و Wing Commander را داشت.

استراتژی تجاری اینتل متّکی به ساخت ریزپردازنده های جدیدتر به طرز چشمگیری سریعتر از مدلهای قبلی است تا خریداران را برای بروزرسانی رایانه های شخصی خود جلب کند. یکی از راه های تحقق این امر ساخت تراشه هایی با ترانزیستورهای بسیار بیشتر در هر دستگاه بود. به عنوان مثال ، 8088 قرار دادهشده در اولین IBM PC دارای 29000 ترانزیستور بود ، در حالی که 80386 که در چهار سال بعد پرده برداری شده شامل 275،000 بود ، و Core 2 Quad معرفی شده در سال 2008 بیش از 800،000،000 ترانزیستور داشت. Itanium 9500 که در سال 2012 عرضه شد ، دارای 3،100،000،000 ترانزیستور بود. این رشد در تعداد ترانزیستور به قانون مور معروف شد ، به نام بنیانگذار شرکت گوردون مور ، که در سال 1965 مشاهده کرد که تعداد ترانزیستورها روی تراشه سیلیکون تقریباً سالانه دو برابر می شود. او در سال 1975 آن را دو برابر کرد و هر دو سال یکبار افزایش پیدا کرد.

تاریخچه پرفراز و نشیب اینتل بدون اشتباه نبود. بزرگترین اشتباه آن به “نقص پنتیوم” معروف بود. یک بخش مبهم در میان 3.1 میلیون ترانزیستور CPU پنتیوم پردازش نادرست انجام می‌داد. مهندسان شرکت پس از عرضه محصول در سال 1993 این مشکل را کشف کردند اما تصمیم گرفتند صدایش را درنیاورند و در بروزرسانی های مربوط به تراشه این مشکل را برطرف کنند.

 

 

 

این مطلب ادامه دارد…

منبع
WikiChip
لینک کوتاه
https://digiew.ir /?p=1775

محمد علی چراغی
16 نوشته
سردبیر وبسایت دیجیو نویسنده نوجوان عاشق یادگیری و علاقه مند به دنیای فناوری

بدون دیدگاه

پاسخ دهید

شما باید وارد شده برای ارسال نظر.