О том, как началась эра INTEL
|
|
Осенью уходящего года мир отметил 30-летие выпуска первого микропроцессора. |
|
Это изобретение сегодня по значимости и степени влияния на жизнь всего человечества приравнивают к появлению телефона, аэроплана и электрической лампочки. |
|
Роберт Нойс и Гордон Мур стали первыми сотрудниками ими же созданной компании. |
|
Вслед за ними из Fairchild в Intel перешел Эндрю Гроув. |
|
В 1971 году же выпуск Intel 4004 широкой общественностью замечен не был, став событием, пожалуй, только для самой Intel и ее заказчика. |
|
Еще несколько лет компании придется доказывать рынку, что микрокомпьютеры имеют право на существование, прежде чем начнется настоящий бум персональной вычислительной техники. |
|
Intel была образована за три года до выпуска первого универсального процессора, в 1968 году. |
|
Однако истоки компании и предпосылки появления микропроцессоров надо искать в событиях, происходивших в предшествующие два десятилетия. |
|
В 1947 году Джон Бардин и Уолтер Бретен из Bell Telephone Laboratories изобрели усилитель электрических сигналов на полупроводниковой основе — транзистор. |
|
Бардину и Бретену удалось довести до логического завершения многолетний труд другого ученого из Bell Labs, Уильяма Шокли, который еще в конце 30-х начал исследования по созданию компактного усилителя электрического тока на базе свойств полупроводниковых материалов, способного заменить громоздкие и неэкономичные электронные вакуумные трубки — основу электроники первой половины ХХ века. |
|
Шокли никак не удавалось построить работоспособное устройство, и, разочарованный неудачами, он решил оставить это направление. |
|
Однако успех коллег побудил его вернуться к теме полупроводникового усилителя. |
|
Шокли значительно усовершенствовал конструкцию транзистора. |
|
Именно он изобрел плоскостной транзистор — монолитный кристалл из полупроводникового материала, в котором происходят все необходимые физические процессы (Бардин и Бретен предложили конструкцию с точечными контактами). |
|
Все трое в 1956 году были удостоены за свое изобретение Нобелевской премии по физике. |
|
Но имя Шокли в компьютерной истории знаменито не только изобретением транзистора, которое фактически положило начало современной информационной эпохе. |
|
В 1955 году ученый уходит из Bell Labs, чтобы создать собственную компанию по производству полупроводниковых устройств на севере Калифорнии. |
|
С Shockley Semiconductor Laboratory началась знаменитая Кремниевая Долина. |
|
Некоторое время спустя здесь появилась компания Fairchild Semiconductor Corporation. |
|
Среди ее основателей были и главные герои нашей истории, в разные периоды времени сотрудничавшие с Шокли. |
|
Это Гордон Мур и Роберт Нойс, будущие создатели Intel. |
|
В конце 50-х два человека одновременно совершают очередной прорыв в совершенствовании элементной базы компьютеров. |
|
Решена проблема эффективного соединения транзисторных элементов электронной схемы — создана интегральная схема, способ размещения транзисторов и межсоединений на одном кремниевом кристалле. |
|
Первым идею интегральной схемы выдвинул в 1958 году сотрудник Texas Instruments Джек Килби. |
|
Однако патент на изобретение получил Роберт Нойс, сумевший дать идее более четкое научное оформление. |
|
В Fairchild, где работал Нойс, была осуществлена и первая коммерческая реализация интегральной схемы. |
|
Имя коллеги Нойса, Гордона Мура, сегодня известно, наверно, каждому, кто так или иначе связан с компьютерным бизнесом. |
|
Ведь это именно он в 1965 году публикует свои прогнозы развития индустрии интегральных схем, которым суждено было оправдаться и потому получить статус закона — «закона Мура». |
|
Гордон Мур начинал свою карьеру как специалист по физической химии и сотрудничал с Шокли еще в Bell Labs. |
|
К моменту создания Intel Мур возглавлял исследовательское подразделение Fairchild Semiconductor. |
|
Эта компания была известна своими новаторскими технологиями. |
|
Однако далеко не все перспективные научные разработки удавалось трансформировать в коммерческие продукты. |
|
Возможно, это или какие-то другие причины побуждают многих сотрудников в конце 60-х покинуть фирму, чтобы начать собственный бизнес. |
|
А может быть, просто молодым талантам хотелось большей Intel до микропроцессора |
|
Нойс и Мур были первыми сотрудниками ими же созданной компании. |
|
Вслед за ними из Fairchild в Intel переходит Эндрю Гроув (он стал четвертым по счету сотрудником). |
|
Уроженец Венгрии, Гроув, обладавший ученой степенью в области химических технологий, специализировался в фирме Шокли на разработке технологических процессов. |
|
Все трое в разные годы возглавляли Intel. |
|
Нойс был первым президентом компании, Мур занял этот пост в 1975 году, а Гроув стоял у руля Intel с 1979 по 1997 год. |
|
Сегодня любой желающий может познакомиться в виртуальном музее Intel с бизнес-планом только что образованной компании, который уместился всего на одной странице и был напечатан Нойсом на собственной пишущей машинке. |
|
В нем говорится, что компания намерена заниматься исследованиями, разработкой, производством и продажами интегрированных электронных структур, которые будут отвечать потребностям производителей электронных систем. |
|
Для реализации поставленных целей в компании будут инициированы процессы разных уровней — от исследовательских лабораторий до производства. |
|
Компания намерена также осуществлять разработку и производство специального оборудования для реализации этих процессов. |
|
Своими потенциальными клиентами Нойс и Мур видели производителей электронных систем для коммуникаций, управления и обработки данных, выражая надежду, что смогут вывести бизнес компании за пределы Калифорнии. |
|
Имея готовый бизнес-план, можно было искать инвестора. |
|
Вспомним, что у Нойса и Мура уже был опыт создания новой компании, поскольку они входили в восьмерку отцов-основателей Fairchild. |
|
Они решают обратиться к тому же финансисту, который тогда, в 50-х, помог развернуть бизнес Fairchild. |
|
За эти годы Артур Рок из Сан-Франциско смог убедиться в надежности и научной и деловой репутации Нойса и Мура, поэтому выделил их новому предприятию 2,5 млн. долл. |
|
Имя для компании было найдено не сразу. |
|
Предлагалось больше десятка различных сокращений (их список тоже есть в виртуальном музее компании), но ни одно из них не понравилось Муру и Нойсу. |
|
Название, составленное, видимо, по аналогии с Hewlett-Packard, из фамилий основателей — Moore Noyce, также было отвергнуто, поскольку оказалось созвучным словосочетанию more noise («больше шума»). |
|
В конце концов выбрали Intel — сокращение от Integrated Electronics, лучше всего отражающее цели, которые сформулированы в бизнес-плане новой компании. |
|
Правда, оказалось, что такое название уже зарегистрировано для сети мотелей, поэтому пришлось заплатить за права на его использование. |
|
Наконец, все оргвопросы решены. |
|
Во главе Intel становится Роберт Нойс, а Гордон Мур занимает пост исполнительного вице-президента. |
|
Заметим, что, формулируя миссию своей компании, основатели не ведут речи ни о каких микропроцессорах. |
|
Вообще процессор на кристалле обязан своим возникновением стечению обстоятельств не меньше, чем нетривиальному ходу инженерной мысли. |
|
Но об этом позже. |
|
А в 1968 году одной из важнейших и вполне осознанных задач, которую ставила перед собой Intel, было создание полупроводниковой памяти. |
|
Задача по тем временам не менее фантастическая, чем разработка микропроцессора, поскольку в конце 60-х запоминающие устройства на кремниевой основе были чуть ли не в 100 раз дороже общепринятой технологии памяти на магнитных сердечниках. |
|
Хотя преимущества были очевидны — малые габариты, высокая производительность, пониженное энергопотребление. |
|
Нойсу и Муру необходимо было найти экономически оправданные способы разработки и производства полупроводниковых запоминающих устройств и убедить всех в праве этой технологии на существование. |
|
Первыми серийными изделиями Intel были микросхемы оперативной памяти с произвольным доступом (RAM) — 64-разрядная биполярная статическая оперативная память на основе диодов Шоттки и 256-разрядный чип на базе кремниевых логических элементов PMOS. |
|
Доходы в первый год существования компании составили всего 2672 долл., но постепенно Intel набирает обороты, расширяет ассортимент продукции и увеличивает прибыльность. |
|
Наряду с микросхемами RAM компания осваивает выпуск полупроводниковой постоянной памяти (ROM), в том числе программируемых постоянных запоминающих устройств. |
|
Последние заняли господствующие позиции в ассортименте продукции Intel. |
|
В первые годы завоевать рынок Intel очень помогали заказные разработки. |
|
Так, большой финансовый успех компании принес набор микросхем для игровой телеприставки Odyssey 2 компании Мagnavox. |
|
Для популярной в те годы Burroughs выпускались биполярные регистры и арифметические логические устройства. |
|
Работавшие в Intel с первых лет инженеры Эндрю Волк, Питер Штолль и Пол Метрович в своих воспоминаниях приводят историю создания микросхемы для электронного разменного аппарата, заказчиком которой была компания Mars Money Systems — дочернее предприятие знаменитой корпорации. |
|
Примечательно, что дело чуть не кончилось поглощением Intel. |
|
Возглавлявший тогда Mars Форест Марс-младший настолько заинтересовался разработкой Intel, что настоял на встрече с президентом молодой компании. |
|
Однако рассуждения Нойса о будущем полупроводниковой индустрии не вдохновили господина Марса, который предпочитал «синицу в руке», приносившую устойчивую прибыль. Он потерял интерес к идее приобретения этой компании. |
|
12 микросхем для Busicom Видимо, основатели Intel могли быть довольны ходом выполнения предложенного ими в 1968 году бизнес-плана. |
|
Во всяком случае, не будь у Intel к началу 70-х хорошей репутации производителя электронных микросхем, не обратилась бы к ней японская компания Busicom с предложением разработать набор микросхем для своего программируемого калькулятора. |
|
Логические микросхемы, в отличие от микросхем памяти, в то время делались только на заказ и могли выполнять лишь заранее заданный набор функций. |
|
Это очень ограничивало их применение и поднимало цену. |
|
Чтобы реализовать все возможности, которые закладывала Busicom в свою разработку, инженерам Intel необходимо было спроектировать 12 специализированных чипов. Задача представлялась слишком объемной. |
|
Ее невозможно было решить теми людскими, техническими и финансовыми ресурсами, которыми располагала на тот момент Intel. |
|
Но при этом задача оказалась настолько интересной, что отказаться от нее было нельзя. Выход предложил инженер компании Тед Хофф. |
|
Его идея состояла в том, чтобы перенести на уровень микросхем принципы построения больших вычислительных машин. Вместо 12 специализированных — один универсальный процессор на кристалле, который выполняет нужную программу, считывая команды из полупроводникового устройства памяти. |
|
Идея — гениальная по своей простоте и сыгравшая революционную роль в истории развития компьютерной отрасли. |
|
В конце 1957 года группа ученых покинула Shockley Semiconductor и основала собственную компанию Fairchild Semiconductor. |
|
Тогда они еще не предполагали, что стоят у истоков новой индустрии и что брошенные ими семена впоследствии дадут многочисленные всходы в Кремниевой Долине. |
|
Восьмерка Fairchild, слева направо: Гордон Мур, Шелдон Робертс, Юджин Кляйнер, Роберт Нойс, Виктор Гринич, Джулиус Бланк, Жан Хэрни и Джей Ласт. |
|
Надо отдать должное проницательности Нойса и Мура, которые смогли оценить по достоинству предложение Хоффа и не побоялись финансировать эксперимент, проводившийся не в научных целях, а для конкретного заказчика. |
|
Заказчику идея тоже понравилась, и в Intel была начата работа над первым в мире микроустройством общего назначения (термин «микропроцессор» появился позже). |
|
Девять месяцев понадобилось группе проектировщиков Intel под руководством Федерико Феджина, чтобы выполнить заказ Busicom. |
|
В конце 1971 года состоялась официальная презентация вычислительного микроустройства Intel 4004, которое выполняло роль центрального процессора-ядра в наборе из четырех микросхем для калькулятора Busicom. |
|
Обозначение для первого микропроцессора было придумано маркетинговым отделом Intel и отражало тот факт, что устройство имело 4-разрядную архитектуру. |
|
Intel 4004 содержал 2300 транзисторов, стоил 200 долл. и размером был меньше ногтя большого пальца, а по своим вычислительным возможностям (быстродействие первого универсального чипа составляло 60 тыс. операций в секунду) оказался сравним с первой в мире ЭВМ ENIAC, которая занимала 85 куб. метров и была построена на 18 тыс. электронных ламп. |
|
Программируемый чип фактически открывал новую эру интегральной электроники. |
|
Однако не все в компании поддерживали идею продвижения микропроцессора, полагая, что этот продукт будет мешать достижению главной цели Intel — завоевание рынка полупроводниковой памяти. |
|
Сомневающимся приводили аргумент, что универсальный вычислительный чип будет поставляться в наборе микросхем, из которых половина — микросхемы памяти. |
|
Тем не менее вплоть до середины 70-х производство модулей памяти считалось более прибыльным бизнесом. |
|
На первых порах даже сотрудникам отдела маркетинга Intel микропроцессор представлялся средством увеличить продажи запоминающих устройств и только потому заслуживающим финансовых вложений. |
|
Однако в момент появления 4004 компания вообще не имела возможности для его коммерческой реализации, поскольку все права на продукт принадлежали заказчику. |
|
Руководители Intel принимают решение отправиться в Японию для переговоров о выкупе прав на собственную разработку. |
|
Испытывавшая в тот момент значительные финансовые трудности Busicom продала Intel права на микросхему за 60 тыс. долл. |
|
Победное шествие микропроцессоров |
|
Первый микропроцессор имел ограниченные возможности адресации памяти и невысокое быстродействие. |
|
Через год Intel, окрыленная первым успехом, выпустила новую разработку. |
|
Теперь это был 8-разрядный микропроцессор, который, в соответствии с придуманным для первой разработки принципом именования, был обозначен как 8008. |
|
В 1974 году появился более совершенный 8-разрядный 8080, совместимый «снизу вверх» со своим предшественником: Intel 8080 мог выполнять все команды Intel 8008, а его «имя» несет в себе тот же смысл, просто цифры взяты в другой комбинации. |
|
Микропроцессоры потенциально открывали компании новые рынки, однако еще необходимо было убедить инженерную общественность в том, что изобретение Intel имеет широчайшие перспективы для использования в самых разных областях. |
|
Надо было доказать, что вычислительные мощности миниатюрных размеров за совсем скромную цену — это выгодно, поскольку это новые продукты, новые клиенты, большой выигрыш перед конкурентами. |
|
Руководство компании направляет свои усилия на «пропаганду и агитацию». |
|
И усилия оправдали себя. |
|
Появляются самые разнообразные устройства на базе микропроцессоров, которые постепенно меняют качество жизни людей. |
|
Продовольственные магазины вплоть до небольших бакалейных лавок оснащаются электронными весами со встроенными микропроцессорами, позволяющими определить цену по весу и управляющими этикеточными принтерами. |
|
Светофоры с контроллерами на базе микропроцессоров могли регулировать движение в зависимости от напряженности уличного трафика. |
|
Эти примеры можно множить и множить. |
|
Однако в самые первые годы продвижения микропроцессоров на рынок в списке их применений компьютер отсутствовал. |
|
Вычислительные машины по-прежнему были или большими, или очень большими, в крайнем случае — мини, но никак не микро. |
|
Мур вспоминал: «Примерно в середине 70-х один из сотрудников предложил мне идею того, что, по сути дела, являлось персональным компьютером. |
|
Смысл идеи сводился к оснащению процессора 8080 монитором и клавиатурой и последующей продаже его в качестве прибора для дома. |
|
Я спросил: ‘И что же с ним делать?’ Он ответил только, что домохозяйка, например, смогла бы хранить там кулинарные рецепты. |
|
Я не увидел в этом никакой пользы, и мы к данному вопросу больше не возвращались». |
|
Зато нашлись молодые программисты, которые оказались более прозорливыми. |
|
Будущие создатели Microsoft Пол Аллен и Билл Гейтс пытались разработать язык программирования для 8008, полагая, что это устройство может послужить основой для микрокомпьютера. |
|
Идея была отвергнута по причине низкого быстродействия микропроцессора, но усилия не пропали зря. |
|
Intel 8080 молодые энтузиасты сочли гораздо более перспективным, и на этот раз они оказались правы. |
|
В 1974 году компания MITS выпустила первый микрокомпьютер Altair на базе процессора 8080, который буквально взорвал рынок, найдя огромное количество приверженцев. |
|
Успеху Altair в немалой степени способствовало появление языка программирования Бейсик, разработанного Гейтсом и Алленом. |
|
C середины 70-х началось бурное развитие микрокомпьютерной индустрии. |
|
В эти годы Intel перестает быть монополистом рынка микропроцессоров, но остается его лидером. |
|
Сверхчистое производство, сложнейшее оборудование для тестирования стоимостью в несколько миллионов долларов, мощные САПР для проектирования микросхем — это сегодняшний день Intel. |
|
Методика разработки за 30 лет почти не изменилась, но процессы проектирования и производства микросхем первой половины 70-х сегодня выглядят чрезвычайно архаичными. |
|
Доступные инженеру-проектировщику инструментальные средства были настолько примитивны, что на их освоение обычно уходило не более получаса. |
|
Система моделирования интегральных схем позволяла описывать соединения всего лишь нескольких десятков транзисторов. |
|
В условиях крайне ненадежной работы центральной ЭВМ и при полном отсутствии средств резервного копирования инженеры-проектировщики должны были прикладывать особые усилия, чтобы обеспечить своевременную и качественную разработку. |
|
Правильность логической проработки микросхемы проверялась вручную, с помощью громоздких расчетов. |
|
Карандаши и линейки служили основными инструментами для построения чертежей и компоновочных схем. |
|
Цеха по производству микропроцессоров в эти годы, по воспоминаниям Гроува, напоминали мастерскую кустаря-одиночки. |
|
Большинство технологических операций выполнялось вручную, при этом никаких специальных комбинезонов не было и в помине. |
|
Легкий халат поверх повседневного костюма — только и всего. |
|
Тестирование готовых изделий первое время проводилось исключительно с помощью подручных средств. |
|
Правда, в компании очень быстро осознали острую необходимость в специализированном оборудовании. |
|
Поэтому осенью 1971 года в Санта-Кларе, где у Intel появилось первое обственное, а не арендованное производственное помещение, была закончена разработка устройства для тестирования микросхем памяти. |
|
На создание этой установки, получившей название Tel-Tester, была выделена совсем немалая по масштабам молодой компании сумма — 165 тыс. долл. |
|
Затраты себя окупили. |
|
Инженеры из Intel вспоминают, что устройство по многим параметрам получилось уникальным и прекрасно справлялось с возложенными на него функциями. |
|
Для тестирования микропроцессоров был сконструирован новый, более дешевый настольный аппарат, который в Intel назвали Т-ящиком. |
|
Эта система сама имела микрокомпьютерное управление на базе процессора 4004. |
|
В дальнейшем каждая новая модель микропроцессора получала свой Т-ящик. |
|
Инженерная группа для работы с такими устройствами положила начало подразделению Intel Testing Еngineering Group. |
|
В 1976 году Intel выпустила 8-разрядный микропроцессор, для которого, в отличие от его предшественников, требовался всего один источник питания в +5B. |
|
Это новшество было отражено в названии — 8085. |
|
По аналогии был обозначен следующий микропроцессор, представленный в 1978 году Intel, — 8086. |
|
Это название оказалось очень удачным, поскольку отражало и новую, 16-разрядную архитектуру. |
|
Год спустя в результате несложной модификации появился 16-разрядный микропроцессор 8088. |
|
Восьмерка в названии символизирует использование 8-разрядной внешней шины данных. |
|
Только за первый год эти два микропроцессора были использованы при разработке 2,5 тыс. новых видов продукции. |
|
Именно пара 8086/8088 была взята IBM в качестве основы для персонального компьютера. |
|
Голубой гигант впервые обратился к внешнему поставщику, и выбор Intel свидетельствует, какой большой вес приобрело это имя в компьютерной отрасли к началу 80-х. |
|
В 1982 году было положено начало знаменитой серии х86. |
|
16-разрядный микропроцессор Intel 80286 на базе 134 тыс. транзисторов по производительности втрое опережал модели конкурентов. |
|
Отличительной особенностью этой разработки было то, что здесь впервые реализован принцип программной совместимости с процессорами следующих поколений за счет встроенных средств управления памятью. |
|
Новая 32-разрядная архитектура была предложена Intel в микропроцессоре 80386, выпущенном в 1985 году. |
|
Первый персональный компьютер на базе 386-го появился у Compaq — Deskpro 386. |
|
Микропроцессор 80486 достойно завершал славные 80-е. |
|
Первый чип со встроенным математическим сопроцессором включал 1,2 млн. транзисторов и в 50 раз превосходил по производительности скромный Intel 4004. |
|
Первые микропроцессоры В конце 1971 года состоялась официальная презентация |
|
Вычислительного микроустройства Intel 4004, которое выполняло роль центрального процессора-ядра в наборе из четырех микросхем для калькулятора Busicom. |
|
Пара микропроцессоров Intel 8086/8088 была взята корпорацией IBM в качестве основы для персонального компьютера. |
|
Голубой гигант впервые обратился к внешнему поставщику, и выбор Intel свидетельствует, какой большой вес приобрело это имя в компьютерной отрасли к началу 80-х. |
|
Первый микропроцессор имел ограниченные возможности адресации памяти и невысокое быстродействие. |
|
Через год Intel, окрыленная первым успехом, выпустила новую разработку. |
|
В 1974 году компания MITS представила первый микрокомпьютер Altair на базе процессора Intel 8080, который буквально взорвал рынок. |
