1k
9 лет назад · 5 фото · 29218 просмотров · 205 комментариев
Процессор Intel 8008 — что внутри? (5 фото)
Метки: #интель #процессоры #технологии
Процессор Intel 8008 — что внутри?
В это трудно поверить, но процессор Intel 8008, первый из рода, предшественник гигантского семейства процессоров х86, появился на свет ровно 45 лет назад — 1 апреля 1972 года. История его рождения, как известно, была довольно запутанной и, наверняка, в то время мало кто видел в нем будущую легенду. Ну а сейчас крутизну и величие 8008, думаю, мало кто будет оспаривать — это была действительно веха в чипостроении. Давайте с помощью энтузиаста-олдфага Кена Ширриффа (Ken Shirriff) и его микроскопа заглянем внутрь этого чипа и посмотрим, как он устроен.
Перед вами кристалл процессора 8008 во всей красе. Квадраты по бокам — площадки, к которым припаивались массивные ножки. На чипе вы видите надписи «8008» справа и " Intel 1971" снизу. Инициалы HF сверху справа принадлежат Холу Фини (Hal Feeney), создавшему логическую и физическую схему процессора. Вместе с Фини над созданием 8008 работали Тед Хофф, Стен Мэйзор и Федерико Фаггин.
Рассмотрим теперь составные функциональные части нашего чипа. Слева мы видим арифметико-логическое устройство (Arithmetic/Logic Unit, ALU) выполняющее вычисления над имеющимися данными. ALU имеет два временных регистра для хранения входных данных. Как мы видим, они велики по размерам, но не из-за сложности устройства, а из-за величины транзисторов, в них применияемых.
Ниже расположены элементы предварительного просмотра в схеме ускоренного переноса (Carry). При сложении и вычитании этот компонент вычислял все 8 величин переноса параллельно для увеличения производительности. Поскольку перенос младших разрядов зависит только от младших разрядов, тогда как для старших он зависит от различных битов, этот блок схемы имеет треугольную форму.
Треугольная форма ALU необычна. Обычно оно имеет форму прямоугольника (поразрядная структура). В 8008, однако, 8 блоков (по одному для бита) расположены беспорядочно, чтобы соответствовать треугольнику генератора переноса.
В центре чипа располагается регистр команд и схема декодирования команды, определяющая значение каждой 8-битной инструкции. Декодирование осуществляется с помощью программируемой логической матрицы (Programmable Logic Array, PLA), которая при нахождении определенных битовых последовательностей генерирует соответствующие сигналы управления для всего чипа. Справа сверху мы видим 7 регистров хранения, под ними — стек адресов, состоящий из восьми 14-битных слов адреса. В отличие от большинства процессоров, стек вызовов в 8008 хранится непосредственно в чипе, а не в памяти.
Ниже расположены элементы предварительного просмотра в схеме ускоренного переноса (Carry). При сложении и вычитании этот компонент вычислял все 8 величин переноса параллельно для увеличения производительности. Поскольку перенос младших разрядов зависит только от младших разрядов, тогда как для старших он зависит от различных битов, этот блок схемы имеет треугольную форму.
Треугольная форма ALU необычна. Обычно оно имеет форму прямоугольника (поразрядная структура). В 8008, однако, 8 блоков (по одному для бита) расположены беспорядочно, чтобы соответствовать треугольнику генератора переноса.
В центре чипа располагается регистр команд и схема декодирования команды, определяющая значение каждой 8-битной инструкции. Декодирование осуществляется с помощью программируемой логической матрицы (Programmable Logic Array, PLA), которая при нахождении определенных битовых последовательностей генерирует соответствующие сигналы управления для всего чипа. Справа сверху мы видим 7 регистров хранения, под ними — стек адресов, состоящий из восьми 14-битных слов адреса. В отличие от большинства процессоров, стек вызовов в 8008 хранится непосредственно в чипе, а не в памяти.
Из каких слоев состоит наш кристалл? Для ответа на этот вопрос сделаем увеличение еще более сильным. Теперь мы видим 3 слоя: самый верхний — металлический электропроводящий. Под ним слой поликристаллического кремния, под микроскопом он имеет оранжевый цвет. Еще глубже — кремнивая подложка серого цвета с присадочными частицами, образующими полупроводник. Подложку трудно разглядеть, но можно заметить черные линии между чистым кремнием и кремнием с присадками.
Посмотрим теперь, как располагались на чипе шины питания (синие и красные линии) и шина данных (радужная линия). Шина данных соединяет ALU справа с регистром команд, регистром хранения и стеком адресов справа. Распределение питания оказалось также непростой задачей. В первых микропроцессорах был всего один металлический слой, и его нужно было скомпоновать так, чтобы не было закорачивающих пересечений.
А так выглядит набор регистров процессора 8008. Он состоит из массива 8х7 ячеек DRAM, каждая из которых использует 3 транзистора для хранения одного бита. Каждый ряд представляет из себя один из семи 8-битных регистров (A, B, C, D, E, H, L). Слева вы видите горизонтальные линии выбора чтения и записи, сверху вертикальные линии чтения и записи битов и линии питания. Использование DRAM в регистрах вместо статических триггеров также является необычным. Вероятно это связано с тем, что Intel, изначально занимавшийся памятью, имел больший опыт работы с DRAM.
Возможно, что-то в устройстве Intel 8008 вам покажется примитивным, а то и вовсе сомнительным. Как и все приборы на свете, процессор не был лишен недостатков, некоторые из которых были видны уже тогда. Скажем, по необъяснимым технически причинам 8008 имел всего 18 ножек, и передача полного набора бит данных и адреса занимала целых 3 такта ввода-вывода. Проблема была очевидна, и следующий процессор, i8080, имел уже 40 ножек. Но, с другой стороны, не забывайте: прошло уже 45 лет. Это и с человеческой точки зрения много, а уж по меркам процессоров — просто дистанция галактического размера. С этих позиций и давайте смотреть на данное примечательное изделие.
Возможно, что-то в устройстве Intel 8008 вам покажется примитивным, а то и вовсе сомнительным. Как и все приборы на свете, процессор не был лишен недостатков, некоторые из которых были видны уже тогда. Скажем, по необъяснимым технически причинам 8008 имел всего 18 ножек, и передача полного набора бит данных и адреса занимала целых 3 такта ввода-вывода. Проблема была очевидна, и следующий процессор, i8080, имел уже 40 ножек. Но, с другой стороны, не забывайте: прошло уже 45 лет. Это и с человеческой точки зрения много, а уж по меркам процессоров — просто дистанция галактического размера. С этих позиций и давайте смотреть на данное примечательное изделие.
Метки: #интель #процессоры #технологии
Одного никак не могу понять, как это можно было придумать.
Ну сначало крутили ручку генератора чтоб появилось электричество потом придумали батарею, вроде бы казалось все готово, а нет понадобились конденсаторы и катушки индукции что возращать напряжение в правильно русло, а потом понеслось поехало
Все таки хорошо что изобрели компьютеры
Ага можно котиков смотреть и крыть всех по матушке...
Есть мнение, что наиболее оптимальное соотношение уровня прогресса и степени развития технологий к удобству и качеству жизни людей пройдено на рубеже 19-го и 20-го веков.
А вообще компьютеры не являются жизненно необходимыми для выживания человечества.
Говорят искуственный интелект опасен для выживания , человеки могут отупеть и перестать размножатся
Нам до искусственного интеллекта еще ой, как далеко. А перестать размножаться человек может и без ИИ, и существующих факторов для этого предостаточно.
в 1979 работал на заводе- очень передовом по тем временам....у нас тогда все клепали на микросхемах низкой степени интеграции - 133 серия
до процессоров было еще как до Луны
кстати где процессор взяли ? их в свободной продаже не было....
если вы загуглите то найдете информацию что искра226 это мягко скажем не микроша
и кр580вм80а пошел из военного 580вм80 выпускавшегося в планарном варианте. Я не знаю на каком передовом заводе вы работали но эти процессоры использовались широко. Вот на космос там да, 133 134 серии мы широко использовали но то что не требовало такой ответственности широко использовало процессоры.
процессоры были в свободной продаже! найти было проблематично но можно. Я покупал в пионере на Белорусской и в радиомагазине на Шаболовке(но тут из под полы брал)
завод работал на ВМФ головной завод в судпроме еще раз в 1979 году никакими процессорами там и не пахло и насколько я знаю и не только там....
в середине 80-х да...
Мне, как человеку далекому от всей этой электроники подобное кажется внеземными технологиями.
Что я имею в виду?! Во-первых, что ты не имеешь понятия о квантовых (именно так это слово пишется, "квантомные" - это твоё изобретение, и слова такого в принципе не существует) законах. Во-вторых, что квантовые законы ничуть не менее обычны, чем законы, скажем, Ньютона. Их, слава Богу, уж как сто лет назад сформулировали ))
Да нибожемой! Велечинах...
Как как ?
в таких велечинах обычные законы физики не работают
Скажи фраза прикольная, я долго искал в инете
Внутре у нее неонка.
Флешка самодельная.
Фуух отошло
Вооот! А внутре у нее неонка.
мышь такая же есть?
Виадук
как мы видим, они велики по размерам, но не из-за сложности устройства
а дык это велик,я то думал...
Хорошая попытка Интел, но нет флагман радеона в три раза дешевле
1 ражиона уже нет давно...привет амд
2 эта [мат] вечно горит и не стабильна на питание
3 интелы живут дольше
4 процентов 90 по пишется под архитектуру интела
единственный плюс это HT + логика работы с фоновыми процессам
про видеокарты молчу вообще...была 4870х2 и это [мат] грелась как печка и в итоге память погорела через пол года
Я лучше переплачу за медленные интел+нвидиа, чем куплю более дешевые и быстрые амд с кучей геморроя.
И в шесть раз херовей. При перегреве горит мгновенно. Видеокарты радеон глючат постоянно и то же греются и горят. Раньше был комп на АМД и видео радеон. Ну нафиг, больше никогда. Только интел и нвидиа.
лови, не благодари. Интел+Нвидиа рулит и жестко гнет АМД, увы и ах. http://store.steampowered.com/hwsurveyhttp://store.steampowered.com/hwsurvey
амд для нищебродов.
ну-ну, пошли религиозные войны
https://www.overclockers.ru/hardnews/30079/Brakovannye_chipy_NVIDIA_istoriya_prodolzhaetsya.htmlhttps://www.overclockers.ru/hardnews/30079/Brakovannye_chipy_NVIDIA_istoriya_prodolzhaetsya.html
https://tech.onliner.by/2015/02/21/geforce-gtx-970https://tech.onliner.by/2015/02/21/geforce-gtx-970
http://www.ixbt.com/news/2017/05/07/intel-core-i7-7700k.htmlhttp://www.ixbt.com/news/2017/05/07/intel-core-i7-7700k.html
https://communities.intel.com/message/471425#471425https://communities.intel.com/message/471425#471425
Прочитал - будто на первом курсе универа побывал))
Спасибо. Было интересно.
Мы в институте 8080 и 8085 изучали.
Может быть все-таки 8086?
8086. НЭТИ.
и 8080 тоже, это целая эпоха..
побольше бы таких статей)) с ностальгией вспомнил старый добрый "Наука и жизнь"))
Вам сюда: :)
https://geektimes.ru/company/intel/blog/289417/https://geektimes.ru/company/intel/blog/289417/
А мне мона? ;) Я очень люблю папу "НЖ"!!!
Про i4004 уже написали? Какой же i8008 тогда первый?
Ну ты... А мне так и не пригодилось, в общем-то. Я после работал инж.-электриком. Навыки - да - остались. Просто читать доки и втыкать в тему.
P.S. - Богата страна монстрами. Это я ВАМ, Scantor.
А как дырочки заклеивать после листинга, помнишь, если напорол? ;)
Брал другую перфокарту
А у меня до сих пор лежит листинг программы... На перфокартах. И одна, дрянь, тогда зажевалась, и мне пришлось идти в ЦП, девочкам-наборщицам улыбаться... Ну, не шибко они были красивыми. А Fortran был тогда. Ну, мужики, кто куда - а я - за пивом. В целофановом пакете.
У меня это было ещё до 1 курса. =) Что-то ещё помню, есть даже недописанные программы тех лет, хранятся на магнитных ленточках. А вот с перфокартами и перфолентами так и не довелось поработать нормально. Вот такие у нас злодеи. :)
Ровно 45 лет назад 1 апреля 72 года. .. копипостят и ленятся даты глянуть.
С 1 апреля!
Если круглая дата то весь круглая дата, это как 100 лет революции
50 лет круглая дата, а 45 - полукруглая.
Когда читал, было чувство приобщенности к некоей умной элите
Нет!
Нет. Начал... увидел свою неспособность воспринять написанное... начал смотреть фотографии. Подивился мудрости изобретателей. Поставил плюс посту.
Что за хрень я прочитал? Аффтар открыл филиал Радиокота, Электроникса... на фишках? Аффтар, шагай на ТЕМАТИЧЕСКИЕ форумы, а не распинайся за "сенсации" 30-летней давности.
А ежели я тебе там устрою "ликбез", то это будут ТВОИ проблемы. Сюда я отдыхать наведываюсь... А не поправлять "шибко знающих" про МК и т.п.
Мушку спили
Самокритично... Будем писюнами на профильных сайтах меряться или так угомонишься?
Был я на сайте "кота электрика" ничего умного ты не запостил там
тебе противно даже каменты писать. Писти поменьше, сделаешь приятно.
Попку подмой, "крютой". И не позорься: "кот электрик" твой мифический и РадиоКот - две большие разницы...
идет разработка процессоров,на принципе заряженых частиц,как в коллайдере,протонный процессор...вообщем если удастся,он сходу превзойдет современный,в 10 ки тысяч раз.
Цитата: "идет разработка процессоров,на принципе заряженых частиц,как в коллайдере,протонный процессор..."
Ты эту траву больше не кури. А то ведь "вечный двигатель" изобретешь - и в ПНИ путевку получишь...
ПНИ-это психоневрологический институт?
Не. Психо-неврологический интернат.
Они в каждой области есть. Для "тихих". А для "буйных" - СПНИ (С - специальный).
Кандидаты в СПНИ отчаянно минусуют. Чтобы дальше "истину" излагать.
Современные камни внутри - это такая жесть ...
Цитата: "Как разработчика электроники меня это очень "радует" )) ..."
Да ладно плакаться. Сейчас Протеус знает больше насчет багов в МК, чем средний разработчик. Да и Альтиум тоже неплох. И по-любому вначале макетку надо "облизать" по всем закидонам ТУ и заказчика, а уж потом в серию пускать...
Открою "страшную тайну": говнокодеры со всяких zakupki.gov.ru, DrWeb и т.п. ТАКОЕ воротят, что мозги заплетаются. Типа (для тов. доктора Веба) - в Мозилке видишь и рулишь одним, а в "ослике" - другим. Чтобы СРАЗУ все в одном браузере - обломись...
Везде все похоже. Как там в Мэрфологии: "Если бы строители строили здания так, как программисты пишут программы, то первый влетевший дятел погубил бы город."
Зато есть куда усовершенствоваться. За "отдельно налитый стакан". Все как у Б. Гейтса, но в мЕньших масштабах...
Да во всем так. 98% продукции схавали(ют) ведь итак ..
:)
Даниловцы (ну сейчас Шаровцы) минусуют за свою криворукость по доктору Вебу. :)
Оц не злите, а то ведь я выложу, как утилитой Касперского лечил, а ДрВеб нифига не нашел... С ФАКТАМИ!
Ахахах))) Кашпировский решает по-любому))
Кстати, в свое время у доктора был наитупейший фейл: он при обновлении подписи на базах не проверял, в итоге мог закачать левые базы, при всем это имел все сертификаты безопасности.