マイクロプロセッサの歴史とその世代

フェアチャイルドセミコンダクター（1957年に設立）は、1959年に最初の集積回路を発明しました。 マイクロプロセッサ 歴史。 1968年、ゴーダンムーア、ロバートノイス、アンドリューグローブは、フェアチャイルドセミコンダクターを辞任し、独自の会社であるIntegrated Electronics（Intel）を設立しました。 1971年、最初のマイクロプロセッサIntel4004が発明されました。マイクロプロセッサは、多数の周辺機器が1つのチップ上に製造される中央処理装置としても知られています。 ALU（算術および論理ユニット）、制御ユニット、レジスタ、バスシステム、および計算タスクを実行するためのクロックを備えています。この記事では、マイクロプロセッサの歴史とその世代の概要について説明します。

マイクロプロセッサとは何ですか？

最近のコンピューターやデバイスでは、マイクロプロセッサーは不可欠な部分です。中央処理装置と呼ばれるCPUの機能を使用します。コンピュータでは、部品は、それらを保持するために必要な電気インフラストラクチャを介してマシンデバイスを接続する唯一の集積回路（IC）にプログラムされた命令を実行する責任があります。マイクロプロセッサの設計は、より少ないスペースで巨大な処理能力を使用します。

マイクロプロセッサの主な機能は、数値の加算、減算、ある領域から別の領域への数値の転送、2つの数値の評価など、さまざまな算術演算とロジックを実行することです。マイクロプロセッサの別名は、プロセッサ、CPU、またはロジックチップです。コンピュータでは、単一の集積回路または中央処理装置の機能を組み込むことにより、脳のように機能します。多目的に使用されるプログラム可能なデバイスです。

マイクロプロセッサの入力はバイナリデータであり、このデータを処理して、メモリ内に格納されている命令に応じて出力を提供します。プロセッサでのデータ処理は、ALU、コントロールユニット、レジスタアレイを使用して実行できます。

レジスタの配列は、瞬間的なクイックアクセスメモリ位置のように実行されるいくつかのレジスタを介してデータを処理します。システム内のデータと命令の流れは、コントロールユニットを介して処理できます。一般に、基本的なマイクロプロセッサには、レジスタ、ALU（算術論理演算装置）、制御装置、命令レジスタ、プログラムカウンタ、バスなどの操作を実行するための特定の要素が必要です。

マイクロプロセッサの歴史

マイクロプロセッサのアーキテクチャ

マイクロプロセッサは、いくつかの有用な機能が単一のシリコン半導体チップ上に統合および製造された単一のICパッケージです。そのアーキテクチャは、中央処理装置で構成されています。 メモリモジュール 、システムバス、および入出力ユニット。

マイクロプロセッサのアーキテクチャ

システムバスはさまざまなユニットを接続して、情報の交換を容易にします。さらに、データ交換を適切に実行するためのデータ、アドレス、および制御バスで構成されています。

中央処理装置は、1つ以上の算術論理演算装置（ALU）、レジスター、および制御装置で構成されます。レジスタに基づいて、マイクロプロセッサの世代も分類できます。マイクロプロセッサは、命令を実行し、プログラムの実行中にアドレスまたはデータを格納するための汎用レジスタと特殊タイプのレジスタで構成されています。 ALUは、すべての算術演算と 論理演算 データに基づいて、16ビットや32ビットなどのマイクロプロセッサのサイズを指定します。

メモリユニットは、プログラムとデータを保持し、プロセッサ、プライマリメモリ、セカンダリメモリに分割されています。入出力ユニットは、情報を送受信するためにI / O周辺機器をマイクロプロセッサに接続します。

マイクロプロセッサの特別な目的の設計

マイクロプロセッサは、次のようなさまざまな特殊用途の設計で利用できます。

• DSP（デジタルシグナルプロセッサ）は、信号処理に使用される特殊なプロセッサの一種です。
• GPU（グラフィックスプロセッシングユニット）は、主にリアルタイムでの画像レンダリング用に設計されています。他のタイプの専用プロセッサは、マシンビジョンとビデオの処理に使用されます。
• 組み込みシステムでは、マイクロコントローラは周辺機器を使用してマイクロプロセッサを組み込んでいます
• SOC（システムオンチップ）は、無線モデムなどの追加コンポーネントを使用して、1つ以上のマイクロコントローラー/マイクロプロセッサーコアを組み込むことがよくあります。これらのモデムは、タブレット、スマートフォンなどに適用できます。

速度とパワーに関する考慮事項

マイクロプロセッサの選択は、主にワードのサイズに応じてさまざまなアプリケーションに対して行われます。ワードサイズが長い場合、マイクロプロセッサのすべてのクロックサイクルでより多くの計算を実行できますが、4ビット、8ビット、または12の動作電力使用率だけでなく、より高いスタンバイによって物理的に大きなICダイと通信できます。 -ビットプロセッサは、マイクロコントローラの組み込みシステムに広く使用されています。

システムが大量のデータを処理することを期待すると、そうでなければよりしなやかなユーザーインターフェイスが必要になり、16ビット32ビット/ 64ビットプロセッサが使用されます。非常に低電力の電子を必要とするSoCまたはマイクロコントローラアプリケーションの場合、32ビットの代わりに8ビット/ 16ビットマイクロプロセッサを選択できます。

32ビット演算を8ビットプロセッサで実行すると、プロセッサはいくつかの命令を介してソフトウェアを実行する必要があるため、非常に大きな電力で終了する可能性があります。

初期のマイクロプロセッサの歴史

Intelによって開発された最初のマイクロプロセッサはIntel4004です。数年後、Electronics Magazineは1975年に、新しいプロセッサ、つまりIntel8080を使用したAltairに関する記事を公開しました。これは第2世代のプロセッサです。 1980年、IBMは8088として知られるIntelマイクロプロセッサーを利用することを決定しました。

このプロセッサは、PCとして適切に知られている最初の大量生成PCでした。
グラフィックの作成やワードの処理など、さまざまな目的でパーソナルコンピュータを利用し始めると、ボックス内のプロセッサの数は増えましたが、プロセッサは今日でも注目を集めています。

生成とマイクロプロセッサの歴史

第1世代： これは、1971年から1973年までのマイクロプロセッサの歴史の期間でした。 1971年、INTELは、740kHzのクロック速度で動作する最初のマイクロプロセッサ4004を作成しました。この期間中、ロックウェルインターナショナルPPS-4、INTEL-8008、ナショナルセミコンダクターIMP-16などの市場の他のマイクロプロセッサが使用されていました。しかし、これらはすべてTTL互換プロセッサではありませんでした。

二^nd世代： これは1973年から1978年までの期間であり、最も人気のあるものの1つであるMotorola 6800および6801、INTEL-8085、Zilog’s-Z80などの非常に効率的な8ビットマイクロプロセッサが実装されました。超高速であるため、NMOSテクノロジーに基づいているためコストがかかりました。 製造 。

第3世代： この期間中に、16ビットプロセッサがHMOSテクノロジを使用して作成および設計されました。 1979年から1980年にかけて、INTEL8086 / 80186/80286とMotorola68000および68010が開発されました。これらのプロセッサの速度は、第2世代プロセッサの4倍でした。

第4世代： 1981年から1995年にかけて、この世代はHCMOS製造を使用して32ビットマイクロプロセッサを開発しました。 INTEL-80386とモトローラの68020/68030が人気のプロセッサでした。

第5世代： 1995年から現在に至るまで、この世代は64ビットプロセッサを利用した高性能で高速なプロセッサを生み出してきました。このようなプロセッサには、Pentium、Celeron、デュアルおよびクアッドコアプロセッサが含まれます。

このように、マイクロプロセッサはこれらすべての世代を通じて進化し、第5世代のマイクロプロセッサは仕様の進歩を表しています。したがって、第5世代のプロセッサの一部とその仕様について以下に簡単に説明します。

Intel Celeron

Intel Celeronは、1998年4月に導入されました。これは、さまざまなIntelのX86CPUの価値を示しています。 パソコン s。これはPentium2に基づいており、すべてのIA-32コンピュータープログラムで実行できます。

Intel Celeron

2000年から現在までのIntelCeleronプロセッサのマイクロプロセッサの簡単な歴史を以下に示します。

2000年には、次のプロセッサが導入されました。

• 1月4日-IntelCeleronプロセッサ（533MHz）
• 2月14日-モバイルIntelCeleronプロセッサ（450、500 MHz）
• 6月19日-低電圧モバイルIntelCeleronプロセッサ（500 MHz）

2001年には、次のプロセッサが導入されました。

• 1月3日-IntelCeleronプロセッサ（800 MHz）
• 10月2日-IntelCeleronプロセッサー（1.2 GHz）

2002年には、次のプロセッサが導入されました。

• 1月3日-IntelCeleronプロセッサー（1.30 GHz）
• 11月20日-IntelCeleronプロセッサー（2.10、2.20 GHz）

2002年には、次のプロセッサが導入されました。

• 1月14日：モバイルIntel Celeronプロセッサ（2 GHz）
• 低電圧モバイルIntelCeleronプロセッサ（866 MHz）
• 11月12日：モバイルIntel Celeronプロセッサ（2.50GHz）
• 超低電圧モバイルIntelCeleronプロセッサー（800 MHz）

2004年から2007年にかけて、次のプロセッサが導入されました。

• 2004年1月4日：Intel Celeron Mプロセッサ320および310（1.3、1.2 GHz）
• 2004年7月20日：Intel Celeron Mプロセッサ超低電圧353（900 MHz）
• 3月-IntelCeleron Mプロセッサ430-450（1.73-2.0 GHz）
• 11月23日：Intel Celeron Dプロセッサー345（3.06 GHz）

2008年には、次のプロセッサが導入されました。

• 2008年1月CeleronCore 2 DUO（アレンデール）
• 2008年3月、Q9300のようなCore 2QuadプロセッサとQ9450のようなCore2QuadプロセッサがIntelからリリースされました。
• 2008年3月2日、E4700のようなCore 2DuoプロセッサがIntelからリリースされました。
• 2008年4月、最初のAtomシリーズプロセッサがZ5xxシリーズと同様にIntelからリリースされました。これらは、200 MHzGPUを介したシングルコアプロセッサです。
• E7200のようなCore2 Duoプロセッサは、2008年4月20日にIntelによってリリースされました。
• E7300のようなCore2 Duoプロセッサは、2008年4月10日にIntelによってリリースされました。
• Q8200、Q9400、Q9650などのいくつかのCore 2 Quadプロセッサは、2008年8月にIntelからリリースされました。
• E7400のようなCore2 Duoプロセッサは、2008年10月19日にIntelによってリリースされました。
• i7-920、7-940、i7-965などの最初のCore i7のデスクトッププロセッサは、2008年11月にIntelによってリリースされました。
• E7500のようなCore2Duoプロセッサは2009年1月18日にIntelによってリリースされました。Q8400のようなCore2Quadプロセッサは2009年4月にIntelによってリリースされました。
• E7600のようなCore2 Duoプロセッサは、2009年5月31日にIntelによってリリースされました。
• i7-720QMのような最初のCorei7モバイルプロセッサは、2009年9月にIntelによってリリースされました。
• 2009年9月8日にi5-750のような4つのコアを含む最初のCorei5デスクトッププロセッサがIntelによってリリースされました。
• Q9500のようなCore2 Quadプロセッサは、2010年1月にIntelによってリリースされました。
• i5-430Mやi5-520Eなどの最初のCorei5モバイルプロセッサは、2010年にIntelによってリリースされました。
• i5-650のような最初のCorei5デスクトッププロセッサは、2010年1月にIntelによってリリースされました。
• i3-530のような最初のCorei3デスクトッププロセッサは、2010年1月7日にIntelによってリリースされました。
• i3-530やi3-540などの最初のCorei3デスクトッププロセッサは、2010年1月7日にIntelによってリリースされました。
• i3-330Mやi3-350Mなどの最初のCorei3モバイルプロセッサは、2010年1月7日にIntelによってリリースされました。
• i3-970のような6コアを含む最初のCorei7デスクトッププロセッサは2010年7月にリリースされました。
• i5-2xxxシリーズのような4つのコアを含む7つの新しいCorei5プロセッサが2011年1月にリリースされました。
• i9-7900Xのような最初のデスクトップCorei9プロセッサは2017年6月にリリースされました。
• Corei9-7940Xのような14コアを含む最初のデスクトッププロセッサは2017年9月にリリースされました。
• Corei9-7960Xのような16コアを含む最初のデスクトッププロセッサは2017年9月にリリースされました。
• Corei9-7980Xのような18コアを含む最初のデスクトッププロセッサが2017年9月にリリースされました
• i9-8950HKのような最初のCorei9モバイルプロセッサは、2018年4月にIntelによってリリースされました。

モトローラマイクロプロセッサの歴史

マイクロプロセッサの大手メーカーはMotorolaIncです。これらのプロセッサは、1990年までさまざまなワークステーションですべてのタイプのAppleMacintoshコンピュータで使用されています。 6800のような8ビットマイクロプロセッサは、1974年のIntel8080の後にモトローラによってリリースされました。このモトローラプロセッサには78の命令が含まれています。これは、インデックスレジスタを含む最初のプロセッサです。通常、40ピンのデュアルインラインパッケージに梱包されていました。

発明された年のモトローラプロセッサのさまざまなファミリを以下に示します。

• Motorola6800マイクロプロセッサは1974年にリリースされました。
• Motorola68000マイクロプロセッサは1979年にリリースされました。
• Motorola68020マイクロプロセッサは1984年にリリースされました。
• Motorola68030マイクロプロセッサは1987年にリリースされました。
• Motorola68040マイクロプロセッサは1991年にリリースされました。
• Motorola68020マイクロプロセッサは1993年にリリースされました。
• Motorola power PC603マイクロプロセッサは1994年にリリースされました。
• Motorola power PC604マイクロプロセッサは1994年にリリースされました。
• Motorola power PC620マイクロプロセッサは1996年にリリースされました。

Pentium

Pentiumは1993年3月2日に導入されました。PentiumはIntel486を継承しました。4は、マイクロプロセッサの歴史における第4世代のマイクロアーキテクチャを示しています。 Pentiumは、第5世代のマイクロアーキテクチャに基づくIntelのシングルコアx86マイクロプロセッサを指します。このプロセッサの名前は、ギリシャ語のペンタ（5を意味する）に由来しています。

オリジナルのPentiumプロセッサは1996年にPentiumMMXに引き継がれました。このプロセッサは64ビットのデータバスを備えています。標準の単一転送サイクルでは、一度に最大64ビットを読み書きできます。バーストの読み取りおよびライトバックサイクルは、Pentiumプロセッサでサポートされています。これらのサイクルはキャッシュ操作に使用され、4クロックで32バイト（Pentiumキャッシュラインのサイズ）を転送します。すべてのキャッシュ操作は、Pentiumのバーストサイクルです。

Pentiumプロセッサ

2000年には、次のプロセッサが導入されました。

• 3月20日：Intel Pentium IIIプロセッサ（866、850MHz）
• 3月8日：Intel Pentium IIIプロセッサ（1GHz）
• 11月20日：Intel Pentium 4プロセッサ（1.50、1.40GHz）

2001年には、次のプロセッサが導入されました。

• 4月23日：Pentium4プロセッサ1.7
• 7月2日：Pentium 4プロセッサ（1.80、1.60GHz）
• 8月27日：Intel Pentium 4プロセッサ（2、1.90 GHz）

2002年には、次のプロセッサが導入されました。

• 1月7日：Intel Pentium 4プロセッサ（2.20、2GHz）
• 1月8日：サーバー用Intel Pentium IIIプロセッサー（1.40 GHz）
• 2002年4月2日：Intel Pentium 4プロセッサ（2.40、2.20 GHz）
• 1月21日：超低電圧モバイルPentiumIIIプロセッサ-M
• 低電圧モバイルPentiumIIIプロセッサ（866、850MHz）
• 2002年11月14日：Intel Pentium 4プロセッサ（HTテクノロジーを搭載した3.06 GHz）

2003年には、次のプロセッサが導入されました。

• モバイルインテルPentium4プロセッサー-M（2。40 GHz）
• 5月21日：ハイパースレッディングを備えたIntel Pentium 4プロセッサ（2.80 C GHz、2.60 C GHz、2.40 C GHz）
• 11月3日：Intel Pentium4プロセッサExtremeEdition（3.20 GHz）

2 0004年には、次のプロセッサが導入されました。

• 2004年2月2日：Intel Pentium 4プロセッサ（90nm）（3.40 GHz、3.20 GHz、3.0 GHz、2.80 GHz）
• Intel Pentium4プロセッサExtremeEdition（0.13ミクロン）（3.40 GHz）
• 2004年4月7日：超低電圧Intel Pentium Mプロセッサー（1.10、1.30 GHz）
• 2004年11月15日：HTテクノロジー（3.46GHz）をサポートするIntel Pentium4プロセッサーExtremeEdition

2005-06年には、次のプロセッサが導入されました。

• HTテクノロジー（3.80GHz）をサポートするIntel Pentium4プロセッサーExtremeEdition
• 2005年4月：Intel Pentium Processor Extreme Edition 840（3.20 GHz）
• 2007＆08年には、次のプロセッサが導入されました。
• Intel Pentium Processor Extreme Edition 955（3.46 GHz）
• Intel Pentium Processor Extreme Edition 965（3.73 GHz）

2007年、Intel vProがIntelからリリースされました。 Intel v Proで使用される主なテクノロジーは、TXT – Intel Trusted Execution Technology、VT – Intel VirtualizationTechnologyです。

2008年にCorei-Seriesがリリースされ、これらのシリーズプロセッサはCore i3、i5、i7です。これらのプロセッサには、NehalemマイクロアーキテクチャとIntelの45nm製造プロセスが含まれます。

同じ年にAtomがリリースされ、ネットトップやモバイルインターネットデバイスに電力を供給するプロセッサのように設計されました。

2010年、IntelはHDグラフィックスをリリースし、そのWestの単なるアーキテクチャはオンダイグラフィックスを使用していました。

2010年、Intelはいくつかの統合コアアーキテクチャとXeonPhiを発表しました

2010年に、IntelSoCがリリースされました

2013年に、Core iシリーズプロセッサがIntelによってリリースされ、22 nmHaswellマイクロアーキテクチャを備えています。このアーキテクチャは、2011年のSandyBridgeアーキテクチャに置き換えられました。

Xeon

Xeonプロセッサは、ワークステーションおよびエンタープライズサーバーで使用するためのIntelの400 MHzPentiumプロセッサです。このプロセッサは、マルチメディアアプリケーション、エンジニアリンググラフィックス、インターネット、および大規模なデータベースサーバー向けに設計されています。 Xeonのようなマイクロプロセッサの歴史には次のものが含まれます。

Xeonプロセッサ

2000年から2001年にかけて、次のプロセッサが導入されました。

• 1月12日：Intel Pentium III Xeonプロセッサ（800メガヘルツ）
• 2001年9月25日：Intel Xeonプロセッサ（2ギガヘルツ）
• 5月24日：Intel Pentium III Xeonプロセッサ（933メガヘルツ）

2002年から2004年にかけて、次のプロセッサが導入されました。

• 2002年1月9日：Intel Xeonプロセッサ（2.20ギガヘルツ）
• 2002年3月12日：Intel XeonプロセッサM（1.60ギガヘルツ）
• 2003年3月10日：IntelXeonプロセッサ3GHz（400 MHzシステムバス）
• 11月18日：Intel Xeonプロセッサ（2.80ギガヘルツ）
• 2003年10月6日：Intel Xeonプロセッサ（3.20ギガヘルツ）
• 2004年3月2日：IntelXeonプロセッサMP3 GHz（4 MB L3 CACHE）

2005年から2008年にかけて、次のプロセッサが導入されました。

• 2005年3月：Intel XeonプロセッサMP（2.666 -3.666ギガヘルツ）
• 2005年10月：デュアルコアIntel Xeonプロセッサ（2.8ギガヘルツ）
• 2006年8月：デュアルコアIntel Xeon-7140M（3.33-3.40ギガヘルツ）

これがすべてです マイクロプロセッサについて 歴史とインテルからの年ベースのプロセッサーの生産。この記事が複雑すぎて読者が理解できないようにするために、さまざまなベンダーのさまざまなプロセッサに関するいくつかの複雑な情報は除外されています。この記事でここに与えられた情報に基づいて、読者は彼らの提案とコメントを投稿することが奨励されます のプロジェクトに関して 以下のコメントセクション。

写真クレジット

• マイクロプロセッサの歴史 バズル
• によるマイクロプロセッサのアーキテクチャ infosecinstitute
• Intel Celeron by hexparts
• Xeonプロセッサ esaitech