ไมโครโปรเซสเซอร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เท็กซัส อินสตรูเมนท์ TMS1000
โปรเซสเซอร์ 64 บิต x86-64ที่ทันสมัย​​(AMD Ryzen 5 2600 อ้างอิงจากZen+ , 2017)
โปรเซสเซอร์ AMD Ryzen 7 1800X (2016 อิงจากZen ) ใน ซ็อกเก็ต AM4บนเมนบอร์ด

ไมโครโปรเซสเซอร์ คือ ตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่ตรรกะการประมวลผลข้อมูลและการควบคุมรวมอยู่ในวงจรรวม เดียว หรือวงจรรวมจำนวนน้อย ไมโครโปรเซสเซอร์ประกอบด้วยวงจรเลขคณิต ลอจิก และวงจรควบคุมที่จำเป็นสำหรับการทำงานของหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ วงจรรวมมีความสามารถในการตีความและดำเนินการคำสั่งโปรแกรมและดำเนินการทางคณิตศาสตร์ [1]ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นวงจรรวมแบบดิจิทัล อเนกประสงค์ที่ขับเคลื่อนด้วย นาฬิการีจิ สเตอร์ ซึ่งรับ ข้อมูล ไบนารีเป็นอินพุต ประมวลผลตามคำสั่ง ที่ จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำและให้ผลลัพธ์ (ในรูปแบบไบนารีเช่นกัน) เป็นเอาต์พุต ไมโครโปรเซสเซอร์ประกอบด้วยทั้งตรรกะเชิงผสมและ ตรรกะ ดิจิทัลตามลำดับและทำงานบนตัวเลขและสัญลักษณ์ที่แสดงในระบบ เลขฐานสอง

การรวม CPU ทั้งหมดเข้ากับวงจรรวมเดียวหรือสองสามวงจรโดยใช้Very-Large-Scale Integration (VLSI) ช่วยลดต้นทุนของพลังการประมวลผลได้อย่างมาก โปรเซสเซอร์วงจรรวมถูกผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากโดยกระบวนการผลิตโลหะ-ออกไซด์-สารกึ่งตัวนำ (MOS) อัตโนมัติระดับสูง ส่งผลให้ ราคาต่อหน่วยค่อนข้างต่ำ โปรเซสเซอร์ชิปตัวเดียวเพิ่มความน่าเชื่อถือเนื่องจากมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่อาจล้มเหลวน้อยลงมาก เมื่อการออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์ดีขึ้น ต้นทุนการผลิตชิป (โดยส่วนประกอบขนาดเล็กที่สร้างบนชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดเท่ากัน) โดยทั่วไปจะยังคงเท่าเดิมตาม กฎ ของ Rock

ก่อนไมโครโปรเซสเซอร์ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นโดยใช้ชั้นวางแผงวงจรที่มี วงจรรวม ขนาดกลางและขนาดเล็ก จำนวนมาก โดยทั่วไปจะเป็นประเภทTTL ไมโครโปรเซสเซอร์รวมกันเป็น ไอซีขนาดใหญ่หนึ่งหรือสองสาม ตัว ในขณะที่มีข้อโต้แย้งว่าใครสมควรได้รับเครดิตในการประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดตัวแรกคือIntel 4004ซึ่งออกแบบโดยFederico Fagginและเปิดตัวในปี 1971 [2]

การเพิ่มความจุของไมโครโปรเซสเซอร์อย่างต่อเนื่องทำให้คอมพิวเตอร์รูปแบบอื่นเกือบล้าสมัย (ดูประวัติของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ) โดยไมโครโปรเซสเซอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปใช้ในทุกอย่างตั้งแต่ระบบฝังตัว ขนาดเล็กที่สุด และอุปกรณ์พกพา ไปจนถึง เมนเฟรมและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุด

โครงสร้าง

บล็อกไดอะแกรมของสถาปัตยกรรมของ ไมโครโปรเซสเซอร์ Z80ซึ่งแสดงส่วนเลขคณิตและลอจิกไฟล์รีจิ สเตอร์ ส่วน ลอจิกควบคุมและบัฟเฟอร์ ไปยัง แอดเดรสภายนอกและบรรทัดข้อมูล

ความซับซ้อนของวงจรรวมนั้นขึ้นอยู่กับข้อจำกัดทางกายภาพของจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถใส่ลงในชิปหนึ่งตัวได้ จำนวนการสิ้นสุดของแพ็คเกจที่สามารถเชื่อมต่อโปรเซสเซอร์กับส่วนอื่น ๆ ของระบบ จำนวนของการเชื่อมต่อที่สามารถทำได้ บนชิปและความร้อนที่ชิปสามารถกระจายออกไปได้ เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้สามารถผลิตชิปที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้

ไมโครโปรเซสเซอร์สมมุติฐานขั้นต่ำอาจมีเฉพาะหน่วยตรรกะเลขคณิต (ALU) และส่วนลอจิกควบคุม ALU ทำการบวก ลบ และดำเนินการเช่น AND หรือ OR การดำเนินการ ALU แต่ละครั้งจะตั้งค่าแฟล็กอย่างน้อยหนึ่งแฟล็กในการลงทะเบียนสถานะซึ่งระบุผลลัพธ์ของการดำเนินการล่าสุด (ค่าศูนย์ จำนวนลบโอเวอร์โฟลว์ หรืออื่นๆ) ลอจิกควบคุมดึงรหัสคำสั่งจากหน่วยความจำและเริ่มต้นลำดับของการดำเนินการที่จำเป็นสำหรับ ALU เพื่อดำเนินการตามคำสั่ง รหัสการดำเนินการเดียวอาจส่งผลต่อเส้นทางข้อมูล รีจิสเตอร์ และองค์ประกอบอื่นๆ ของตัวประมวลผลจำนวนมาก

เมื่อเทคโนโลยีวงจรรวมก้าวหน้าขึ้น จึงมีความเป็นไปได้ที่จะผลิตโปรเซสเซอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นบนชิปตัวเดียว ขนาดของวัตถุข้อมูลใหญ่ขึ้น การอนุญาตให้มีทรานซิสเตอร์มากขึ้นบนชิปทำให้ ขนาด คำเพิ่มขึ้นจาก คำ 4และ8 บิตจนถึงคำ64 บิตในปัจจุบัน มีการเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติมให้กับสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ รีจิสเตอร์บนชิปมากขึ้นทำให้โปรแกรมเร็วขึ้น และคำแนะนำที่ซับซ้อนสามารถใช้เพื่อสร้างโปรแกรมที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เลขคณิตทศนิยมมักไม่มีในไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิต แต่ต้องดำเนินการในซอฟต์แวร์ การรวมหน่วยทศนิยมโดยเริ่มแรกเป็นวงจรรวมที่แยกจากกัน จากนั้นจึงเป็นส่วนหนึ่งของชิปไมโครโปรเซสเซอร์ตัวเดียวกัน เร่งการคำนวณทศนิยมให้เร็วขึ้น

ใน บางครั้ง ข้อจำกัดทางกายภาพของวงจรรวมทำให้แนวทางปฏิบัติดังกล่าวมีความจำเป็น แทนที่จะประมวลผลคำยาว ๆ ทั้งหมดบนวงจรรวมหนึ่งวงจร ให้ประมวลผลหลาย ๆ วงจร ใน ชุดย่อยที่ประมวลผลแบบขนาน ของแต่ละคำ แม้ว่าสิ่งนี้จำเป็นต้องใช้ตรรกะพิเศษในการจัดการ เช่น การพกพาและการโอเวอร์โฟลว์ภายในแต่ละส่วน ผลลัพธ์คือระบบที่สามารถจัดการ เช่น คำ 32 บิตโดยใช้วงจรรวมที่มีความจุเพียงสี่บิตต่อแต่ละบิต

ความสามารถในการใส่ทรานซิสเตอร์จำนวนมากบนชิปตัวเดียวทำให้สามารถรวมหน่วยความจำบนไดย์เดียวกับโปรเซสเซอร์ได้ แคช CPUนี้มีข้อได้เปรียบในการเข้าถึงได้เร็วกว่าหน่วยความจำนอกชิป และเพิ่มความเร็วในการประมวลผลของระบบสำหรับแอพพลิเคชั่นจำนวนมาก ความถี่สัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์เพิ่มขึ้นเร็วกว่าความเร็วของหน่วยความจำภายนอก ดังนั้นหน่วยความจำแคช จึง มีความจำเป็นหากโปรเซสเซอร์ไม่ถูกหน่วงเวลาด้วยหน่วยความจำภายนอกที่ช้ากว่า

การออกแบบเพื่อจุดประสงค์พิเศษ

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นเอนทิตีสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป มีอุปกรณ์ประมวลผลเฉพาะหลายอย่างตามมา:

การพิจารณาความเร็วและกำลัง

Intel Core i9-9900K (2018 อิงจากCoffee Lake )

สามารถเลือกไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันตามขนาดของคำซึ่งเป็นการวัดความซับซ้อน ขนาดคำที่ยาวขึ้นช่วยให้แต่ละรอบสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ดำเนินการคำนวณได้มากขึ้น แต่สอดคล้องกับวงจรรวมที่ใหญ่ขึ้นจริงพร้อมโหมดสแตนด์บายและการใช้พลังงาน ที่ สูงขึ้น [3]โปรเซสเซอร์ 4-, 8- หรือ 12-บิต ถูกรวมเข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการฝังตัวอย่างกว้างขวาง ในกรณีที่คาดว่าระบบจะจัดการกับข้อมูลจำนวนมากขึ้นหรือต้องการอินเทอร์เฟซผู้ใช้ ที่ยืดหยุ่นมากขึ้น จะใช้โปรเซสเซอร์ 16-, 32- หรือ 64-บิต อาจเลือกโปรเซสเซอร์ 8 หรือ16 บิตแทนโปรเซสเซอร์ 32 บิตสำหรับระบบบนชิปหรือแอปพลิเคชันไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำ มาก หรือเป็นส่วนหนึ่งของวงจรรวมสัญญาณผสมที่ มี อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกบนชิปที่ไวต่อสัญญาณรบกวนเช่น ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลความละเอียดสูง หรือทั้งสองอย่าง บางคนกล่าวว่าการเรียกใช้เลขคณิต 32 บิตบนชิป 8 บิตอาจทำให้ใช้พลังงานมากขึ้น เนื่องจากชิปต้องสั่งงานซอฟต์แวร์ด้วยชุดคำสั่งหลายชุด [4] อย่างไรก็ตาม คนอื่นๆ บอกว่าชิป 8 บิตสมัยใหม่นั้นประหยัดพลังงานมากกว่าชิป 32 บิตเสมอเมื่อรันรูทีนซอฟต์แวร์ที่เทียบเท่ากัน [5]

แอปพลิเคชันฝังตัว

สินค้าหลายพันรายการที่แต่เดิมไม่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ ได้แก่ ไมโครโปรเซสเซอร์ เหล่านี้รวมถึงเครื่องใช้ในครัวเรือนยานพาหนะ (และอุปกรณ์เสริม) เครื่องมือและเครื่องมือทดสอบ ของเล่น สวิตช์ไฟ/สวิตช์หรี่ไฟและเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าสัญญาณเตือนควัน ชุดแบตเตอรี่ และส่วนประกอบภาพและเสียงไฮไฟ (ตั้งแต่เครื่องเล่นดีวีดีไปจนถึงเครื่องเล่นแผ่นเสียง ) . ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเป็นโทรศัพท์มือถือ ระบบ วิดีโอ DVDและHDTVระบบการออกอากาศโดยพื้นฐานแล้วต้องการอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคที่มีไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังและต้นทุนต่ำ มาตรฐานการควบคุมมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้นกำหนดให้ผู้ผลิตรถยนต์ใช้ระบบการจัดการเครื่องยนต์ไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้สามารถควบคุมการปล่อยมลพิษได้อย่างเหมาะสมที่สุดภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันอย่างมากของรถยนต์ การควบคุมที่ไม่สามารถตั้งโปรแกรมได้จะต้องมีการติดตั้งขนาดใหญ่หรือมีค่าใช้จ่ายสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์

โปรแกรมควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ ( ซอฟต์แวร์ฝังตัว ) สามารถปรับแต่งให้เหมาะกับความต้องการของสายผลิตภัณฑ์ ทำให้สามารถอัพเกรดประสิทธิภาพด้วยการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่เพียงเล็กน้อย คุณลักษณะเฉพาะสามารถนำไปใช้กับรุ่นต่างๆ ของสายผลิตภัณฑ์ได้โดยมีต้นทุนการผลิตเล็กน้อย

การควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ของระบบสามารถจัดเตรียมกลยุทธ์การควบคุมที่ไม่สามารถทำได้จริงโดยใช้การควบคุมระบบเครื่องกลไฟฟ้าหรือการควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ ตัวอย่างเช่น ระบบควบคุมของเครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถปรับจังหวะการจุดระเบิดตามความเร็วของเครื่องยนต์ ภาระ อุณหภูมิ และแนวโน้มการน็อคที่สังเกตได้ ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้กับเชื้อเพลิงเกรดต่างๆ

ประวัติ

การกำเนิดของ คอมพิวเตอร์ต้นทุนต่ำบนวงจรรวมได้เปลี่ยนแปลงสังคมสมัยใหม่ ไมโครโปรเซสเซอร์เอนกประสงค์ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลใช้สำหรับการคำนวณ การแก้ไขข้อความ การแสดงมัลติมีเดียและการสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต ไมโครโปรเซสเซอร์จำนวนมากเป็นส่วนหนึ่งของระบบสมองกลฝังตัวซึ่งให้การควบคุมแบบดิจิทัลเหนือวัตถุมากมาย ตั้งแต่เครื่องใช้ รถยนต์ ไปจนถึงโทรศัพท์มือถือและการควบคุมกระบวนการทาง อุตสาหกรรม ไมโครโปรเซสเซอร์ดำเนินการไบนารีตามตรรกะบูลีนซึ่งตั้งชื่อตามจอร์จ บู ล. ความสามารถในการควบคุมระบบคอมพิวเตอร์โดยใช้บูลีนลอจิกได้รับการพิสูจน์เป็นครั้งแรกในวิทยานิพนธ์ปี 1938 โดยนักศึกษาระดับปริญญาโทClaude Shannonซึ่งต่อมาได้กลายเป็นศาสตราจารย์ แชนนอนถือเป็น "บิดาแห่งทฤษฎีสารสนเทศ"

หลังจากการพัฒนา ชิป วงจรรวม MOSในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ชิป MOS มีความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ สูงขึ้น และต้นทุนการผลิตต่ำกว่าวงจรรวมแบบสองขั้ว ภายในปี 1964 ชิป MOS มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นอีกในอัตราที่ทำนายโดยกฎของมัวร์ซึ่งนำไปสู่การรวมระบบขนาดใหญ่ (LSI) ที่มี ทรานซิสเตอร์หลายร้อย ตัว บนชิป MOS ตัวเดียวภายในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 การประยุกต์ใช้ชิป MOS LSI กับการประมวลผลเป็นพื้นฐานสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก เนื่องจากวิศวกรเริ่มตระหนักว่าโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ ที่สมบูรณ์ อาจบรรจุอยู่ในชิป MOS LSI หลายตัว [6]นักออกแบบในช่วงปลายทศวรรษ 1960 พยายามอย่างยิ่งที่จะผสานการทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์เข้ากับชิป MOS LSI จำนวนหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าชิปเซ็ตไมโครโปรเซสเซอร์ยูนิต (MPU)

ในขณะที่มีข้อโต้แย้งว่าใครเป็นผู้คิดค้นไมโครโปรเซสเซอร์[2]ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ตัวแรกคือIntel 4004ซึ่งเปิดตัวเป็นชิป MOS LSI ตัวเดียวในปี 1971 [7]ไมโครโปรเซสเซอร์ชิปเดียวเกิดขึ้นได้ด้วยการพัฒนา MOS ซิลิกอน - เทคโนโลยีเกท ( SGT ) [8]ทรานซิสเตอร์ MOS ยุคแรกสุดมี เกท โลหะอลูมิเนียม ซึ่ง เฟเดริโก แฟ กกิน นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีแทนที่ด้วย เกท ซิลิกอนที่ปรับแนวได้เองเพื่อพัฒนาชิป MOS เกทซิลิคอนตัวแรกที่Fairchild Semiconductorในปี 1968 [8]ภายหลังแฟกกินเข้าร่วมกับอินเทล และใช้เทคโนโลยี MOS ประตูซิลิกอนของเขาในการพัฒนา 4004 ร่วมกับMarcian Hoff , Stanley MazorและMasatoshi Shimaในปี 1971 4004 ได้รับการออกแบบสำหรับBusicomซึ่งก่อนหน้านี้ได้เสนอการออกแบบหลายชิปในปี 1969 ก่อนที่ Faggin จะเป็น ทีมงานของ Intel ได้เปลี่ยนมันเป็นการออกแบบชิปเดี่ยวใหม่ Intel เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ตัวแรกคือ Intel 4004 แบบ 4 บิตในปี 1971 ตามมาด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตIntel 8008ในปี 1972

การใช้งานไมโครโปรเซสเซอร์ 4 บิตและ 8 บิตแบบฝังอื่นๆ เช่น เทอร์มินัลเครื่องพิมพ์ระบบอัตโนมัติประเภทต่างๆเป็นต้น ตามมาหลังจากนั้นไม่นาน ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตราคาไม่แพงพร้อม การกำหนดแอดเดรส 16 บิต ยังนำไปสู่ ไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเครื่องแรกตั้งแต่กลางทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา

การใช้คำว่า "ไมโครโปรเซสเซอร์" ครั้งแรกมาจากระบบคอมพิวเตอร์ไวอาตรอน[10]ซึ่งอธิบายถึงวงจรรวมแบบกำหนดเองที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก System 21 ที่ประกาศในปี พ.ศ. 2511

ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 การเพิ่มความจุของไมโครโปรเซสเซอร์เป็นไปตามกฎของมัวร์ เดิมทีสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าจำนวนส่วนประกอบที่สามารถติดตั้งบนชิปได้เพิ่มขึ้นสองเท่าทุกปี ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน อันที่จริงแล้วทุกๆ สองปี[11] [ แหล่งที่ล้าสมัย ]และเป็นผลให้มัวร์เปลี่ยนช่วงเวลาเป็นสองปีในภายหลัง [12]

โครงการแรก

โครงการเหล่านี้ส่งมอบไมโครโปรเซสเซอร์ในเวลาเดียวกัน: Central Air Data Computer (CADC) ของGarrett AiResearch (1970), TMS 1802NC ของTexas Instruments (กันยายน 1971) และ 4004ของIntel (พฤศจิกายน 1971 อ้างอิงจากBusicom ก่อนหน้าปี 1969 ออกแบบ). อาจกล่าวได้ว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ Four-Phase Systems AL1ถูกส่งมอบในปี 1969 เช่นกัน

ระบบสี่เฟส AL1 (1969)

Four-Phase Systems AL1เป็น ชิปสไลซ์ 8 บิตที่มีรีจิสเตอร์แปดตัวและ ALU [13]มันถูกออกแบบโดยLee Boyselในปี 1969 [14] [15] [16]ในเวลานั้น มันเป็นส่วนหนึ่งของ CPU 24 บิตเก้าชิปที่มี AL1 สามตัว ภายหลังถูกเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ เพื่อตอบโต้การฟ้องร้องของTexas Instruments ในปี 1990 Boysel ได้สร้างระบบการสาธิตโดยที่ AL1 เดียวเป็นส่วนหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์สาธิตในห้องพิจารณาคดี ร่วมกับ RAM, ROM และอุปกรณ์อินพุต-เอาต์พุต [17]

Garrett AiResearch CADC (1970)

ในปี พ.ศ. 2511 Garrett AiResearch (ซึ่งจ้างนักออกแบบRay Holtและ Steve Geller) ได้รับเชิญให้ผลิตคอมพิวเตอร์ดิจิทัลเพื่อแข่งขันกับ ระบบ เครื่องกลไฟฟ้าจากนั้นอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับคอมพิวเตอร์ควบคุมการบินหลักในเครื่องบินขับไล่F-14 Tomcatรุ่นใหม่ของกองทัพเรือสหรัฐ การออกแบบเสร็จสมบูรณ์ในปี 1970 และใช้ ชิปเซ็ตที่ใช้ MOSเป็นซีพียูหลัก การออกแบบมีขนาดเล็กกว่าอย่างเห็นได้ชัด (ประมาณ 20 เท่า) และเชื่อถือได้มากกว่าระบบกลไกที่แข่งขันกัน และใช้ใน Tomcat รุ่นแรกๆ ทั้งหมด ระบบนี้มี " ไมโครโปรเซสเซอร์หลายตัวแบบขนานแบบไปป์ไลน์ แบบ 20 บิต " กองทัพเรือปฏิเสธที่จะอนุญาตให้เผยแพร่การออกแบบจนถึงปี 1997 เผยแพร่ในปี 1998 เอกสารเกี่ยวกับCADCและ ชิปเซ็ต MP944เป็นที่รู้จักกันดี เรื่องราวอัตชีวประวัติของ Ray Holt เกี่ยวกับการออกแบบและการพัฒนานี้นำเสนอในหนังสือ: The Accidental วิศวกร[18] [19]

Ray HoltจบการศึกษาจากCalifornia Polytechnic Universityในปี 1968 และเริ่มอาชีพการออกแบบคอมพิวเตอร์กับ CADC ตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง มันถูกปกปิดเป็นความลับจนถึงปี 1998 เมื่อตามคำขอของ Holt กองทัพเรือสหรัฐฯ อนุญาตให้เอกสารเหล่านี้เป็นสาธารณสมบัติ โฮลท์อ้างว่าไม่มีใครเปรียบเทียบไมโครโปรเซสเซอร์นี้กับไมโครโปรเซสเซอร์ที่มาในภายหลัง [20]อ้างอิงจาก Parab et al. (2550),

เอกสารและวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์ในราวปี 1971 เปิดเผยว่าโปรเซสเซอร์ดิจิทัล MP944 ที่ใช้สำหรับเครื่องบิน F-14 Tomcat ของกองทัพเรือสหรัฐฯ มีคุณสมบัติเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก แม้ว่าจะน่าสนใจ แต่ก็ไม่ใช่โปรเซสเซอร์แบบชิปเดียว เนื่องจากไม่ใช่ Intel 4004 – ทั้งคู่เป็นเหมือนชุดของหน่วยการสร้างแบบคู่ขนานที่คุณสามารถใช้เพื่อสร้างฟอร์มที่ใช้งานทั่วไปได้ ประกอบด้วย CPU, RAM , ROMและชิปสนับสนุนอื่นๆ อีกสองตัว เช่น Intel 4004 ผลิตขึ้นจาก เทคโนโลยี P-channel เดียวกัน ซึ่งทำงานตามข้อกำหนดทางทหารและมีชิปขนาดใหญ่ขึ้น – การออกแบบทางวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ที่ยอดเยี่ยมในทุกมาตรฐาน การออกแบบบ่งบอกถึงความก้าวหน้าครั้งใหญ่เหนือ Intel และเร็วกว่าสองปี มันใช้งานได้จริงและกำลังบินอยู่ใน F-14 เมื่อมีการประกาศ Intel 4004 มันบ่งชี้ว่ารูปแบบอุตสาหกรรมในปัจจุบันของการรวมDSP - สถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ เริ่มต้นในปี 1971 [21]

การบรรจบกันของสถาปัตยกรรม DSP และไมโครคอนโทรลเลอร์นี้เรียกว่าตัวควบคุมสัญญาณดิจิทัล [22]

กิลเบิร์ต ไฮแอท (1970)

ในปี พ.ศ. 2533 กิลเบิร์ต ไฮแอท วิศวกรชาวอเมริกันได้รับสิทธิบัตรหมายเลข 4,942,516 ของสหรัฐอเมริกาซึ่งอ้างอิงจากคอมพิวเตอร์แบบอนุกรม 16 บิตที่เขาสร้างขึ้นที่บ้านของเขาในนอร์ธริดจ์ รัฐแคลิฟอร์เนียในปี พ.ศ. 2512 จากบอร์ดชิปไบโพลาร์หลังจากลาออกจากงานที่Teledyneในปี พ.ศ. 2511; [2] [24]แม้ว่าจะมีการยื่นจดสิทธิบัตรในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2513 และก่อนที่จะมีการ ยื่นฟ้องของ Texas Instrumentsสำหรับ TMX 1795 และ TMS 0100 สิ่งประดิษฐ์ของไฮแอทก็ไม่เคยถูกผลิตขึ้น [24] [25] [26]อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้นำไปสู่การอ้างว่าไฮแอทเป็นผู้ประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์และจ่ายค่าลิขสิทธิ์จำนวนมากผ่านบริษัทสาขา ของ Philips NV [27]จนกระทั่ง Texas Instruments ได้รับชัยชนะในการต่อสู้ทางกฎหมายที่ซับซ้อนในปี 1996 เมื่อสำนักงานสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกายกเลิกส่วนสำคัญของสิทธิบัตร ในขณะที่อนุญาตให้ Hyatt เก็บรักษาไว้ [2] [28]ไฮแอทกล่าวใน บทความของลอสแองเจลี สไทม์ส ในปี 1990 ว่าสิ่งประดิษฐ์ของเขาจะถูกสร้างขึ้นหากมีนักลงทุนที่คาดหวังสนับสนุนเขา และนักลงทุนร่วมทุนรั่วไหลรายละเอียดของชิปของเขาสู่อุตสาหกรรม แม้ว่าเขาจะไม่ได้อธิบายรายละเอียดด้วยหลักฐาน เพื่อสนับสนุนข้อเรียกร้องนี้ [24]ในบทความเดียวกันผู้เขียนThe Chip TR Reidถูกอ้างถึงว่านักประวัติศาสตร์อาจจัดให้ไฮแอทเป็นผู้ประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์ในท้ายที่สุด ในลักษณะที่ Noyce จาก Intel และ Kilby จาก TI มีเครดิตร่วมกันสำหรับการประดิษฐ์ชิปในปี 1958: "Kilby ได้ไอเดียก่อน แต่ Noyce เป็นคนสร้างมันขึ้นมา ในที่สุดคำตัดสินทางกฎหมายก็เข้าข้าง Noyce แต่พวกเขาก็ถือว่าเป็นผู้ร่วมประดิษฐ์สิ่งเดียวกันอาจเกิดขึ้นที่นี่ " [24]ไฮแอทจะต่อสู้คดีทางกฎหมายที่ยาวนานหลายทศวรรษกับรัฐแคลิฟอร์เนียเกี่ยวกับภาษีค้างชำระที่ถูกกล่าวหาจากโชคลาภจากสิทธิบัตรของเขาหลังปี 1990 ซึ่งจะถึงจุดสูงสุดในคดีสำคัญในศาลฎีกาที่กล่าวถึงความคุ้มกันของอำนาจอธิปไตย ของรัฐ ในคณะกรรมการภาษีแฟรนไชส์ของ แคลิฟอร์เนีย ปะทะ ไฮแอท (2019) .

Texas Instruments TMX 1795 (1970-1971)

ร่วมกับ Intel (ผู้พัฒนา8008 ), Texas Instruments พัฒนาในปี 1970–1971 โดยเปลี่ยน CPU หนึ่งชิปสำหรับ เทอร์มินัล Datapoint 2200 , TMX 1795 (ต่อมา TMC 1795) เช่นเดียวกับ 8008 ถูกปฏิเสธโดย Datapoint ลูกค้า Gary Boone กล่าวว่า TMX 1795 ไม่เคยเข้าสู่สายการผลิต เนื่องจากมันถูกสร้างด้วยสเปคเดียวกัน ชุดคำสั่งจึงคล้ายกับ Intel 8008 มาก[29] [30]

Texas Instruments TMS 1802NC (1971)

TMS1802NC ประกาศเมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2514 และนำเครื่องคิดเลขสี่ฟังก์ชันมาใช้ TMS1802NC แม้จะได้รับการแต่งตั้ง แต่ก็ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ ซีรีส์ TMS 1000 ; ต่อมาได้รับการออกแบบใหม่ให้เป็นส่วนหนึ่งของซีรีส์ TMS 0100 ซึ่งใช้ในเครื่องคิดเลข TI Datamath แม้ว่าวางตลาดเป็นเครื่องคิดเลขบนชิป แต่ TMS1802NC ก็สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงบนชิปยังมี CPU ที่มีคำสั่ง 11 บิต ROM 3520 บิต (320 คำสั่ง) และ RAM 182 บิต [29] [31] [30] [32]

Pico/เครื่องดนตรีทั่วไป (1971)

ชิป PICO1/GI250 เปิดตัวในปี 1971: ได้รับการออกแบบโดย Pico Electronics (Glenrothes, Scotland) และผลิตโดย General Instrument of Hicksville NY

ในปี พ.ศ. 2514 Pico Electronics [33]และGeneral Instrument (GI) ได้เปิดตัวความร่วมมือครั้งแรกใน ICs ซึ่งเป็น IC เครื่องคิดเลขแบบชิปเดี่ยวที่สมบูรณ์แบบสำหรับเครื่องคิดเลข Monroe/ Litton Royal Digital III ชิปนี้อาจอ้างว่าเป็นหนึ่งในไมโครโปรเซสเซอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกที่มีROM , RAMและ ชุดคำสั่ง RISCบนชิป เลย์เอาต์สำหรับสี่เลเยอร์ของ กระบวนการ PMOSถูกวาดด้วยมือที่ระดับ x500 บนฟิล์ม mylar ซึ่งเป็นงานที่สำคัญในขณะนั้นเนื่องจากความซับซ้อนของชิป

Pico เป็นผลงานชิ้นเอกของวิศวกรออกแบบ GI 5 คนซึ่งมีวิสัยทัศน์คือการสร้าง IC เครื่องคิดเลขแบบชิปเดียว พวกเขามีประสบการณ์ในการออกแบบชิปเซ็ตเครื่องคิดเลขหลายตัวที่มีทั้ง GI และMarconi-Elliottมาก่อน [34]เดิมสมาชิกในทีมหลักได้รับมอบหมายจากElliott Automationให้สร้างคอมพิวเตอร์ 8 บิตใน MOS และช่วยสร้างห้องปฏิบัติการวิจัย MOS ในGlenrothesประเทศสกอตแลนด์ในปี 2510

เครื่องคิดเลขกลายเป็นตลาดเดียวที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้น Pico และ GI จึงประสบความสำเร็จอย่างมากในตลาดที่กำลังเติบโตนี้ GI ยังคงสร้างสรรค์นวัตกรรมในด้านไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วยผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น CP1600, IOB1680 และ PIC1650 [35]ในปี 1987 ธุรกิจ GI Microelectronics ได้แยกตัวออกเป็นธุรกิจ ไมโครคอนโทรลเลอร์ Microchip PIC

อินเทล 4004 (1971)

4004ที่ถอดฝาครอบออก (ซ้าย) และตามการใช้งานจริง (ขวา)

Intel 4004มักถูกมองว่าเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่แท้จริงตัวแรกที่สร้างขึ้นบนชิปตัวเดียว[ 36] [37]โดยมีราคาอยู่ที่60 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 400 ดอลลาร์ในปี 2021) [38]การอ้างสิทธิ์ว่าเป็นรุ่นแรกนั้นเป็นเท็จอย่างแน่นอน เนื่องจาก TMS1802NC รุ่นก่อนหน้านี้ยังเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่แท้จริงที่สร้างขึ้นบนชิปตัวเดียว โฆษณาที่เป็นที่รู้จักครั้งแรกสำหรับ 4004 คือวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2514 และปรากฏในข่าวอิเล็กทรอนิกส์ ไมโครโปรเซสเซอร์ได้รับการออกแบบโดยทีมงานที่ประกอบด้วยวิศวกรชาวอิตาลีFederico FagginวิศวกรชาวอเมริกันMarcian HoffและStanley Mazorและวิศวกรชาวญี่ปุ่นMasatoshi Shima [39]

โครงการที่ผลิต 4004 เกิดขึ้นในปี 1969 เมื่อBusicomผู้ผลิตเครื่องคิดเลขของญี่ปุ่น ขอให้ Intel สร้างชิปเซ็ตสำหรับเครื่องคิดเลขเดสก์ท็อป ประสิทธิภาพ สูง การออกแบบดั้งเดิมของ Busicom นั้นต้องการชุดชิปที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งประกอบด้วยชิปที่แตกต่างกันเจ็ดตัว ชิปสามตัวต้องสร้าง CPU วัตถุประสงค์พิเศษด้วยโปรแกรมที่จัดเก็บไว้ใน ROM และข้อมูลของมันที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบอ่าน-เขียนแบบ shift register เท็ด ฮอฟฟ์วิศวกรของ Intel ที่ได้รับมอบหมายให้ประเมินโครงการ เชื่อว่าการออกแบบ Busicom สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้โดยใช้ที่เก็บข้อมูล RAM แบบไดนามิกสำหรับข้อมูล แทนที่จะใช้หน่วยความจำ shift register และสถาปัตยกรรม CPU ที่ใช้งานทั่วไปแบบดั้งเดิม ฮอฟฟ์เสนอข้อเสนอทางสถาปัตยกรรมสี่ชิป: ชิป ROM สำหรับจัดเก็บโปรแกรม, ชิป RAM แบบไดนามิกสำหรับจัดเก็บข้อมูล, อุปกรณ์I/O อย่างง่าย และหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) 4 บิต แม้ว่าจะไม่ใช่นักออกแบบชิป แต่เขารู้สึกว่า CPU สามารถรวมเข้ากับชิปตัวเดียวได้ แต่เนื่องจากเขาขาดความรู้ทางเทคนิค แนวคิดนี้จึงเป็นเพียงความปรารถนาในขณะนี้

ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกจาก Intel รุ่น 4004

ในขณะที่สถาปัตยกรรมและข้อมูลจำเพาะของ MCS-4 มาจากการทำงานร่วมกันของ Hoff กับStanley Mazorวิศวกรซอฟต์แวร์ที่รายงานต่อเขา และกับMasatoshi Shima วิศวกรของ Busicom ในช่วงปี 1969 Mazor และ Hoff ได้ย้ายไปทำโครงการอื่น ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2513 Intel ได้ว่าจ้างวิศวกรชาวอิตาลีFederico Fagginเป็นหัวหน้าโครงการ ซึ่งเป็นความเคลื่อนไหวที่ทำให้การออกแบบ CPU แบบชิปเดี่ยวในท้ายที่สุดเป็นจริง (ในขณะเดียวกัน Shima ได้ออกแบบเฟิร์มแวร์เครื่องคิดเลข Busicom และช่วยเหลือ Faggin ในช่วงหกเดือนแรกของการดำเนินการ) Faggin ผู้พัฒนา เทคโนโลยี ซิลิกอนเกท (SGT) ในปี 2511 ที่Fairchild Semiconductor [40]และออกแบบวงจรรวมเชิงพาณิชย์เครื่องแรกของโลกโดยใช้ SGT ซึ่งเป็นรุ่น Fairchild 3708 ซึ่งมีพื้นฐานที่ถูกต้องเพื่อนำโครงการไปสู่สิ่งที่จะกลายเป็นไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปเชิงพาณิชย์ตัวแรก เนื่องจาก SGT เป็นสิ่งประดิษฐ์ของเขาเอง Faggin ยังใช้มันเพื่อสร้างวิธีการใหม่สำหรับ การออกแบบ ลอจิกแบบสุ่มซึ่งทำให้สามารถใช้ CPU ชิปเดียวด้วยความเร็วที่เหมาะสม การกระจายพลังงาน และต้นทุนที่เหมาะสม ผู้จัดการฝ่ายออกแบบ MOS ของ Intel คือLeslie L. Vadászในช่วงเวลาของการพัฒนา MCS-4 แต่ความสนใจของ Vadász มุ่งความสนใจไปที่ธุรกิจกระแสหลักอย่างความทรงจำเกี่ยวกับเซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้นเขาจึงทิ้งตำแหน่งผู้นำและการจัดการโครงการ MCS-4 ให้กับ Faggin ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบในการเป็นผู้นำโครงการ 4004 ในที่สุด สำนึก หน่วยการผลิตของ 4004 ถูกส่งไปยัง Busicomเป็นครั้งแรกในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2514 และจัดส่งให้กับลูกค้ารายอื่นในปลายปี พ.ศ. 2514

การออกแบบ 8 บิต

Intel 4004ตามมาในปี 1972 โดยIntel 8008 ซึ่งเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์8 บิตตัวแรกของโลก [41]อย่างไรก็ตาม 8008 ไม่ได้เป็นส่วนขยายของการออกแบบ 4004 แต่เป็นจุดสุดยอดของโครงการออกแบบแยกต่างหากที่ Intel ซึ่งเกิดขึ้นจากสัญญากับComputer Terminals Corporationของ San Antonio TX สำหรับชิปสำหรับเทอร์มินัล กำลังออกแบบ[42] Datapoint 2200 - ลักษณะพื้นฐานของการออกแบบไม่ได้มาจาก Intel แต่มาจาก CTC ในปี 1968 Vic Poor และ Harry Pyle จาก CTC ได้พัฒนาการออกแบบดั้งเดิมสำหรับชุดคำสั่งและการทำงานของโปรเซสเซอร์ ในปี 1969 CTC ได้ทำสัญญากับบริษัทสองแห่งคือIntelและTexas Instrumentsเพื่อใช้งานชิปตัวเดียวหรือที่เรียกว่า CTC 1201 [43]ในช่วงปลายปี 2513 หรือต้นปี 2514 TI หลุดออกไปเนื่องจากไม่สามารถสร้างชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้ ในปี 1970 โดยที่ Intel ยังไม่ได้ส่งมอบชิ้นส่วน CTC เลือกที่จะใช้งานของตัวเองใน Datapoint 2200 โดยใช้ตรรกะ TTL แบบดั้งเดิมแทน (ดังนั้นเครื่องแรกที่รัน "รหัส 8008" จึงไม่ใช่ไมโครโปรเซสเซอร์เลย และถูกส่งมอบ เมื่อปีก่อน) ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น 1201 ของ Intel มาถึงในปลายปี 1971 แต่ช้าเกินไป ช้า และต้องการชิปสนับสนุนเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง CTC ไม่มีความสนใจที่จะใช้มัน เดิมที CTC ได้ทำสัญญากับ Intel สำหรับชิปและจะเป็นหนี้พวกเขา50,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 334,552 ดอลลาร์ในปี 2564) สำหรับงานออกแบบของพวกเขา [43]เพื่อหลีกเลี่ยงการจ่ายเงินสำหรับชิปที่พวกเขาไม่ต้องการ (และไม่สามารถใช้งานได้) CTC ปลด Intel จากสัญญาและอนุญาตให้ใช้การออกแบบได้ฟรี [43]อินเทลวางตลาดในชื่อ 8008 ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2515 โดยเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตตัวแรกของโลก เป็นพื้นฐานสำหรับชุดคอมพิวเตอร์ " Mark-8 " ที่มีชื่อเสียงซึ่งลงโฆษณาในนิตยสารRadio-Electronicsในปี 1974 โปรเซสเซอร์นี้มีดาต้าบัส 8 บิตและแอดเดรสบัส 14 บิต [44]

8008 เป็นสารตั้งต้นของIntel 8080 (1974) ที่ประสบความสำเร็จ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่า 8008 และต้องการชิปสนับสนุนน้อยลง Federico Faggin คิดและออกแบบโดยใช้ N channel MOS ไฟฟ้าแรงสูง Zilog Z80 (1976) ยัง เป็นการออกแบบ Faggin โดยใช้ช่องสัญญาณ N แรงดันต่ำพร้อมโหลดการสิ้นเปลืองและโปรเซสเซอร์ Intel 8 บิตที่เป็นอนุพันธ์: ทั้งหมดออกแบบด้วยวิธีการที่ Faggin สร้างขึ้นสำหรับ 4004 Motorola เปิดตัว 6800ที่แข่งขันกันในเดือนสิงหาคม 1974 และเทคโนโลยี MOS 6502 ที่ คล้ายกันเปิดตัวในปี 1975 (ทั้งสองอย่างส่วนใหญ่ออกแบบโดยคนๆ เดียวกัน) ตระกูล 6502 ได้รับความนิยมทัดเทียมกับ Z80 ในช่วงปี 1980

ต้นทุนโดยรวมต่ำ บรรจุภัณฑ์น้อย ความต้องการ บัสคอมพิวเตอร์ ที่เรียบง่าย และบางครั้งการรวมวงจรพิเศษ (เช่น วงจร รีเฟรชหน่วยความจำ ในตัวของ Z80 ) ช่วยให้คอมพิวเตอร์ที่บ้าน "ปฏิวัติ" เร่งความเร็วอย่างรวดเร็วในช่วงต้นทศวรรษ 1980 สิ่งนี้ส่งมอบเครื่องจักรราคาไม่แพงเช่น Sinclair ZX81ซึ่งขายในราคา 99 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 295.08 ดอลลาร์ในปี 2021) การเปลี่ยนแปลงของ 6502 เทคโนโลยี MOS 6510ถูกนำมาใช้ในCommodore 64และอีกรุ่นหนึ่งคือ 8502 ซึ่งขับเคลื่อนCommodore 128

Western Design Center, Inc (WDC) เปิดตัว CMOS WDC 65C02ในปี 1982 และออกใบอนุญาตให้กับหลายบริษัท มันถูกใช้เป็น CPU ใน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของ Apple IIeและIIcรวมถึงในเครื่องกระตุ้นหัวใจและ เครื่อง กระตุ้น หัวใจระดับเกรดที่ฝังได้ทางการแพทย์ ยานยนต์ อุปกรณ์อุตสาหกรรมและผู้บริโภค WDC เป็นผู้บุกเบิกการออกใบอนุญาตสำหรับการออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์ ตามมาด้วยARM (32 บิต) และ ผู้ให้บริการ ทรัพย์สินทางปัญญา ไมโครโปรเซสเซอร์ (IP) อื่นๆ ในปี 1990

Motorola เปิดตัวMC6809ในปี 1978 เป็นการออกแบบ 8 บิตที่มีความทะเยอทะยานและผ่านการคิด มาอย่างดี ซึ่ง รองรับซอร์สได้กับ6800และใช้งานโดย ใช้ตรรกะ แบบฮาร์ด ไวร์ดอย่างแท้จริง (โดยทั่วไปแล้วไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิตรุ่นต่อมาจะใช้ไมโครโค้ดในระดับหนึ่ง เช่น ข้อกำหนดการออกแบบของ CISCนั้นซับซ้อนเกินไปสำหรับตรรกะแบบฮาร์ดไวร์ด)

ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตรุ่นแรกอีกตัวคือSignetics 2650ซึ่งได้รับความสนใจอย่างรวดเร็วเนื่องจากสถาปัตยกรรมชุดคำสั่ง ที่เป็นนวัตกรรม ใหม่ และทรงพลัง

ไมโครโปรเซสเซอร์ในน้ำเชื้อในโลกของการบินอวกาศคือRCA 1802ของ RCA (หรือที่เรียกว่า CDP1802, RCA COSMAC) (เปิดตัวในปี 1976) ซึ่งใช้บน ยานสำรวจ กาลิเลโอไปยังดาวพฤหัสบดี (เปิดตัวในปี 1989 ถึงปี 1995) RCA COSMAC เป็นบริษัทแรกที่ใช้เทคโนโลยีCMOS มีการใช้ CDP1802 เนื่องจากสามารถทำงานได้โดยใช้พลังงานต่ำ มาก และเนื่องจากมีรุ่นย่อยที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้กระบวนการผลิตแบบพิเศษซิลิคอนบนแซฟไฟร์ (SOS) ซึ่งให้การป้องกันรังสีคอสมิกและการปล่อยไฟฟ้าสถิต ได้ ดีกว่ารุ่นอื่นๆ โปรเซสเซอร์แห่งยุค ดังนั้น SOS เวอร์ชัน 1802 จึงได้รับการกล่าวขานว่าเป็นเวอร์ชันแรกไมโครโปรเซสเซอร์ ที่ผ่าน การชุบแข็งด้วยรังสี

RCA 1802 มีการออกแบบแบบคงที่ซึ่งหมายความว่าความถี่สัญญาณนาฬิกาสามารถลดลงได้ตามอำเภอใจหรือแม้กระทั่งหยุดลง สิ่งนี้ทำให้ยานอวกาศกาลิเลโอใช้พลังงานไฟฟ้าขั้นต่ำสำหรับการเดินทางที่ยาวนานโดยไม่มีเหตุการณ์ใดเกิดขึ้น ตัวจับเวลาหรือเซ็นเซอร์จะปลุกโปรเซสเซอร์ให้ทันเวลาสำหรับงานสำคัญ เช่น การอัปเดตระบบนำทาง การควบคุมทัศนคติ การเก็บข้อมูล และการสื่อสารทางวิทยุ Western Design Center 65C02 และ 65C816 เวอร์ชันปัจจุบันยังมีคอร์แบบสแตติกดังนั้นจึงเก็บข้อมูลได้แม้ในขณะที่นาฬิกาหยุดทำงานโดยสิ้นเชิง

การออกแบบ 12 บิต

ตระกูลIntersil 6100ประกอบด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ 12 บิต (6100) และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่รองรับและ IC หน่วยความจำ ไมโครโปรเซสเซอร์รู้จัก ชุดคำสั่งมินิคอมพิวเตอร์ DEC PDP-8 ด้วยเหตุ นี้บางครั้งจึงเรียกว่าCMOS-PDP8 เนื่องจากมันถูกผลิตโดย Harris Corporation เช่นกัน มันจึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่าHarris HM-6100 ด้วยเทคโนโลยี CMOS และประโยชน์ที่เกี่ยวข้อง 6100 จึงถูกรวมเข้ากับการออกแบบทางทหารจนถึงต้นทศวรรษ 1980

การออกแบบ 16 บิต

ไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิตแบบหลายชิปตัวแรกคือNational Semiconductor IMP-16เปิดตัวเมื่อต้นปี พ.ศ. 2516 ชิปเซ็ตเวอร์ชัน 8 บิตเปิดตัวในปี พ.ศ. 2517 ในชื่อ IMP-8

ไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิตแบบมัลติชิปรุ่นแรกๆ อื่นๆ ได้แก่MCP-1600ที่Digital Equipment Corporation (DEC)ใช้ในชุดบอร์ดLSI-11 OEM และ มินิคอมพิวเตอร์PDP-11/03 แบบบรรจุ และFairchild Semiconductor MicroFlame 9440 ซึ่งทั้งคู่เปิดตัวใน พ.ศ. 2518–76 ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2517 National ได้เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ชิปเดี่ยว 16 บิตตัวแรกคือNational Semiconductor PACE [ 45]ซึ่งตามมาด้วยรุ่นNMOS นั่น คือ INS8900

รายการถัดไปคือGeneral Instrument CP1600 วางจำหน่ายในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2518 [46]ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในคอนโซล Intellivision

ไมโครโปรเซสเซอร์แบบชิปเดี่ยว 16 บิตรุ่นแรกอีกตัวคือTMS 9900 ของ TI ซึ่งเข้ากันได้กับมินิคอมพิวเตอร์รุ่นTI-990 9900 ถูกใช้ในมินิคอมพิวเตอร์ TI 990/4, คอมพิวเตอร์ที่ บ้าน TI-99/4Aและบอร์ดไมโครคอมพิวเตอร์ OEM รุ่น TM990 ชิปถูกบรรจุในแพ็คเกจ DIP 64 พินเซรามิกขนาดใหญ่ ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตส่วนใหญ่เช่น Intel 8080 ใช้ DIP 40 พินพลาสติกทั่วไปที่มีขนาดเล็กกว่าและราคาไม่แพง ชิปที่ตามมาคือ TMS 9980 ได้รับการออกแบบให้แข่งขันกับ Intel 8080 มีชุดคำสั่ง TI 990 16 บิตเต็มรูปแบบ ใช้แพ็คเกจพลาสติก 40 พิน ย้ายข้อมูลครั้งละ 8 บิต แต่สามารถระบุที่อยู่ได้เท่านั้น 16  กิโลไบต์. ชิปตัวที่สาม TMS 9995 เป็นการออกแบบใหม่ ตระกูลต่อมาขยายรวมถึง 99105 และ 99110

Western Design Center (WDC) เปิดตัว CMOS 65816 16บิตอัปเกรดของ WDC CMOS 65C02ในปี 1984 ไมโครโปรเซสเซอร์ 65816 16 บิตเป็นแกนหลักของApple IIGSและต่อมาคือSuper Nintendo Entertainment Systemทำให้เป็นหนึ่งในที่สุด การออกแบบ 16 บิตยอดนิยมตลอดกาล

Intel "อัปเกรด" การออกแบบ 8080 ให้เป็น Intel 8086แบบ 16 บิตซึ่งเป็นสมาชิกรุ่นแรกของ ตระกูล x86ซึ่งขับเคลื่อน คอมพิวเตอร์ ประเภทพีซี ที่ทันสมัยที่สุด Intelเปิดตัว 8086 เป็นวิธีพอร์ตซอฟต์แวร์ที่ประหยัดต้นทุนจาก 8080 ไลน์ และประสบความสำเร็จในการชนะธุรกิจมากมายในสถานที่ตั้งนั้น 8088ซึ่งเป็นเวอร์ชันของ 8086 ที่ใช้บัสข้อมูลภายนอกแบบ 8 บิต เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ในIBM PC เครื่องแรก จากนั้น Intel ได้เปิดตัว80186และ80188 , 80286 และในปี 1985 80386แบบ 32 บิตผสานการครองตลาดพีซีเข้ากับความเข้ากันได้แบบย้อนกลับของตระกูลโปรเซสเซอร์ 80186 และ 80188 เป็นรุ่นของ 8086 และ 8088 โดยพื้นฐานแล้วได้รับการปรับปรุงด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงออนบอร์ดและคำแนะนำใหม่สองสามข้อ แม้ว่า 80186และ 80188 ของ Intel จะไม่ได้ใช้ในการออกแบบประเภทพีซีของ IBM แต่ที่มา ที่สองจาก NEC ก็คือV20และ V30 บ่อยครั้ง 8086 และผู้สืบทอดมีวิธีการแบ่งส่วนหน่วยความจำที่เป็นนวัตกรรมแต่มีข้อจำกัดในขณะที่ 80286 แนะนำหน่วยจัดการหน่วยความจำ แบบแบ่งส่วน (MMU) ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน 80386 นำเสนอโมเดลหน่วยความจำ 32 บิตแบบแฟลตพร้อมการจัดการหน่วยความจำแบบเพจ

โปรเซสเซอร์ Intel x86 แบบ 16 บิตจนถึงและรวมถึง 80386 ไม่รวมหน่วยทศนิยม (FPU ) Intel แนะนำ ตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์ 8087 , 80187 , 80287และ80387เพื่อเพิ่มความสามารถของฮาร์ดแวร์ทศนิยมและฟังก์ชันเหนือธรรมชาติให้กับ CPU 8086 ถึง 80386 8087 ทำงานร่วมกับ 8086/8088 และ 80186/80188, [47] 80187 ทำงานร่วมกับ 80186 แต่ไม่ใช่ 80188, [48] 80287 ทำงานร่วมกับ 80286 และ 80387 ทำงานร่วมกับ 80386 การรวมกันของ x86 CPU และตัวประมวลผลร่วม x87 สร้างไมโครโปรเซสเซอร์หลายชิปตัวเดียว ชิปทั้งสองได้รับการตั้งโปรแกรมเป็นหน่วยโดยใช้ชุดคำสั่งรวมชุดเดียว [49]โปรเซสเซอร์ร่วม 8087 และ 80187 เชื่อมต่อแบบขนานกับบัสข้อมูลและแอดเดรสของโปรเซสเซอร์หลัก และดำเนินการคำสั่งที่มีไว้สำหรับโปรเซสเซอร์โดยตรง โปรเซสเซอร์ร่วม 80287 และ 80387 ถูกเชื่อมต่อกับ CPU ผ่านพอร์ต I/O ในพื้นที่แอดเดรสของ CPU ซึ่งเป็นส่วนโปร่งใสสำหรับโปรแกรม ซึ่งไม่จำเป็นต้องรู้หรือเข้าถึงพอร์ต I/O เหล่านี้โดยตรง โปรแกรมเข้าถึงตัวประมวลผลร่วมและรีจิสเตอร์ผ่านคำสั่ง opcodes ปกติ

การออกแบบ 32 บิต

เลเยอร์การเชื่อมต่อระหว่างกันด้านบนบน Die Intel 80486 DX2

การออกแบบ 16 บิตมีอยู่ในตลาดเพียงช่วงสั้น ๆ เมื่อ การใช้งาน แบบ 32 บิตเริ่มปรากฏขึ้น

สิ่งที่สำคัญที่สุดของการออกแบบ 32 บิตคือMotorola MC68000ซึ่งเปิดตัวในปี 1979 68k ซึ่งเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางมีการลงทะเบียน 32 บิตในรูปแบบการเขียนโปรแกรม แต่ใช้เส้นทางข้อมูลภายใน 16 บิต และเลขคณิต 16 บิตสามตัว Logic Units และบัสข้อมูลภายนอกแบบ 16 บิต (เพื่อลดจำนวนพิน) และรองรับภายนอกเฉพาะที่อยู่แบบ 24 บิต (ภายในใช้งานได้กับที่อยู่แบบ 32 บิตเต็ม) ในเมนเฟรมที่เข้ากันได้กับ IBM บนพีซีไมโครโค้ดภายใน MC68000 ได้รับการแก้ไขเพื่อเลียนแบบเมนเฟรม IBM System 32 บิต/370 [50]โดยทั่วไป Motorola อธิบายว่าเป็นโปรเซสเซอร์ 16 บิต การรวมกันของประสิทธิภาพสูง พื้นที่หน่วยความจำขนาดใหญ่ (16  เมกะไบต์หรือ 2 24  ไบต์) และราคาค่อนข้างต่ำทำให้เป็นที่นิยมมากที่สุดการออกแบบ CPUในระดับเดียวกัน การออกแบบApple LisaและMacintoshใช้ประโยชน์จาก 68000 เช่นเดียวกับการออกแบบอื่นๆ ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 รวมถึงAtari STและCommodore Amiga

ไมโครโปรเซสเซอร์ชิปเดียวเต็มรูปแบบ 32 บิตตัวแรกของโลก พร้อมด้วยเส้นทางข้อมูล 32 บิต บัส 32 บิต และแอดเดรส 32 บิต คือAT&T Bell Labs BELLMAC-32Aโดยมีตัวอย่างแรกในปี 1980 และการผลิตทั่วไปในปี 1982 [ 51] [52]หลังจากการเลิกกิจการของ AT&Tในปี 1984 ก็เปลี่ยนชื่อเป็น WE 32000 (WE สำหรับWestern Electric ) และมีรุ่นที่ตามมาอีกสองรุ่นคือ WE 32100 และ WE 32200 ไมโครโปรเซสเซอร์เหล่านี้ใช้ใน AT&T มินิคอมพิวเตอร์ 3B5 และ 3B15; ใน 3B2 ซึ่งเป็นซูเปอร์ไมโครคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเครื่องแรกของโลก ใน "Companion" แล็ปท็อป 32 บิตเครื่องแรกของโลกคอมพิวเตอร์; และใน "Alexander" ซูเปอร์ไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเท่าหนังสือเครื่องแรกของโลกที่มีคาร์ทริดจ์หน่วยความจำ ROM-pack คล้ายกับคอนโซลเกมในปัจจุบัน ระบบทั้งหมดเหล่านี้ใช้ระบบปฏิบัติการ UNIX System V

ไมโครโปรเซสเซอร์ 32 บิตเต็มรูปแบบในเชิงพาณิชย์ตัวแรกในตลาดคือHP FOCUS

ไมโครโปรเซสเซอร์ 32 บิตตัวแรกของ Intel คือiAPX 432ซึ่งเปิดตัวในปี 1981 แต่ไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ มีสถาปัตยกรรม เชิงวัตถุตามความสามารถ ขั้นสูงแต่ประสิทธิภาพต่ำเมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมร่วมสมัย เช่น 80286 ของ Intel (เปิดตัวในปี 1982) ซึ่งเร็วกว่าการทดสอบเกณฑ์มาตรฐานทั่วไปเกือบสี่เท่า อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์สำหรับ iAPX432 ส่วนหนึ่งมาจากคอมไพเลอร์Ada ที่เร่งรีบและไม่ เหมาะสม [ จำเป็นต้องอ้างอิง ]

ความสำเร็จของ Motorola กับ 68000 นำไปสู่​​MC68010ซึ่งเพิ่มการรองรับหน่วยความจำเสมือน MC68020 เปิด ตัวในปี 1984 เพิ่มข้อมูล 32 บิตเต็มรูปแบบและแอดเดรสบัส 68020 ได้รับความนิยมอย่างมากใน ตลาดซูเปอร์ไมโครคอมพิวเตอร์ Unixและบริษัทขนาดเล็กจำนวนมาก (เช่นAltos , Charles River Data Systems , Cromemco ) ได้ผลิตระบบขนาดเดสก์ท็อป ต่อมามีการเปิด ตัวMC68030โดยปรับปรุงจากการออกแบบก่อนหน้านี้โดยการรวม MMU เข้ากับชิป ความสำเร็จอย่างต่อเนื่องนำไปสู่​​MC68040ซึ่งมีFPUเพื่อประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์ที่ดีขึ้น 68050 ล้มเหลวในการบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพและไม่ได้รับการเผยแพร่ และ MC68060ที่ติดตามมาได้รับการเผยแพร่สู่ตลาดที่อิ่มตัวด้วยการออกแบบ RISC ที่เร็วกว่ามาก ตระกูล 68k จางหายไปจากการใช้งานในช่วงต้นทศวรรษ 1990

บริษัทขนาดใหญ่อื่นๆ ออกแบบ 68020 และรุ่นต่อๆ มาในอุปกรณ์ฝังตัว จนถึงจุดหนึ่ง อุปกรณ์ฝังตัวมี 68020s มากกว่าIntel Pentiums ในพีซี [53]คอ ร์โปรเซสเซอร์ ColdFireเป็นอนุพันธ์ของ 68020

ในช่วงเวลานี้ (ต้นถึงกลางปี ​​1980) National Semiconductorได้เปิดตัวพินเอาท์แบบ 16 บิตซึ่งเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ภายในแบบ 32 บิตที่คล้ายกันมากเรียกว่า NS 16032 (ภายหลังเปลี่ยนชื่อเป็น 32016) รุ่น 32 บิตเต็มชื่อNS 32032 ต่อมา National Semiconductor ได้ผลิตNS 32132ซึ่งทำให้ CPU สองตัวอยู่บนบัสหน่วยความจำเดียวกันพร้อมอนุญาโตตุลาการในตัว NS32016/32 มีประสิทธิภาพดีกว่า MC68000/10 แต่ NS32332 ซึ่งมาถึงในเวลาใกล้เคียงกับ MC68020 มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ ชิปรุ่นที่สาม NS32532 นั้นแตกต่างออกไป มันมีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของ MC68030 ซึ่งเปิดตัวในช่วงเวลาเดียวกัน รูปลักษณ์ของโปรเซสเซอร์ RISC เช่น AM29000 และ MC88000 (ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว) มีอิทธิพลต่อสถาปัตยกรรมของคอร์สุดท้าย NS32764 ขั้นสูงทางเทคนิค—ด้วยคอร์ RISC ระดับซูเปอร์สเกลาร์ บัส 64 บิต และการโอเวอร์คล็อกภายใน—มันยังสามารถดำเนินการตามคำสั่ง Series 32000 ผ่านการแปลตามเวลาจริง

เมื่อ National Semiconductor ตัดสินใจออกจากตลาด Unix ชิปดังกล่าวได้รับการออกแบบใหม่เป็นโปรเซสเซอร์ฝังตัว Swordfish พร้อมชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงบนชิป ชิปดังกล่าวมีราคาแพงเกินไปสำหรับ ตลาด เครื่องพิมพ์เลเซอร์และถูกฆ่าตาย ทีมออกแบบไปที่ Intel และออกแบบโปรเซสเซอร์ Pentium ซึ่งคล้ายกับคอร์ NS32764 ภายใน ความสำเร็จครั้งใหญ่ของ Series 32000 อยู่ที่ตลาดเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ซึ่ง NS32CG16 พร้อมคำสั่ง BitBlt แบบไมโครโค้ดมีราคา/ประสิทธิภาพที่ดีมาก และถูกนำมาใช้โดยบริษัทขนาดใหญ่อย่าง Canon ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 Sequentได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ระดับเซิร์ฟเวอร์ SMP เครื่องแรกโดยใช้ NS 32032 นี่เป็นหนึ่งในความสำเร็จไม่กี่ประการของการออกแบบ และหายไปในช่วงปลายทศวรรษ 1980 MIPS R2000 _(1984) และR3000 (1989) เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ RISC แบบ 32 บิตที่ประสบความสำเร็จอย่างสูง พวกมันถูกใช้ในเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์ระดับไฮเอนด์โดยSGIและอื่น ๆ การออกแบบอื่นๆ รวมถึงZilog Z80000ซึ่งมาถึงตลาดช้าเกินไปที่จะมีโอกาสและหายไปอย่างรวดเร็ว

ARM ปรากฏ ตัวครั้งแรกในปี พ.ศ. 2528 [54]นี่คือการ ออกแบบโปรเซสเซอร์ RISC ซึ่งต่อมาได้ครองพื้นที่โปรเซสเซอร์ ระบบฝังตัวแบบ 32 บิตเนื่องจากส่วนใหญ่มาจากประสิทธิภาพการใช้พลังงาน รูปแบบการให้สิทธิ์ใช้งาน และระบบที่มีให้เลือกมากมาย เครื่องมือในการพัฒนา ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์โดยทั่วไปจะอนุญาตให้ใช้คอร์และรวมเข้ากับระบบของตนเอง บน ผลิตภัณฑ์ชิป มีผู้ขายเพียงไม่กี่รายเช่น Apple ที่ได้รับอนุญาตให้แก้ไขแกน ARM หรือสร้างขึ้นเอง โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่มีโปรเซสเซอร์ ARM เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่หลากหลาย มีแกน ARM ที่เน้นไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งไม่รองรับหน่วยความจำเสมือน เช่นเดียวกับมัลติโปรเซสเซอร์แบบสมมาตร(SMP) ตัวประมวลผลแอปพลิเคชันที่มีหน่วยความจำเสมือน

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536 ถึง พ.ศ. 2546 สถาปัตยกรรม x86 แบบ 32 บิตเริ่มมีบทบาทมากขึ้นใน ตลาด เดสก์ท็อปแล็ปท็อปและเซิร์ฟเวอร์ และไมโครโปรเซสเซอร์เหล่านี้ทำงานเร็วขึ้นและมีความสามารถมากขึ้น Intel ได้ให้สิทธิ์ใช้งานสถาปัตยกรรมเวอร์ชันแรกๆ แก่บริษัทอื่น แต่ปฏิเสธที่จะอนุญาตให้ใช้สิทธิ์ Pentium ดังนั้นAMDและCyrix จึง สร้างสถาปัตยกรรมเวอร์ชันที่ใหม่กว่าตามการออกแบบของพวกเขาเอง ในช่วงระยะเวลานี้ โปรเซสเซอร์เหล่านี้เพิ่มความซับซ้อน (จำนวนทรานซิสเตอร์) และความสามารถ (คำสั่ง/วินาที) อย่างน้อยสามลำดับความสำคัญ กลุ่มผลิตภัณฑ์ Pentium ของ Intel น่าจะเป็นรุ่นโปรเซสเซอร์ 32 บิตที่มีชื่อเสียงและเป็นที่รู้จักมากที่สุด อย่างน้อยก็ในหมู่ประชาชนในวงกว้าง

การออกแบบ 64 บิตในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

ในขณะที่ การออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์ 64 บิตถูกนำมาใช้ในหลายตลาดตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1990 (รวมถึงคอนโซลเกมNintendo 64 ในปี 1996) ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ได้มีการเปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ 64 บิตที่มีเป้าหมายที่ตลาดพีซี

ด้วยการเปิดตัวสถาปัตยกรรม 64 บิตของ AMD เวอร์ชันย้อนหลังที่เข้ากันได้กับ x86, x86-64 (เรียกอีกอย่างว่าAMD64 ) ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2546 ตามด้วยส่วนขยาย 64 บิตที่เข้ากันได้เกือบทั้งหมดของ Intel (แรกเรียกว่า IA-32e หรือ EM64T ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นIntel 64 ) ยุคเดสก์ท็อป 64 บิตเริ่มต้นขึ้น ทั้งสองเวอร์ชันสามารถเรียกใช้แอปพลิเคชันรุ่นเก่า 32 บิตได้โดยไม่มีการปรับประสิทธิภาพ เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์ 64 บิตใหม่ ด้วยระบบปฏิบัติการWindows XP x64 , Windows Vista x64, Windows 7 x64, Linux , BSDและmacOSที่ทำงานแบบ 64 บิตแบบเนทีฟ ซอฟต์แวร์นี้ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ความสามารถของโปรเซสเซอร์ดังกล่าวอย่างเต็มที่ การย้ายเป็น 64 บิตเป็นมากกว่าการเพิ่มขนาดรีจิสเตอร์จาก IA-32 เนื่องจากยังเพิ่มจำนวนรีจิสเตอร์อเนกประสงค์เป็นสองเท่า

การย้ายไปที่ 64 บิตโดยPowerPCนั้นตั้งใจไว้ตั้งแต่การออกแบบสถาปัตยกรรมในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 และไม่ใช่สาเหตุหลักของความไม่ลงรอยกัน รีจิสเตอร์จำนวนเต็มที่มีอยู่จะถูกขยายเช่นเดียวกับเส้นทางข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมด แต่เช่นเดียวกับในกรณีของ IA-32 ทั้งหน่วยทศนิยมและเวกเตอร์ได้ทำงานที่หรือสูงกว่า 64 บิตเป็นเวลาหลายปี ไม่เหมือนกับที่เคยเกิดขึ้นเมื่อ IA-32 ถูกขยายเป็น x86-64 ไม่มีการลงทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไปใหม่ใน PowerPC แบบ 64 บิต ดังนั้นประสิทธิภาพใดๆ ที่ได้รับเมื่อใช้โหมด 64 บิตสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ใช้พื้นที่แอดเดรสที่ใหญ่ขึ้นจึงน้อยมาก . [ จำเป็นต้องอ้างอิง ]

ในปี 2554 ARM ได้เปิดตัวสถาปัตยกรรม ARM แบบ 64 บิตใหม่

ริสซี

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 ถึงต้นทศวรรษที่ 1990 ไมโครโปรเซสเซอร์ชุดคำสั่งลดประสิทธิภาพการทำงานสูง ( RISC ) รุ่นใหม่ปรากฏขึ้น โดยได้รับอิทธิพลจากการออกแบบซีพียูแยกส่วนคล้าย RISC เช่นIBM 801และอื่นๆ ไมโครโปรเซสเซอร์ RISC เริ่มแรกใช้ในเครื่องสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษและเวิร์กสเตชันUnix แต่ต่อมาก็ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในบทบาทอื่นๆ

การออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์ RISC เชิงพาณิชย์ตัวแรกเปิดตัวในปี 1984 โดยMIPS Computer Systems รุ่น R2000แบบ 32 บิต(ยังไม่มีการเปิดตัว R1000) ในปี 1986 HP ได้เปิดตัวระบบแรกที่มีPA-RISC CPU ในปี พ.ศ. 2530 Acorn Archimedes ที่ ใช้ARM2ที่ไม่ใช่ระบบปฏิบัติการ Unix เป็นแบบ32 บิต จากนั้นจึงไม่มีแคชกลายเป็นความสำเร็จเชิงพาณิชย์ครั้งแรกโดยใช้สถาปัตยกรรม ARMซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อ Acorn RISC Machine (ARM) ARM1ซิลิคอนตัวแรกในปี 1985 R3000 ทำให้การออกแบบใช้งานได้จริง และR4000ได้เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ RISC 64 บิตที่มีวางจำหน่ายทั่วไปตัวแรกของโลก โครงการที่แข่งขันกันจะส่งผลให้ไอบีเอ็มสถาปัตยกรรมPOWERและSun SPARC ในไม่ช้า ผู้จำหน่ายรายใหญ่ทุกรายก็เปิดตัวการออกแบบ RISC รวมถึงAT&T CRISP , AMD 29000 , Intel i860และIntel i960 , Motorola 88000 , DEC Alpha

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 สถาปัตยกรรม RISC แบบ 64 บิตเพียงสองตัวเท่านั้นที่ยังคงผลิตในปริมาณมากสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ได้ฝังตัว: SPARCและPower ISAแต่เนื่องจาก ARM มีประสิทธิภาพมากขึ้นในช่วงต้นปี 2010 จึงกลายเป็นสถาปัตยกรรม RISC ตัวที่สามโดยทั่วไป ส่วนการคำนวณ

SMP และการออกแบบมัลติคอร์

abit เมนบอร์ดสองทาง
เมนบอร์ด ABIT BP6 รองรับโปรเซสเซอร์ Intel Celeron 366Mhz สองตัว รูปภาพแสดงฮีทซิงค์ Zalman
เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งฮีทซิงค์ zalman
เมนบอร์ด Abit BP6 dual-socket แสดงด้วยฮีทซิงค์ Zalman Flower

การประมวลผลหลายส่วน แบบสมมาตร SMP [55]เป็นการกำหนดค่าของ CPU สอง สี่ หรือมากกว่า (เป็นคู่) ซึ่งโดยปกติจะใช้ในเซิร์ฟเวอร์ เวิร์กสเตชันบางเครื่อง และในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบตั้งโต๊ะ ตั้งแต่ปี 1990 โปรเซสเซอร์ แบบมัลติคอร์คือ CPU เดียวที่มีคอร์ไมโครโปรเซสเซอร์มากกว่าหนึ่งคอร์

เมนบอร์ดสองซ็อกเก็ตยอดนิยมนี้จากAbitเปิดตัวในปี 1999 โดยเป็นเมนบอร์ดพีซีที่รองรับ SMP ตัวแรกIntel Pentium Proเป็นซีพียูเชิงพาณิชย์ตัวแรกที่เสนอให้กับผู้สร้างระบบและผู้ที่ชื่นชอบ Abit BP9 รองรับซีพียู Intel Celeron สองตัว และเมื่อใช้กับระบบปฏิบัติการที่เปิดใช้งาน SMP (Windows NT/2000/Linux) แอพพลิเคชั่นจำนวนมากจะได้รับประสิทธิภาพที่สูงกว่าซีพียูตัวเดียว Celeronsรุ่นแรกๆสามารถโอเวอร์คล็อกได้ง่าย และผู้ที่ชอบงานอดิเรกก็ใช้ CPU ที่มีราคาย่อมเยาเหล่านี้ซึ่งโอเวอร์คล็อกได้สูงถึง 533Mhz ซึ่งเกินกว่าข้อกำหนดของ Intel หลังจากค้นพบความจุของมาเธอร์บอร์ดเหล่านี้ Intel ได้ยกเลิกการเข้าถึงตัวคูณใน CPU รุ่นหลัง

ในปี พ.ศ. 2544 IBM ได้เปิดตัวPOWER4 CPU ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์ที่ได้รับการพัฒนาจากการวิจัยเป็นเวลา 5 ปี เริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2539 โดยใช้ทีมนักวิจัย 250 คน ความพยายามในการทำสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ให้สำเร็จนั้นถูกขัดขวางโดยการพัฒนาและผ่านการทำงานร่วมกันจากระยะไกล และการมอบหมายวิศวกรอายุน้อยให้ทำงานร่วมกับวิศวกรที่มีประสบการณ์มากกว่า ทีมงานประสบความสำเร็จด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ใหม่ Power4 เป็นซีพียูแบบทูอินวันที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นกว่าสองเท่าในราคาครึ่งหนึ่งของคู่แข่ง และเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านการประมวลผล นิตยสารธุรกิจeWeekเขียนว่า: “1GHz Power4 ที่ออกแบบใหม่แสดงถึงการก้าวกระโดดที่เหนือกว่ารุ่นก่อนอย่างมากนักวิเคราะห์อุตสาหกรรม Brad Day จาก Giga Information Group กล่าวว่า:“IBM เริ่มก้าวร้าวมากและเซิร์ฟเวอร์นี้เป็นตัวเปลี่ยนเกม”

Power4 ได้รับรางวัล "รางวัลจากนักวิเคราะห์สำหรับเวิร์กสเตชัน/เซิร์ฟเวอร์โปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดประจำปี 2544" และทำลายสถิติอันน่าทึ่ง รวมทั้งชนะการแข่งขันกับผู้เล่นที่ดีที่สุดใน Jeopardy! [56]รายการโทรทัศน์ของสหรัฐอเมริกา

ชื่อรหัส ของ Intel Yonah CPU เปิดตัวเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2549 และผลิตด้วยแม่พิมพ์สองชุดที่บรรจุในโมดูลมัลติชิป ในตลาดที่มีการแย่งชิงกันอย่างถึงพริกถึงขิงAMDและบริษัทอื่นๆ ได้เปิดตัว CPU แบบมัลติคอร์เวอร์ชันใหม่, SMP ของ AMD เปิดใช้งานAthlon MP CPU จาก สายผลิตภัณฑ์ AthlonXPในปี 2544, Sun เปิดตัวNiagaraและNiagara 2ที่มีแปดคอร์, Athlon X2 ของ AMD เปิดตัวในเดือนมิถุนายน 2550 บริษัททั้งสองมีส่วนร่วมในการแข่งขันความเร็วที่ไม่มีวันจบสิ้น ซอฟต์แวร์ที่มีความต้องการมากขึ้นย่อมได้รับคำสั่งจากพลังการประมวลผลที่มากขึ้นและความเร็วของ CPU ที่เร็วขึ้น

ภายในปี 2012 โปรเซสเซอร์ดูอัลและควอดคอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในพีซีและแล็ปท็อป โปรเซสเซอร์รุ่นใหม่ - คล้ายกับ Intel Xeon ระดับมืออาชีพที่มีต้นทุนสูงกว่า - พร้อมคอร์เพิ่มเติมที่ดำเนินการคำสั่งแบบขนาน ดังนั้นประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์โดยทั่วไปจึงเพิ่มขึ้น หากซอฟต์แวร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ ฮาร์ดแวร์ขั้นสูง ระบบปฏิบัติการให้การสนับสนุนมัลติคอร์และซีพียูแบบ SMD แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์จำนวนมากรวมถึงภาระงานขนาดใหญ่และแอปพลิเคชันที่ใช้ทรัพยากรมาก เช่น เกม 3 มิติ ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ใช้ประโยชน์จากระบบหลายคอร์และหลายซีพียู

ปัจจุบัน Apple, Intel และ AMD เป็นผู้นำตลาดด้วย CPU เดสก์ท็อปและเวิร์กสเตชันหลายคอร์ แม้ว่าพวกเขาจะฮิปฮอปกันบ่อยครั้งเพื่อเป็นผู้นำในระดับการแสดง Intel รักษาความถี่ที่สูงกว่าและดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพแกนเดียวที่เร็วที่สุดในขณะ ที่ AMD มักจะเป็นผู้นำในรูที นแบบมัลติเธรดเนื่องจาก ISA ที่ก้าวหน้ากว่าและโหนดกระบวนการที่ CPU สร้างขึ้น

แนวคิดการประมวลผลหลายตัวสำหรับการกำหนดค่าแบบ มัลติคอร์/มัลติซีพียูเกี่ยวข้องกับกฎของอัมดาห์

สถิติการตลาด

ในปี 1997 ประมาณ 55% ของซีพียู ทั้งหมดที่ขายในโลกเป็น ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตซึ่งขายได้มากกว่า 2 พันล้านชิ้น [57]

ในปี 2545 น้อยกว่า 10% ของ CPU ทั้งหมดที่จำหน่ายในโลกเป็นแบบ 32 บิตหรือมากกว่า จากซีพียู 32 บิตทั้งหมดที่จำหน่าย มีประมาณ 2% ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบเดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อป ไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่ใช้ในแอปพลิเคชันควบคุมแบบฝังตัว เช่น เครื่องใช้ในครัวเรือน รถยนต์ และอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ โดยรวมแล้ว ราคาเฉลี่ยสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือDSPอยู่ที่6 ดอลลาร์สหรัฐ ขึ้นไป (เทียบเท่ากับ 9.04 ดอลลาร์ในปี 2021) [58]

ในปี 2546 มีการผลิตและจำหน่ายไมโครโปรเซสเซอร์มูลค่าประมาณ 44 พันล้านดอลลาร์ (เทียบเท่ากับประมาณ 65 พันล้านดอลลาร์ในปี 2564) [59]แม้ว่าประมาณครึ่งหนึ่งของเงินจำนวนนั้นถูกใช้ไปกับ CPU ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อปส่วนบุคคล แต่เงิน เหล่านั้นคิดเป็นประมาณ 2% ของ CPU ทั้งหมดที่ขายไป [58]ราคาที่ปรับตามคุณภาพของไมโครโปรเซสเซอร์แล็ปท็อปเพิ่มขึ้น −25% เป็น −35% ต่อปีในปี 2547–2553 และอัตราการปรับปรุงช้าลงเป็น −15% เป็น −25% ต่อปีในปี 2553–2556 [60]

ซีพียูประมาณ 1 หมื่นล้านตัวถูกผลิตขึ้นในปี 2551 ซีพียูใหม่ส่วนใหญ่ที่ผลิตในแต่ละปีเป็นแบบฝังตัว [61]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ "หน้าที่ของไมโครโปรเซสเซอร์" . ฮับสไปร์ 26 เมษายน 2560.
  2. อรรถa b c d "เรื่องราวที่น่าประหลาดใจของไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก" . 30 สิงหาคม 2559.
  3. ^ ซีไมโครเทค "Micros 8 บิต vs 32 บิต" เก็บถาวรเมื่อ 2014-07-14 ที่Wayback Machine
  4. ^ "การจัดการผลกระทบของการใช้พลังงานไมโครโปรเซสเซอร์ที่เพิ่มขึ้น" (PDF ) มหาวิทยาลัยไรซ์ . เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 3 ตุลาคม2558 สืบค้นเมื่อ1 ตุลาคม 2558 .
  5. ^ เวย์น ฟรีแมน "11 ความเชื่อผิดๆ เกี่ยวกับไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิต" . 2016. quote: "โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อคุณทำงานให้เสร็จเร็วขึ้น คุณสามารถทำให้ CPU อยู่ในโหมดสลีปเป็นระยะเวลานาน ดังนั้น MCU แบบ 32 บิตจึงประหยัดพลังงานมากกว่า MCU แบบ 8 บิต ใช่ไหม ผิด"
  6. เชอร์รีฟ, เคน (30 สิงหาคม 2559). "เรื่องน่าประหลาดใจของไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก" . IEEEสเปกตรัม สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ . 53 (9): 48–54. ดอย : 10.1109/MSPEC.2016.7551353 . S2CID 32003640 _ เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 24 พฤศจิกายน2017 สืบค้นเมื่อ13 ตุลาคม 2562 . 
  7. ^ "1971: ไมโครโปรเซสเซอร์รวมฟังก์ชัน CPU เข้ากับชิปตัวเดียว" . เครื่องยนต์ซิลิคอน พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์. สืบค้นเมื่อ22 กรกฎาคม 2562 .
  8. อรรถเป็น "พ.ศ. 2511: เทคโนโลยีซิลิคอนเกตที่พัฒนาขึ้นสำหรับไอซี | เครื่องยนต์ซิลิคอน | พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ " www.computerhistory.org _ สืบค้นเมื่อ24 ตุลาคม 2562 .
  9. ^ "1971: ไมโครโปรเซสเซอร์รวมการทำงานของ CPU เข้ากับชิปตัวเดียว | The Silicon Engine | พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ " www.computerhistory.org _ สืบค้นเมื่อ24 ตุลาคม 2562 .
  10. ^ ระบบคอมพิวเตอร์ไวอาตรอน "ระบบ 21 มาแล้ว!" เก็บเมื่อ 2011-03-21 ที่ Wayback Machine (PDF)
  11. ^ มัวร์ กอร์ดอน (19 เมษายน พ.ศ. 2508) "ยัดเยียดส่วนประกอบเพิ่มเติมลงในวงจรรวม" (PDF ) อิเล็กทรอนิกส์ . 38 (8). เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF) เมื่อวัน ที่ 18 กุมภาพันธ์ 2551 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  12. ^ "ข้อความที่ตัดตอนมาจากการสนทนากับกอร์ดอน มัวร์: กฎของมัวร์" (PDF ) อินเทล. 2548. เก็บถาวรจากต้นฉบับ( PDF)เมื่อ 29 ตุลาคม 2555 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 . {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  13. บาสเซ็ต, รอสส์ (2546). "ไมโครโปรเซสเซอร์ไม่ใช่ไมโครโปรเซสเซอร์เมื่อใด การสร้างนวัตกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทางอุตสาหกรรม " ในฟินน์, เบอร์นาร์ด (เอ็ด). การเปิดเผยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตต หน้า 121. ไอเอสบีเอ็น 978-0-87013-658-0. เก็บจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 30 มีนาคม 2014
  14. ^ "1971 - ไมโครโปรเซสเซอร์รวมฟังก์ชัน CPU เข้ากับชิปตัวเดียว" . เครื่องยนต์ซิลิคอน พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 8 มิถุนายน2553 สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .
  15. ชลเลอร์, โรเบิร์ต อาร์. (15 เมษายน 2547). "นวัตกรรมเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์: กรณีศึกษาของแผนงานเทคโนโลยีระหว่างประเทศสำหรับเซมิคอนดักเตอร์" (PDF ) มหาวิทยาลัยจอร์จเมสัน เก็บถาวร(PDF) จาก ต้นฉบับเมื่อ 19 ธันวาคม 2549 สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .
  16. ^ RW (3 มีนาคม 2538) "บทสัมภาษณ์กอร์ดอน อี. มัวร์" . LAIR ประวัติของคอลเลก ชันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Los Altos Hills, California: มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2555
  17. ^ บาสเซตต์ 2546 หน้า 115, 122
  18. ^ "ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก" . ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก | วันครบรอบ 50 ปีของไมโครโปรเซสเซอร์ 2020 . เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 6 มกราคม 2014.
  19. ^ Holt, Ray M. "ชิปเซ็ตไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกของโลก " เว็บไซต์เรย์ เอ็ม. โฮลท์ เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 6 มกราคม 2014 . สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .
  20. โฮลท์, เรย์ (27 กันยายน 2544). การบรรยาย: การออกแบบและพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับ F14 FighterJet ของกองทัพเรือสหรัฐฯ (สุนทรพจน์) ห้อง 8220, Wean Hall, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, US เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 1 ตุลาคม2554 สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .{{cite speech}}: CS1 maint: location (link)
  21. ^ วรรค, Jivan S.; เชเลค, วินอด จี.; กามัต, ราชนิช เค; นาอิก กูริช เอ็ม. (2550). การสำรวจ C สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์: การลงมือทำ (PDF ) สปริงเกอร์. หน้า 4. ไอเอสบีเอ็น  978-1-4020-6067-0. เก็บถาวร (PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 20 กรกฎาคม2554 สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .
  22. ^ ไดเออร์ สา; อันตราย, BK (1993). “การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล” . ใน Yovits, MC (ed.). ความก้าวหน้าทางคอมพิวเตอร์ ฉบับ 37. สื่อวิชาการ. หน้า 104–107. ดอย : 10.1016/S0065-2458(08)60403-9 . ไอเอสบีเอ็น 9780120121373. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 29 ธันวาคม 2559
  23. ↑ US 4942516 , Hyatt, Gilbert P, "สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์วงจรรวมชิปตัวเดียว" ออกเมื่อ 1990-07-17 
  24. อรรถa bc d " ภารกิจ 20 ปีของผู้ออกแบบชิป: คอมพิวเตอร์: การต่อสู้เดี่ยวของกิลเบิร์ต ไฮแอท เพื่อจดสิทธิบัตรไมโครโปรเซสเซอร์ดูเหมือนจะได้ผล หากสามารถทนต่อความท้าทายทางกฎหมาย นี่คือเรื่องราวของเขา " ลอสแองเจลี สไทม์ส . 21 ตุลาคม 2533
  25. มาร์คอฟฟ์, จอห์น (20 มิถุนายน 2539). "สำหรับ Texas Instruments สิทธิในการคุยโม้" . นิวยอร์กไทมส์ .
  26. ^ "กำเนิดไมโครโปรเซสเซอร์" .
  27. ^ "ผู้ถือสิทธิบัตรไมโครโปรเซสเซอร์ลงนามในสัญญา: การประดิษฐ์: นักประดิษฐ์ La Palma เซ็นสัญญากับบริษัทยักษ์ใหญ่ด้านอิเล็กทรอนิกส์ของเนเธอร์แลนด์ ซึ่งเป็นบริษัทแรกที่รับรองความถูกต้องของสิทธิบัตรของเขา " ลอสแองเจลี สไทม์ส . 7 พฤศจิกายน 2534
  28. "การต่อสู้ของนักประดิษฐ์เพื่อการยอมรับยังคงดำเนินต่อไปแต่ยังไม่ จบสิ้น - หนังสือพิมพ์ลาสเวกัสซัน" 21 ธันวาคม 2557.
  29. อรรถเป็น Seitz เฟรดเดอริก; ไอน์สปรัช, นอร์แมน จี. (1998). "19. ทศวรรษที่ 1970 และไมโครโปรเซสเซอร์ § Texas Instruments " Electronic Genie: ประวัติศาสตร์ที่ยุ่งเหยิงของซิลิคอน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ หน้า 228–9. ไอเอสบีเอ็น 0252023838.
  30. อรรถa b เชอร์รีฟ, เคน (2559). "เรื่องน่าประหลาดใจของไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก" . IEEEสเปกตรัม 53 (9): 48–54. ดอย : 10.1109/MSPEC.2016.7551353 . S2CID 32003640 _ 
  31. ^ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 4,074,351 (TMS1802NC.)
  32. ^ "เครื่องคิดเลขมาตรฐานบนชิปที่ประกาศโดย TEXAS INSTRUMENTS"ข่าวประชาสัมพันธ์ TI, 19 ก.ย. 1971 เดิมใช้ ti.com แต่ปัจจุบันเก็บถาวรที่ archive.org
  33. ^ มักโกนิกัล, เจมส์ (20 กันยายน 2549). "ประวัติไมโครโปรเซสเซอร์: รากฐานใน Glenrothes ประเทศสกอตแลนด์" . เว็บไซต์ส่วนตัวของ มักโกนิกั ล เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 20 กรกฎาคม 2554 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  34. ตูต์, ไนเจล. "ANITA ที่จุดสุดยอด" . Bell Punch Company และเครื่อง คิดเลข ANITA เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 11 สิงหาคม2010 สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2553 .
  35. ^ คู่มือไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิต โดย Gerry Kane, Adam Osborne ISBN 0-07-931043-5 (0-07-931043-5) 
  36. ^ Mack, Pamela E. (30 พฤศจิกายน 2548) "การปฏิวัติไมโครคอมพิวเตอร์" . เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 14 มกราคม2010 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  37. ^ "ประวัติในหลักสูตรคอมพิวเตอร์" (PDF) . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม2011 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 . {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  38. ไบร์ท, ปีเตอร์ (15 พฤศจิกายน 2554). "วันเกิดปีที่ 40 ของ—บางที—ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก Intel 4004" . arstechnica.คอม เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 6 มกราคม 2017.
  39. อรรถ แฟกกิน, เฟเดริโก; ฮอฟฟ์, มาร์เชียน อี. จูเนียร์; มาซอร์, สแตนลีย์ ; ชิมะ, มาซาโตชิ (ธันวาคม 2539) "ประวัติศาสตร์ของ 4004". IEEE ไมโคร 16 (6): 10–20. ดอย : 10.1109/40.546561 .
  40. ^ แฟกกิน เอฟ; ไคลน์ ที.; Vadasz, L. (23 ตุลาคม 2511). วงจรรวมทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ฟิลด์เกทแบบมีฉนวนพร้อมซิลิกอนเกท (ภาพ JPEG ) การประชุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างประเทศ กลุ่มอุปกรณ์อิเล็คตรอน IEEE เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 19 กุมภาพันธ์2010 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  41. ^ "คู่มืออ้างอิงฉบับย่อของไมโครโปรเซสเซอร์ Intel - ปี " www.intel.com _ สืบค้นเมื่อ21 กันยายน 2564 .
  42. เซรุซซี, พอล อี. (พฤษภาคม 2546). ประวัติคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ (ฉบับที่ 2) สำนักพิมพ์เอ็มไอที หน้า  220–221 . ไอเอสบีเอ็น 978-0-262-53203-7.
  43. อรรถ abc ไม้ลา มอน ต์ (สิงหาคม 2551) "ประวัติศาสตร์ที่ถูกลืม: ต้นกำเนิดที่แท้จริงของพีซี" . คอมพิวเตอร์เวิลด์ เก็บมาจากต้นฉบับเมื่อ 6 มิถุนายน 2022 สืบค้นเมื่อ7 มกราคม 2554 .
  44. ^ แผ่นข้อมูล Intel 8008
  45. ^ "National Semiconductor PACE CPU family" .
  46. ^ เจ้าหน้าที่ EDN (1 มกราคม 2543) "ไมโครโปรเซสเซอร์ของ General Instrument ที่มุ่งตลาดมินิคอมพิวเตอร์" . อีดีเอ็น สืบค้นเมื่อ1 มกราคม 2566 .
  47. ^ แผ่นข้อมูล Intel 8087 หน้า 1
  48. ^ 80187 มีบัสข้อมูล 16 บิตเท่านั้น เนื่องจากใช้คอร์ 80387SX
  49. ^ "โดยพื้นฐานแล้ว 80C187 สามารถถือเป็นทรัพยากรเพิ่มเติมหรือส่วนขยายของ CPU ได้ 80C186 CPU ร่วมกับ 80C187 สามารถใช้เป็นระบบรวมระบบเดียว" แผ่นข้อมูล Intel 80C187 หน้า 3 พฤศจิกายน 2535 (หมายเลขคำสั่งซื้อ: 270640-004)
  50. ^ "การใช้งาน IBM System 370 ผ่าน Co-Microprocessors/The Co-Processor Interface บน priorart.ip.com " Priorart.ip.com 1 มกราคม 2529 . สืบค้นเมื่อ23 กรกฎาคม 2563 .
  51. ^ "โชจิ ม. บรรณานุกรม" . ห้องปฏิบัติการเบลล์ 7 ตุลาคม 2541. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 16 ตุลาคม 2551 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  52. "ไทม์ไลน์: 1982–1984" . วิทยาศาสตร์กายภาพและการสื่อสารที่ Bell Labs Bell Labs, อัลคาเทล-ลูเซนต์ 17 มกราคม 2544. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 14 พฤษภาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  53. เทอร์ลีย์, จิม (กรกฎาคม 1998). "MCore: Motorola ต้องการตระกูลโปรเซสเซอร์อื่นหรือไม่" . การออกแบบระบบสมองกลฝังตัว TechInsights (สหธุรกิจสื่อ) เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 2 กรกฎาคม 2541 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  54. การ์นซีย์, เอลิซาเบธ; ลอเรนโซนี่, จิอันนี่ ; เฟอร์เรียนี, ซิโมน (มีนาคม 2551). "Speciation ผ่านการแยกตัวของผู้ประกอบการ: เรื่องราวของ Acorn-ARM" (PDF ) นโยบายการวิจัย . 37 (2): 210–224. ดอย : 10.1016/j.respol.2007.11.006 . S2CID 73520408 _ สืบค้นเมื่อ2 มิถุนายน 2554 . [...] ซิลิคอนตัวแรกถูกเรียกใช้เมื่อวันที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2528  
  55. ^ "ความแตกต่างระหว่างการประมวลผลหลายส่วนแบบสมมาตรและแบบอสมมาตร (พร้อมแผนภูมิเปรียบเทียบ) " 22 กันยายน 2559.
  56. ^ "IBM100 - คอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าวัตสัน" . ไอบีเอ็ม _ 7 มีนาคม 2555.
  57. แคนเทรล, ทอม (1998). “ไมโครชิปประจำเดือนมีนาคม” . เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 20 กุมภาพันธ์ 2550
  58. อรรถเป็น Turley จิม (18 ธันวาคม 2545) "วิธีแก้ปัญหาสองเปอร์เซ็นต์" . การออกแบบระบบสมองกลฝังตัว TechInsights (สหธุรกิจสื่อ) เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 3 เมษายน2558 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .
  59. ^ คณะกรรมการบริหาร WSTS "WSTS Semiconductor Market Forecast World วันที่เผยแพร่: 1 มิถุนายน 2547 - 6:00 UTC " มิยาซากิ ญี่ปุ่น การประชุมพยากรณ์ฤดูใบไม้ผลิ 18–21 พฤษภาคม 2547 (ข่าวประชาสัมพันธ์) สถิติการค้าเซมิคอนดักเตอร์โลก เก็บจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2547
  60. ^ Sun, Liyang (25 เมษายน 2014). "สิ่งที่เราจ่ายไป: ดัชนีราคาที่ปรับคุณภาพแล้วสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์แล็ปท็อป " วิทยาลัยเวลเลสลีย์ เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 11 พฤศจิกายน 2014 . สืบค้นเมื่อ7 พฤศจิกายน 2557 . … เทียบกับ -25% ถึง -35% ต่อปีในช่วงปี 2547-2553 ที่ราบสูงที่ลดลงประจำปีอยู่ที่ประมาณ -15% ถึง -25% ในช่วงปี 2553-2556
  61. บาร์, ไมเคิล (1 สิงหาคม 2552). "รายการ Real Men in C" . การออกแบบระบบสมองกลฝังตัว TechInsights (สหธุรกิจสื่อ) หน้า 2. เก็บ จาก ต้นฉบับเมื่อ 22 ตุลาคม 2555 สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2552 .

อ้างอิง

  • เรย์ อลาสกา; Bhurchand, KM ไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูงและอุปกรณ์ต่อพ่วง อินเดีย: ทาทา แมคกรอว์-ฮิลล์

ลิงค์ภายนอก