Найти в Дзене
Фотолитограф

Кто на самом деле разработал процессорную архитектуру х86?

Процессоры, построенные на этой архитектуре, лежат в основе огромного большинства современных настольных компьютеров, ноутбуков, серверов и рабочих станций. Но кто сумел её разработать? Казалось бы, ответ на поверхности: американский полупроводниковый гигант Intel. Обычно считается, что именно в выпущенном в 1978 году 16-битном процессоре Intel 8086 была реализована архитектура набора команд, ставшая основой х86 архитектуры.

Процессор Intel C8086. Изображение: Thomas Nguyen,  CC BY SA-4.0, commons.wikimedia.org
Процессор Intel C8086. Изображение: Thomas Nguyen, CC BY SA-4.0, commons.wikimedia.org

В меньшей степени известно, что основой для 8086 процессора стал 8-битный процессор 8008, выпущенный в 1972 году. А вот был ли этот процессор разработан Intel — большой вопрос. Давайте разбираться.

Вообще первым в мире процессором общего назначения на одном кристалле стал выпущенный в 1971 году Intel 4004. Это полупроводниковое устройство было разработано в составе набора микросхем MCS-4 для электронного калькулятора Busicom 0141-PF (по заказу японской корпорации Nippon Calculating Machine). 4-битный процессор производился по передовому для того времени техпроцессу 10 микрон.

Процессор Intel 4004 на плате калькулятора Busicom. Изображение: MaltaGC, CC BY SA-4.0, commons.wikimedia.org
Процессор Intel 4004 на плате калькулятора Busicom. Изображение: MaltaGC, CC BY SA-4.0, commons.wikimedia.org

В это же время разрабатывался и процессор 8008, вышедший буквально через несколько месяцев после презентации 4004. Вопреки распространённому заблуждению, 8008 не являлется продолжением 4004. Архитектуры этих процессоров совершенно разные. Сама Intel поначалу вовсе не собиралась отвлекаться от работы над 4004 процессором: её на это сподвигла знаменитая в то время Computer Terminal Corporation (CTC), компания из техасского Сан-Антонио.

Ещё в 1969 году CTC выпустила программируемый компьютерный терминал Datapoint 2200 с 8-битным процессором. К слову эта машина является одним из кандидатов на почётное звание первого персонального компьютера. Однако подходящих однокристальных процессоров в то время ещё никто не производил. Поэтому техасцы построили процессор на основе стандартной для того времени транзисторно-транзисторной логики (десятки дискретных микросхем на большой плате).

Datapoint 2200. Изображение: Kenshirriff, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org
Datapoint 2200. Изображение: Kenshirriff, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org

При этом CTC обратилась к Intel и другому полупроводниковому гиганту того времени, Texas Instruments (TI), с просьбой изготовить однокристальный процессор на основе их архитектуры. Главным мотивом было снижение нагрева и уменьшение размеров огромного процессора. Intel и TI вступили в гонку. При этом обе компании использовали архитектуру процессора на плате Datapoint 2200. По сути речь шла не столько о разработке нового процессора, сколько об однокристальном исполнении уже существующего ТТЛ решения компании СТС.

Первой к финишу пришёл Texas Instruments c процессором TMX-1795. Однако производительность этой микросхемы оказалась очень низкой по сравнению с существующим одноплатным процессором СТС. Появившийся через несколько месяцев, в апреле 1972 года, соответствующий процессор Intel 1201 (в дальнейшем, после небольшой модернизации, переименованный в более благозвучный с маркетинговой точки зрения 8008) своей производительностью тоже не порадовал. Так что СТС решила и дальше использовать свои одноплатные процессоры, тем более что ей удалось создать импульсный источник питания, который существенно улучшил ситуацию с их нагревом.

Процессор Intel 8008. Изображение: Christian Bassow, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org
Процессор Intel 8008. Изображение: Christian Bassow, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org

К тому же CTC по договорённости с Intel отказалась от своих исключительных прав на 1201 (8008) процессор. Ну а процессор TMX-1795 Texas Instruments в серийное производство так и не поступил. Что не помешало техасской компании снискать заслуженные лавры первого в мире производителя 8-битного микропроцессора. А вот 8008 процессор стал вполне востребован. Его широко использовала HP в своих компьютерных терминалах, например HP 2640. Примечательно, что сам Texas Instruments использовал его в своём компьютере TI 742.

Процессор 8008 работал на 3500 транзисторах, имел тактовую частоту от 0,5 до 0,8 МГц и производился по 10-микронному техпроцессу. Двумя годами позже, в 1974 году, вышел модернизированный 8008 процессор уже с 4500 транзисторами, работающий на частоте до 2 МГц и производившийся по течпроцессу 6 микрон.

Компьютерный терминал HP 2640А. Изображение: commons.wikimedia.org
Компьютерный терминал HP 2640А. Изображение: commons.wikimedia.org

В то время как Intel выпускала один за дргим всё новые и новые процессоры на x86 архитектуре, Datapoint Corporation (CTC на волне успеха своего терминала Datapoint сменила имя в 1972 году) в 2002 году обанкротилась. Ирония в том, что её компьютеры не выдержали конкуренции с наводнившими рынок компьютерами на х86 процессорах, архитектуру которых она же и изобрела. Очень похоже, что никаких отчислений от Intel за использование своей архитектуры Datapoint никогда не получала. А имя разработчика оригинальной архитектуры процессора Datapoint 2000 Остина Роша (Austin Roche), одного из учредителей Computer Terminal Corporation, в наше время известно очень немногим.

❗ Для знатоков и любителей микроэлектроники, полупроводниковой промышленности и фотолитографии: заходите в премиум-раздел канала «Фотолитограф».