پردازنده‌های intel از گذشته تا به امروز

 

در این مقاله بنا داریم تا نگاهی به سابقه پردازنده های شرکت اینتل داشته باشیم. در ابتدا پس از بررسی مختصر از تاریخچه خود شرکت اینتل با اولین پردازنده های اینتل و همچنین سیر تکامل و توسعه این پردازنده ها آشنا خواهیم شد.

 

معرفی شرکت اینتل

اینتل بزرگترین شرکت ساخت پردازنده از لحاظ تولید و درآمد در جهان است. این شرکت در سال 1968 میلادی توسط رابرت نویس، گوردون مور و اندرو گروو در کالیفرنیا تاسیس شد. اینتل اولین چیپ تجاری را در سال 1971 معرفی کرد و از آن زمان تا کنون با نوآوری های خود نقش به سزایی در صنعت رایانه و تکنولوژی ایفا کرده است.

 

اینتل در ابتدا طیف گسترده ای از محصولات سخت افزاری را تولید میکرد و در ابتدا تمرکز شرکت بر روی پردازنده ها نبود. هرچند اینتل هنوز هم محصولات متنوعی تولید میکند اما این پردازنده ها هستند که نام اینتل را بر سر زبان ها انداخته اند. گفتنی است که نام intel از ابتدای دو کلمه integrated و electronics گرفته شده است.

 

امروزه ریز پردازنده ها به قدری زندگی ما را تحت تاثیر قرار داده اند به طوری که تصور جهانی بدون ریز پردازنده ها بسیار دشوار و حتی نا ممکن است. جالب است بدانید در سال 1960 میلادی کامپیوتر ها ابعادی به اندازه یک اتاق داشتند و به حدی گران قیمت بودند که  فقط تعداد محدودی در اختیار ارگان های مهم و خاص بود. اما توسعه مدار های مجتمع در دهه 60 میلادی باعث شد تا مدار های الکترونیکی بتوانند در ابعاد بسیار کوچک تری قابل استفاده شوند.

یکی از مهم ترین نقاط عطف در تاریخ اینتل زمانی بود که شرکتی ژاپنی به نام بیزیکام از اینتل خواست تا مجموعه ای از چیپ ها را برای خانواده ای از ماشین حساب های رده بالای این شرکت طراحی کند. چیپ های قدیمی تک منظوره بودند و نمیشد از آنها برای مصارف گوناگون استفاده کرد. لذا تد هاف یکی از مهندسان اینتل به جای طراحی 12 چیپ برای هدف مورد نظر تنها یک چیپ چند منظوره طراحی کرد تا بتواند وظیفه آن 12 چیپ دیگر را انجام دهد. این چیپ نه تنها نیاز شرکت بیزیکام را برطرف میکرد بلکه میشد از آن برای خیلی از مقاصد دیگر نیز استفاده کرد. توسعه این چیپ برای پیشرفت آن تنها یک مشکل داشت و آن هم این بود که امتیاز تولید آن متعلق به شرکت بیزیکام بود؛ لذا اینتل حق امتیاز آن را از شرکت ژاپنی خریداری کرد.

اینتل 4004 و 8008 اولین ریز پردازنده ها

ریز پردازنده 4004 در اواخر سال 1971 معرفی شد و از سال 1971 تا 1981 تولید میشد و اولین CPU کاملی بود که روی یک چیپ قرار داشت. این چیپ دارای 16 پین بود و سرعت کلاک آن برابر 108KHz بود و در مدل های بعدی تا 740KHz هم افزایش یافت. این چیپ با تکنولوژی ساخت 10 هزار نانومتری تولید میشد و از 2300 ترانزیستور استفاده میکرد و دارای توان پردازشی معادل 0.07 MIPS (میلیون دستور در ثانیه) بود.

پردازنده 8 بیتی 8008 در سال 1972 میلادی با سرعت کلاک 0.5 تا 0.8 MHz و با 3500 ترانزیستور معرفی شد. با معرفی 4004 و 8008 قدرت پردازشی کامپیوتر ها با قیمتی مقرون به صرفه تر برای استفاده عموم در دسترس قرار گرفت مانند ترازو های دیجیتال، چراغ های راهنمایی و …

پس از آن پردازنده 8080 با 4500 ترانزیستور و فناوری ساخت 6 هزار نانومتری و سرعت 2 مگاهرتز عرضه شد.

 

اولین پردازنده های 16 بیتی

پردازنده 8086 اینتل اولین پردازنده 16 بیتی تجاری بود که دارای 29 هزار ترانزیستور و سرعت 5 تا 10 MHz بود و از فناوری 3 هزار نانومتری بهره میبرد و قدرت پردازشی آن 0.75 MIPS بود.

سپس پردازنده 8088 که بسیار شبیه به 8086 بود ساخته شد با این تفاوت که باس داخلی آن 8 بیت بود. شرکت IBM که اولین PC را در آن دوران ساخته بود با اینتل قراردادی منعقد کرد تا سود سرشاری به سمت اینتل سرازیر شود.

در سال 1982 اینتل پردازنده ی 80186 را که بر مبنای 8086 بود عرضه کرد که دارای فناوری 2 هزار نانومتری بود و از سرعت 6 مگاهرتز بهره میبرد اما این بار توان پردازشی به عدد 1 MIPS رسیده بود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اولین پردازنده 32 بیتی

پردازنده iAPX432 در سال 1981 اولین پردازنده 32 بیتی اینتل محسوب می شد که سرعت کلاک آن معادل 4 تا 8 MHz بود که البته به علت قیمت زیاد و زمان بر بودن تولید این پردازنده پروژه ساخت آن با شکست مواجه شد اما جالب است بدانید این پردازنده برای اولین بار قابلیت های مالتی تسکینگ سخت افزاری و مدیریت حافظه را ارائه می داد.

پردازنده 80286

پردازنده 80286 را به عنوان پردازنده ای که بیشترین پیشرفت را نسبت به نسل قبل خود تجربه کرده می توان شناخت. این پردازنده با قابلیت مدیریت حافظه، سرعت کلاک 25MHz  و توان محاسباتی 4 MIPS در سال 1991 روانه بازار شد که دارای فناوری ساخت 1500 نانومتری بود. این پردازنده یکی از مقرون به صرفه ترین پردازنده هایی بود که اینتل به فناوری ساخت آن دست پیدا کرد.

 

 

 

پردازنده های 376 و 386

با معرفی 386DX دوران پردازنده های 32 بیتی آغاز شد. هرچند این پردازنده اولین پردازنده 32 بیتی اینتل نبود اما اولین CPU بود که با معماری 32 بیتی از لحاظ تجاری موفق شد. 386DX دارای 275 هزار ترانزیستور و فناوری 1500 نانومتری بود ک سرعت آن بین 16 تا 32 MHz می رسید و دارای قدرت پردازشی معادل 11.4 MIPS بود.

اولین چیپ نوت بوک اینتل با نام 386SL در سال 1990 عرضه شد و اولین بار حافظه ی کش، باس و مموری کنترلر در این چیپ ادغام شده بودند. این چیپ دارای 855 هزار ترانزیستور و سرعت 20 تا 25 MHz بود و اینتل بخاطر تقاضای بسیار زیادی که برای این پردازنده وجود داشت تولید آن را تا سال 2007 میلادی ادامه داد.

 

 

پردازنده های 486

پردازنده 486 با طراحی 800 تا 1000 نانومتری و با قدرت پردازشی 41 MIPS و سرعت 25 تا 50 MHz اینتل را وارد رشد بسیاری کرد. 486DX که دارای 1.2 میلیون ترانزیستور بود اولین چیپ اینتل بود که از حافظه کش ادغام شده روی بورد تراشه بهره می برد. سپس در سال 1992 مدل 486X2 با سرعت 66 MHz معرفی شد و اینتل 486SL را نیز برای نوت بوک ها عرضه کرد.

آخرین محصول خانواده 486 مدل 486DX4 بود؛ با سرعتی معادل 100MHz که بر مبنای فناوری 600 نانومتر طراحی شده بود و دارای 1.6 میلیون ترانزیستور بود و قدرتی برابر 70 MIPS داشت.

 

 

پردازنده پنتیوم

اولین پردازنده پنتیوم در سال 1993 معرفی شد. سیستم نامگذاری پنتیوم آغازی بود برای خارج شدن از نامگذاری عددی روی پردازنده ها. اینتل به این خاطر از کلمات به جای اعداد برای نامگذاری استفاده کرد تا بتواند با ثبت تجاری این نام جلوی استفاده AMD را از نامگذاری های مشابه بگیرد.

اولین پردازنده اینتل از سری پنتیوم P5 بود که در سال 1993 معرفی شد با سرعتی برابر 60 MHz با توانایی پردازشی 90 MIPS که 5 برابر سریع تر از سری 486 و 1500 برابر سریع تر از اولین پردازنده اینتل بود و تا سال 1997 مدل هایی از P5 با نام های P54ES و P55C معرفی شد که P55C به سرعت 233 MHz رسید.

پنتیوم پرو

این پردازنده برای استفاده در سرور ها طراحی شدند. آن ها نسبت به سری P5 معماری متفاوتی داشتند که از آدرس باس 32 بیتی استفاده میکردند که به آن اجازه پشتیبانی از 64 گیگابایت رم را می داد. پنتیوم پرو از فناوری ساخت 350 نانومتری بهره می برد که دارای سرعت 150 تا 200 MHz بود و از 5.5 میلیون ترانزیستور استفاده می کرد.

بهترین تجربه کاربری در کامپیوتر های خانگی

پردازنده Pentium II که معماری آن بر اساس نسل ششم P6 بود برای کاربران عمومی طراحی شد. این پردازنده اولین پردازنده ای بود که به جای ساختار سوکتی ظاهری شبیه ماژول های کارتریجی داشت. کامپیوتر هایی که بر مبنای Pentium II بودند از تکنولوژی های جدیدی مانند DVD پلیر ها و گرافیک AGP استفاده میکردند و همین موضوعات باعث شد تا بهترین تجربه کاربری کامپیوتر های خانگی ارائه شود. هم چنین این پردازنده سطحی از عملکرد را برای کامپیوتر های قابل حمل ارائه میداد که تا پیش از آن دست نیافتنی بود. در مقایسه با نسل ششم این پردازنده 2 میلیون ترانزیستور بیشتر داشت و پردازش 16 بیتی آن به مراتب بهتر بود. Pentium II در ابتدا با هسته 350 نانومتری و سرعت 233 تا 266 مگاهرتز عرضه شد و بعد ها فناوری ساخت آن بهبود یافت.

 

پردازنده های سلرون Celeron

پردازنده های پایین رده سلرون به عنوان نسخه ای از پردازنده های Pentium II در سال 1998 به بازار عرضه شدند. پایین ترین رده پردازنده اینتل در زمان معرفی سلرون پردازنده Pentium MMX بودند. اینتل پردازنده های سلرون را برای رقابت در پایین ترین سطح بازار های کامپیوتر های شخصی طراحی کرده بود.

بعد ها پردازنده های سلرون با بروزرسانی های خود تبدیل به جانشینی شایسته برای پردازنده های Pentium III شدند. سلرون های امروزی بر مبنای معماری Skylake ساخته می شوند.

پردازنده های Pentium III و Pentium III Xeon

پنتیومIII در سال 1999 عرضه شد و اولین محصول اینتل برای رقابت با AMD در جنگ GHz ها بود. سرعت کلاک در مدل های اولیه 450 MHz بود و در نهایت این عدد به 1400 هم رسید. یکی از نکات مهم در تاریخ پنتیوم ها عرضه پنتیومIII مخصوص دستگاه های قابل حمل در سال 2000 میلادی بود. پردازنده Pentium III Xeon آخرین پردازنده از سری زئون بود که نام پنتیوم را با خود به همراه داشت. این پردازنده با استفاده از هسته های Tanner در سال 1999 عرضه شد.

 

پردازنده Pentium 4

این پردازنده ها در سال 2000 با هسته های 180 نانومتری و تعداد 42 میلیون ترانزیستور عرضه شدند. معماری جدید اینتل با نام Netburst به گونه ای بود که تا فرکانس های کاری بالا را در پردازنده ایجاد کند. اولین پردازنده ها با این معماری با سرعت های 1.3 و 1.4 GHz عرضه شدند. بعد ها در سال 2002 با پیشرفت هایی که در تکنولوژی ساخت پردازنده در اینتل حاصل شد پردازنده هایی که از این معماری بهره می بردند مجهز به هسته های 130 نانومتری با سرعت 2.2 GHz شدند و در نهایت در سال 2005 شاهد معرفی هسته های 90 نانومتری با سرعت 3.8 GHz بودیم. اما در یک مقطع زمانی اینتل متوجه شد که معماری Netburst قابلیت افزایش سرعت به عدد بالاتر از 3.8 GHz را ندارد. اینجا بود که اینتل تغییر اساسی در استراتژی خود با طراحی پردازنده های سری Core ایجاد کرد.

پردازنده های Xeon

پردازنده های Xeon بر خلاف سایر پردازنده های این شرکت، به دنبال دستیابی به بازار سرور ها و work station ها بود. مهم ترین مزیت های این خانواده عبارتند از قابلیت استفاده از چند CPU ، تعداد هسته ها و کش بیشتر اما در عوض به علت پایین بودن سرعت کلاک پایین تر، نبود پردازنده گرافیکی ادغام شده و عدم پشتیبانی از اورکلاکینگ مناسب سیستم های دسکتاپ معمولی نیستند.

نکته: دلیل وجود هسته های بالاتر و فرکانس پایین تر در خانواده Xeon این است که سرور ها بر خلاف سیستم های دسکتاپ که معمولا تعداد کمی پردازش نسبتا سنگین را انجام می دهند باید این توانایی را داشته باشند تا تعداد زیادی پردازش سبک را به صورت موازی و همزمان انجام دهند.

پردازنده های Core i

پس از معرفی پردازنده های ایتانیوم ، پنتیوم M ، پنتیوم D و Core2 نوبت به جدید ترین سری پردازنده های اینتل رسید.

پردازنده های مشهور و جدید سری Core i برای نخستین بار در سال 2008 میلادی عرضه شدند. نام پردازنده های سری Core i اطلاعات خاصی را در اختیار ما نمی گذارد بلکه این خانواده را از رده های پایین تا رده های بالا رتبه بندی میکند. نام اعضای این خانواده عبارتند از Core i3 ، Core i5 ، Core i7 و Core i9 .

پردازنده های Core i3 به نوعی جایگزین پردازنده های Core2 محسوب شده و در سال 2010 معرفی شدند، پردازنده های Core i5 در سال 2009 ، Core i7 در سال 2008  و Core i9 در سال 2017 معرفی و روانه بازار شدند.

سابقه این خانواده به 11 نسل میرسد که هر نسل دارای انواع مختلف زیادی است و آخرین نسل آنها نسل 11 است که این اواخر و در سال 2021 میلادی معرفی شده است.

امیدواریم که از مطالعه این مقاله لذت برده باشید.