Die Geschichte der Prozessoren. Erfindungen haben immer dann Auswirkungen auf die Gesellschaft, wenn...

Die Geschichte der

Prozessoren

„Erfindungen haben immer dann Auswirkungen auf die Gesellschaft, wenn sie Tätigkeiten eines großen Teils der

Bevölkerung betreffen, sei es, dass Tätigkeiten durch Erfindungen verändert, ersetzt oder neu geschaffen werden.“

„Es wollte mir nicht in den Kopf, dass lebendige schöpferische Menschen ihr kostbares Leben mit derart nüchternen Rechnungen

verschwenden sollten.“

Zitat von Konrad Zuse (Erfinder des Zuse Z3)

Daraufhin erfand er den Zuse Z3, den ersten funktionsfähigen Rechenautomaten der Welt (1941).

Um 1940 Bau des Zuse Z1 und des Zuse Z2 von Konrad Zuse. Diese beiden Maschinen waren noch

nicht vollständig funktionsfähig.

1941 Bau des Zuse Z3. Diese Maschine rechnete mit dem Dualsystem und hatte etwa 600 Relais +

Speicherwerk mit 1400 Relais.

1944 Fertigstellung des MARK 1 von Howard Hathaway diese Maschine war 16m lang, 2,5 m hoch und etwa 35

Tonnen schwer.

1946 Herstellung des Eniac von John Presper Eckert und John William Mauchly. Die Schaltfunktion der

Relais wurde von Elektroröhren übernommen. Dieser Rechner war etwa 200 mal schneller als seine

Vorgänger.

Die verschiedenen Stationen auf dem Weg zum Mikroprozessor

1944 Entwurf des EDVAC durch John Neumann. Dieser wurde aber nicht in die Tat umgesetzt.

1949 griff Maurice Wilkens die Idee von Neumann wieder auf und baute dann mit einer Gruppe den EDSAC

der 1952 in Betrieb ging.

1955 Vorstellung des Tradic von den Bell Laboratories (USA). Diese Maschine hatte 800 Transistoren sowie

1100 Germaniumdioden (Gleichrichter) und benötigte eine Leistung von 100 W.

1957 kam der Siemens 2001 als volltransistororientierter Computer auf den Markt.

1972 konnte man ca. 5000 Transistoren auf einem Chip bringen. Man kam auf die Idee den Integrierten

Schaltkreis herzustellen.

1972 kam dann der Universalbaustein 8008 von der Firma Integrated Electronics auf den Markt

Der erste Mikroprozessor, genannt 4004, wurde 1971 von der Firma Intel vorgestellt.

Alle Funktionen waren auf einem Siliziumplättchen untergebracht, er hatte eine Bandbreite von 4 Bit.

Die Nachfolger waren:

1972 der 8008 von Intel und

1974 der 8080 ebenfalls von Intel

1975 stellten die Mitentwickler des 8080 die aber die Firma Intel verlassen hatten den Z80 der Firma Zilog vor

1978 8086 und 8088 von Intel (8088 war ein Zwitter: außen 8 Bit Datenbus, innen einen 16Bit Datenbus.)

1981 kam der Motorolla CPU 68000 auf den Markt, dieser war noch Leistungsfähiger als der letzte Intel

Prozessor.

Da Motorolla diesen nicht liefern konnte, beschloss IBM seinen 8088 weiter aufzurüsten mit 29.000

Transistoren war er um Faktor 12 schneller als sein Urahn.

1986 Fertigung des 1MB Chips von IBM.

1975 1985 1995

Jahr

Transistoren

Mips

Mips = Millionen Instruktionen pro Sekunde

Das Gesetz von Moore sagt, dass sich die Transistordichte ca. alle 18- 24 Monate

verdoppelt

Bsp. Vom ersten Transistor zum P II ist das Faktor 3200!

Gesetz von Moore

Prozessor= CPU = Central Processing Unit

Er ist die zentrale Recheneinheit in einem Computer.

Was ist das - ein Prozessor?

Ein Prozessor übernimmt alle Rechen- und Steueroperationen die in einem

System anfallen

Er steuert den zeitlichen Ablauf von verschiedenen Befehlen, Anfragen usw.

Er gibt diesen Befehlen und Anfragen eine Prioritätsstufe und wickelt Sie

nacheinander Prioritätsweise ab

Aufgaben eines Prozessors

Transistoren

Ein Transistor ist ein Halbleiterelement, das wie ein Schalter funktioniert. Er ist der Grundbaustein der IC´s

Transistoren bestehen aus Siliziumoxid. Am Anfang der Entwicklung hatten diese eine Stärke von 10

Mikron (Menschliches Haar 1 Mikron)

Erfinder des Transistor waren am 23. Dezember 1947John Bardeen, Walter, Brattann, und Wiliam

Schockley.

Richtig genutzt wurde er erst 1952

Hier wurde er inZentralsystemen von Telefongesellschaften eingesetzt.

1994 kündigte IBM seinen ersten mit Transistoren vollständigen ausgerüsteten Computer an.

Geschichte des Transistors

Die Erfindung der Integrierten

Schaltung (IC)

Bild des 1 IC

Bild der ersten Integrierten Schaltung.

Diese war aus Germanium aufgebaut.

Bei einem photochemischen Verfahren werden heutzutage Schaltkreise in inneren eines

Siliziumkristalls erzeugt.

IC, Integrierter Schaltkreis = Integrated Circuit oder einfach CHIP.

In einem Prozessor sind extrem viele Schaltkreise enthalten.

Dies wird als integrierter Schaltkreis bezeichnet. Sie werden durch Ihre Packdichte unterschieden.

Es gibt Schaltkreise mit mehreren Millionen Schaltfunktionen.

Geschichte des IC

Erfinder des IC war der Ingenieur Jack St. Clair Kilby der Firma Texas Instruments.

Kurz darauf wurde von Fairchild unter Leitung von Robert Noyce ein ähnliches Patent eingereicht.

Fairchild brachte allerdings längere Zeit vor TI seine lauffähige integrierte Schaltung auf den Markt.

Der Rechtstreit um beide Patente ging über 10 Jahre und endete dann mit einem Vergleich

Geschichte des IC

Darauf folgend,schlossen sich Robert Noyce und Gordon Moore, der ebenfalls ein Mitarbeiter von

Fairchild war, zusammen.

Sie gründeten die Firma Integrated Electronics,

oder einfach kurz INTEL genannt.

Gründung der Firma INTEL

Intel-Prozessoren

1993 INTEL Pentium 60 Erster x86 der 5ten Generation

1993 INTEL Pentium 66 MHz

1994 INTEL Pentium 75 und 90 MHz

1995 INTEL Pentium 100 / 120 / 133 und 150 MHz

1996 INTEL Pentium 166 und 200 MHz

1997 INTEL Pentium MMX 166 / 200 / 233 MHz

Ab 1993 – Pentium Klasse 1

1995 INTEL Pentium PRO 150 / 180 und 166 MHz

1996 INTEL Pentium PRO 200 MHz

Ab 1995 – Pentium PRO Klasse

1997 INTEL Pentium II 266 und 300 MHz

1998 INTEL Pentium II 333 / 350 / 400 und 450 MHz

INTEL Pentium III 400 / 450 und 500 MHz

1999 INTEL Pentium III 600 / 700 / 800 / 900 und 1 GHz Prozessor

Ab 1997 – Pentium Klasse 2 und 3

2000 INTEL Pentium 4 Prozessor mit 1,4 und 1,5 GHz

2004 INTEL Pentium 4 Prozessor mit Prescott-Kern (3,6 Ghz und 4 GHz)

Ab 1997 – Pentium Klasse 4

1998 INTEL Celeron 266 / 300 / 300a und 333 MHz

1999 INTEL Celeron 400 / 500 / 733 MHz

Ab 1998 – Pentium Celeron Klasse

Außerdem gab es von Intel noch die Xeon Prozessoren

mit einer Taktfrequenz von 600- 1000 MHZ.

Sie sind besonders für den Einsatz in Servern und Workstations ausgelegt.

Dafür können sie einen Cache von bis zu 2 MB besitzen.

Die AMD-Familie

1996 AMD AM 5x86 133 MHz

AMD K5 - PR 75 75 MHz

1997 AMD K5 - PR 90 90 MHz

AMD K5 - PR100 100 MHz

AMD K5 - PR120 90 MHz

AMD K5 - PR 133 100MHz

AMD K5 - PR166 116MHz

Ab 1996 - AMD K5 Klasse

1997 AMD K6 - 166 166 MHz

AMD K6 - 200 200 MHz

1998 AMD K6 - 233 233 MHzAMD K6 - 266 266 MHzAMD K6 - 300 300 MHzAMD K6 - 2- 266 266 MHzAMD K6 - 2- 300 300 MHzAMD K6 - 2- 333 333 MHzAMD K6 - 2- 350 350 MHzAMD K6 - 2- 375 333 MHz

Ab 1997 - AMD K6 Klasse

1999 AMD K6 - 2- 400 400 MHz

AMD K6 - 2- 450 450 MHz

Ab 1999 - AMD K6 Klasse

Prozessoren anderer

Hersteller

1995 Cyrix 6x86 mit 120, 133, 150, 166 MHZ

1996 Cyrix 6x86 mit 200 MHZ

1997 Cyrix 6x86mx mit 150, 166, 200, 233 MHZ

ab 1998 Cyrix 6x86mx mit 300, 333 Mhz

Cyrix- Prozessoren ab 1995

1997 IDT C6 mit 180 MHZ

1998 IDT C6 mit 200, 225, 240 MHZ

IDT Prozessoren ab 1997