Mikroprocessoren fylder 40 år

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
http://www.version2.dk/artikel/mikroprocessoren-fylder-40-en-snegl-paa-108-kilohertz-32645

Intel skabte den første mikroprocessor den 15. november 1971

Den 15. november, er det præcis 40 år siden, at den første
mikroprocessor så dagens lys hos Intel lidt syd for San Francisco i det
område, som i dag bedst er kendt som Silicon Valley, opkaldt efter netop
mikroprocessoren.

Intels 4004 var reelt blot en kompakt regnemaskine, men teknologien har
siden udviklet sig eksponentielt.

Den allerførste 4004 havde eksempelvis blot en clockfrekvens på 108
kilohertz ifølge Intel. I dag kan Intels processorer køre med over 4
gigahertz, altså en 40.000 gange højere frekvens.

4004 var mest en vigtig milepæl, fordi den var den første. De første
kommercielle udgaver af 4004-processoren blev hovedsageligt brugt til at
styre automatiske systemer som benzinpumper og lyssignaler.

4004 var avanceret efter datidens standarder med hele 2.300 transistorer
klemt ned på en enkelt chip. Intel-ingeniør og medstifter Gordon Moore
havde dog allerede i 1965 forudset, at det ville gå meget stærkt med at
gøre mikroprocessorerne kraftigere.

Den berømte Moores Lov forudså, at antallet af transistorer på en chip
ville blive fordoblet cirka hvert andet år.

Det gik ikke helt så hurtigt fra 1971 til 1974, hvor Intel introducerede
8080-processoren med 4.500 transistorer, men allerede i 1978 tog det for
alvor fart med 8086-processoren med 29.000 transistorer.

Siden da er den eksponentielle vækst forsat. En pc-processor har i dag
cirka én milliard transistorer.

Udfordringen var ikke blot at tilføje flere transistorer, men at blive
ved med at presse fremstillingsteknologien, så transistorerne og
ledningsbanerne på processorerne hele tiden blev mindre.

I 1971 arbejdede Intel med en skala på 10 mikrometer. Det var allerede
et kæmpe spring, fra den første transistor var blevet skabt i 1947 på
Bell Labs, som var så stor, at den blev samlet i hånden. I 2011
fremstiller Intel processorer på en skala på 32 nanometer.

Hvis en moderne pc-processor skulle have været fremstillet med samme
teknologi som i 1971, ville den fylde et areal på 21 kvadratmeter.

Tilsammen betyder forbedringerne i mikroprocessorerne, at en moderne
processor i forhold til 4004 er som sprinteren Usain Bolt i forhold til
en snegl ifølge Intel.

I de 40 år, siden Intel første gang satte strøm til mikroprocessoren,
har den haft enorm indflydelse på verden. Den gjorde computerkraft
billigere og mere kompakt, og dermed kunne teknologien bruges overalt.

Der sidder i dag op til et halvt hundrede mikroprocessorer i en moderne
bil, ligesom man finder dem i alt fra vaskemaskiner til lokomotiver og
fra mobiltelefoner til MR-scannere.

Mikroprocessoren betød, at regnekraft ikke var noget, der var forbeholdt
en stor, dyr kasse i maskinstuen hos regeringer og store virksomheder,
men kunne ligge i skoletasken hos ethvert skolebarn.

Samtidig gjorde mikroprocessoren det også muligt at samle hidtil usete
mængder computerkraft i ét samlet system og med tiden gøre det muligt at
kortlægge menneskets gener og erstatte de atomprøvesprængninger, som
mange protesterede over i 1971, med mere fredelige simuleringer af
atombomber i bit-form.

Mikroprocessoren har dog også skabt sine egne problemer. Den hurtige
udvikling betød, at mængden af elektronikskrot også er vokset
eksponentielt, og der er dem, der hævder, at den moderne smartphone ikke
har gjort noget godt for kommunikationen mellem mennesker.

Igennem 40 år har der siddet mikroprocessorer i næsten enhver ny teknisk
opfindelse, og mulighederne for at bruge dem til eksempelvis at bygge
stadig mere avancerede robotter, som kan hjælpe os, er ved at blive
tydelige for enhver. I 1971 var en robot, der kunne støvsuge huset, ren
science fiction.

Mikroprocessoren står også over for nye udfordringer. Intel og andre
chipproducenter har en køreplan for at komme ned på 22, 18 og 14
nanometer, men derfra begynder ingeniørerne for alvor at løbe ind i
kvantefysiske benspænd og finurligheder.

Hidtil er det lykkedes at overvinde udfordringerne med nye materialer og
fremstillingsmetoder, men det er usikkert, om Moores Lov holder de næste
40 år.

Intel har dog også andre planer for fremtiden end blot at presse flere
transistorer ned på en chip. Eksempelvis har de seneste år været præget
af, at alle chipproducenterne har forsøgt at reducere den mængde strøm,
som mikroprocessorerne skal bruge på en udregning. Selv hvis
mikroprocessoren skulle ramme en kvantemekanisk mur, så er
energiforbruget et område, som stadig kan forbedres.

Intel forventer eksempelvis over de næste 10 år at kunne forbedre
energiforbruget pr. beregning med en faktor 300.

Vi kommer også til at se flere specialiserede processorer arbejde
sammen. Allerede i dag indeholder en mikroprocessor flere specialiserede
processorer, som egner sig til hver deres formål, hvad enten det er
klassiske flydende kommatalsberegninger, flytning af data i hukommelsen
eller vektorberegninger.

Hvis vi har lært noget af de sidste 40 år, så er det dog, at det er
nærmest umuligt at forudsige, hvad en teknologi som mikroprocessoren vil
blive brugt til i fremtiden, så længe regnekraften vokser eksponentielt.
Når prisen på en regnekraft, som i dag kun findes i verdens kraftigste
supercomputere, en dag koster så lidt, at alle har råd til den, vil det
sætte gang i nye idéer til, hvad regnekraften kan bruges til.

Læs også Poul-Henning Kamps blogindlæg om 40-års fødselaren på ing.dk
http://ing.dk/artikel/124076-livet-begynder-ved-4004

Jan Rasmussen



Re: Mikroprocessoren fylder 40 år
Quoted text here. Click to load it
http://www.version2.dk/artikel/mikroprocessoren-fylder-40-en-snegl-paa-108-kilohertz-32645
Quoted text here. Click to load it


Det der rigtig satte fart i Intel var vist at IBM valgte at bruge den
nye 8088 i en lille datamat med åben arkitektur der i løbet af nogle få
år blev kendt som IBM-PC - og resten er historie.

- Men havde ingeniørerne hos IBM nu valgt at bruge Motorolas 68000 havde
det nok været en afart af Power-7 chips der havde siddet i vores PC'ere
idag.

Det siges også at en del af status-registeret i IA86 arkitekturen er
mere eller mindre direkte arvet fra 4004 op igennem alle generationerne
af CPU'er.


Så kan jeg huske at da jeg var i erhvervspraktik på elektronikværkstedet
   hos Haustrups fabrikker i Næsby i Odense i foråret 1974, var der en
ingeniør der puslede med et projekt til noget meget avanceret styring
til fabrikkens produktionslinier, noget der kunne programmeres.
Jeg husker især nogle kredse med et glasvindue som kunne slettes ved at
blive stillet ind under en ultraviolet lampe i en kasse hvorpå der stod
"hjernevask". Det kan næsten kun have været en 8008 - eller måske en af
de første 8080 med 2702 Eprom'er til programmet.


Quoted text here. Click to load it

Er læst det med fornøjelse.  PHK har gennemgående nogle rigtigt gode
pointer.


/Lars


Re: Mikroprocessoren fylder 40 år
Quoted text here. Click to load it
http://www.version2.dk/artikel/mikroprocessoren-fylder-40-en-snegl-paa-108-kilohertz-32645
Quoted text here. Click to load it



Jeg husker jeg har posted et glimrende foredrag om dette emne i
dk.videnskab for et par år siden.

Hvis det skulle have nogens interesse.
http://mitworld.mit.edu/video/483
Grant Willson August 30, 2007


In a lecture that dips into both the anatomy and history of the
semiconductor, Grant Willson offers some provocative thoughts on whether
industry can continue improving on this most useful of inventions.


He describes how steady advances in miniaturization enabled the
astonishing progress of microchips over the past 40 years. Today, says
Willson, you can "buy a transistor for less than the cost of a single
written character in your local newspaper." When he began at IBM in the
1970s, the silicon wafers produced were only 1 ¼ inches in diameter; now
"they're bigger than pizzas."
[..]


But there's a problem in reaching the next generation of super-small,
mass-produced chips, believes Willson. Major manufacturers are investing
hundreds of millions to figure out the right method to enable light to
burn ever more Lilliputian lines on chips. "Even if they succeed in
building this tool, they will lose. Chemistry will defeat them in the
end, and the machine will never work." According to Willson, the
chemical catalyst diffuses and there's blurring of lines that should be
sharp. Furthermore, a single machine of this type would cost $80
million, says Willson, putting production costs ludicrously high.


So has the march of improvement in semiconductor technology ended?
Willson sees hope yet, in the form of Step and Flash Imprint lithography
(S-FIL), a new approach to high resolution patterning, which can
replicate shapes as small as 10 nanometers and at reasonable cost.


Jan Rasmussen



Re: Mikroprocessoren fylder 40 år
Quoted text here. Click to load it

mange tak for historien om micro'erne

Havde han,hr Grant, lavet den fF8%rste micro var der aldrig kommet
flere...

Et sidespor.. i artiklen nE6%vnes at en stF8%vsugerrobot i 70 var
overraskende.
Det mE5% vE6%re en sidegren som ikke blev udviklet i 70 men fF8%rst nu side=
n
90 og frem.
Hvilke grunde mon der er til at stF8%vsuger robotter ikke kom frem i
70.. ?
Jeg har lavet en grE6%sklipper som kF8%rer pE5% solpaneler. og det mest
avancerede
der ellers er i den ,er kredslF8%b fra 74 serien...og den gF8%r det bedre
med at komme rundt end en Irobot stovsuger version 1
alex

Re: Mikroprocessoren fylder 40 år

Quoted text here. Click to load it


Selv tak. Hvorfor ikke?
"Willson sees hope yet, in the form of Step and Flash Imprint lithography"

Quoted text here. Click to load it

En typisk rigtig gulvtæppe støvsuger bruger 1200 watt, så en ledning forbindelse
er nødvendig, også giver resten sig selv vil jeg mene.

Jan Rasmussen



Re: Mikroprocessoren fylder 40 år
Quoted text here. Click to load it
hej...Jan
det var dette afsnit,hvor der antydes at ikke engang robot stF8%vsuger
kunne laves uden microen
der var ikke nogen tanker om strF8%mmen ,men styringen ..ok..
Igennem 40 E5%r har der siddet mikroprocessorer i nE6%sten enhver ny
teknisk
opfindelse, og mulighederne for at bruge dem til eksempelvis at bygge
stadig mere avancerede robotter, som kan hjE6%lpe os, er ved at blive
tydelige for enhver. I 1971 var en robot, der kunne stF8%vsuge huset,
ren
science fiction

og hvorfor jeg synes det om wilson.. jo han siger der skal utrolige
belF8%b for at ku gF8%re dit og dat ,og
sE5% vil kemien alligevel ikke fungere osv..
sE5% jeg blev bare ramt af tanken.. hvis de som udvikler microer og
andet for den sags skyld.
siger at det kan man ikke fordi og bla og sE5% dyrt og derefter vil det
ikke alligevel..
..jeg tror de tE6%nker at ja det kan ikke lade sig gF8%re men man ku da
prF8%ve..
jeg syntes bare det var sjovt med alle de forbehold mit i en masse om
store landevindinger..
ellers ikke noget ..
alex

Re: Mikroprocessoren fylder 40 år

Quoted text here. Click to load it
http://www.version2.dk/artikel/mikroprocessoren-fylder-40-en-snegl-paa-108-kilohertz-32645
Quoted text here. Click to load it

Denne her er ikke ringe, fra et historisk tilbage perspektiv.
som anbefalet på ing.dk

Microprocessors 1/3 - BBC Horizon 1978

http://www.youtube.com/watch?v=XdGD8ZS62yw



Jan Rasmussen



Site Timeline