В каком году Intel выпустила микропроцессор 8080?

Обновлено: 21.11.2024

IIIF предоставляет исследователям обширные метаданные и возможности просмотра мультимедиа для сравнения произведений из коллекций культурного наследия. Посетите страницу IIF, чтобы узнать больше.

Существуют ограничения на повторное использование этого носителя. Для получения дополнительной информации посетите страницу условий использования Смитсоновского института.

Наша база данных коллекций находится в стадии разработки. Мы можем обновить эту запись на основе дальнейших исследований и обзоров. Узнайте больше о нашем подходе к публикации нашей коллекции в Интернете.

Если вы хотите узнать, как вы можете использовать контент на этой странице, ознакомьтесь с Условиями использования Смитсоновского института. Если вам нужно запросить изображение для публикации или другого использования, посетите раздел Права и репродукции.

Мы получили комментарий по электронной почте относительно этого объекта, в котором отмечается, что маркировка "8321" является кодом даты, а префикс "D" в маркировке 8080A относится к керамическому корпусу устройства. Пластик имел бы маркировку «P8080». Соответственно, мы скорректировали дату изготовления и описание материалов. Однако чип с белым керамическим корпусом может иметь или не иметь обозначение «D», а для cerDip может быть префикс «C». Чипы AMD могут иметь этот префикс C вместе с золотыми контактами и позолоченной крышкой Kovar. Чипы для военных могут иметь префикс и суффикс «М», которые не указывают на материал. Спасибо комментатору и нашему эксперту по чипам за дополнительную информацию!

Вт, 03.03.2020 08:22

Примечание. Отправка комментариев на страницах нашей коллекции временно невозможна. Пожалуйста, зайдите позже!

Если у вас есть вопрос или вам нужен личный ответ, посетите раздел часто задаваемых вопросов о музейной коллекции или контактную страницу.

Работа над 8080, первым однокристальным микропроцессором, началась в 1972 году во многом благодаря настойчивости Федерико Фаггина.

Прежде чем Фаггин закончил работу над процессором 8008, он был убежден, что Intel может добиться большего. И 4004, и 8008 работали как компоненты четырехчиповых наборов, и их практическое применение было ограничено. Фаггин хотел создать настоящий однокристальный микропроцессор, отличающийся скоростью и удобством использования.

Он получил благословение совета директоров Intel, и команда разработчиков микропроцессоров компании начала разработку 8080, когда 8008 еще приближался к серийному производству. Команда использовала способности многих из тех людей, которые помогали создавать 4004 и 8008, включая Фаггина, Теда Хоффа, Стэна Мазора и Масатоши Шиму. (Шима работал с Intel в качестве представителя Busicom над 4004 и был нанят в Intel специально для работы над 8080).

Новый чип был разработан быстро и гладко: 8080 прошел испытания в конце 1973 года и был официально представлен в 1974 году.

Среди наиболее примечательных устройств, на которых мог работать процессор 8080, был Altair 8800, первый коммерчески успешный персональный компьютер.

В Intel чип способствовал изменению бизнес-операций компании. В 1974 году Intel считала себя в первую очередь производителем памяти, и, хотя два ее более ранних процессора были финансово успешными, их продажи не бросали вызов этой цели.8080, напротив, продавался так хорошо, что окупил деньги, потраченные на его исследования и разработки, всего за пять месяцев, и продажи продолжали расти, даже несмотря на то, что бизнес памяти пережил общеотраслевой спад. Этот успех указал новое направление для Intel.

«8080 действительно создал рынок микропроцессоров, — сказал Фаггин. «Это было предложено моделями 4004 и 8008, но модель 8080 воплотила это в жизнь».

С этого момента этот рынок станет ключевым элементом бизнеса Intel.

Эта история входит в серию статей, посвященных 50-летию Intel в 2018 году.

Микропроцессор 8080 был разработан Масатоши Шима и Федерико Фаггин; Стэн Мазор участвовал в разработке чипа. В 1972 году работа над микропроцессором 8080 продолжалась, и ЦП был выпущен в апреле 1974 года. Первоначальная версия 8080 имела недостаток, заключавшийся в том, что он мог управлять только маломощными устройствами TTL. После обнаружения неисправности Intel выпустила обновленную версию CPU-8080A, которая могла управлять стандартными TTL-устройствами.

Микропроцессор 8080

Intel 8080/808A не был объектным кодом, он был хорошо согласован с 8008, но его исходный код хорошо согласовывался с ним. Подобно микропроцессору 8008, ЦП 8080 имеет ту же логику обработки прерываний. Максимальный объем памяти на микропроцессоре Intel 8080 увеличен с 16 КБ до 64 КБ. Микропроцессор 8080 был очень популярен, и многие компании производили его вторым поставщиком. Генетические копии процессора 8080 производились в Польше, СССР, ЧССР, Румынии и Венгрии. В настоящее время доступны различные типы микропроцессоров, которые являются усовершенствованием этого процессора.

Микропроцессор 8080

Схема контактов 8080

Микропроцессор объединяет функции центрального процессора компьютера в одной микросхеме. Это программируемое устройство, которое принимает цифровые данные на вход, обрабатывает их в соответствии с командами, хранящимися в его памяти, и выдает результаты на выходе. История микропроцессора с технической точки зрения, фокусируясь на различных корпорациях и конкурентах микропроцессора, включает в себя различные этапы разработки встроенного микропроцессора.

Шесть управляющих и синхронизирующих выходов WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC и WR поступают от микропроцессора 8080, а управляющие входы (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ и INT), входы питания (+12, + 5, -5 и GND), а тактовые входы ( ∅1 и ∅2 ) принимаются 8080.

Архитектура микропроцессора 8080

Функциональные блоки микропроцессора 8080 показаны в приведенной выше архитектуре, а его ЦП состоит из следующих функциональных блоков:

Арифметико-логическое устройство

АЛУ включает следующие регистры:

Арифметические, логические операции и операции сдвига выполняются в АЛУ. Арифметико-логическое устройство питается от временного аккумулятора регистров, триггера переноса и регистра TMP. Результат процесса может быть передан в аккумулятор; аналогично, ALU также подает данные в регистр флагов. Регистр TMP получает информацию от внутренней шины, а затем отправляет данные в АЛУ, а также в регистр флагов. Аккумулятор может быть загружен из внутренней шины, а АЛУ и передает данные во временный аккумулятор. Внутренняя часть вспомогательного триггера переноса и накопителя проверяются на десятичную коррекцию путем выполнения инструкции Decimal Adjust for Addition.

Набор инструкций

Набор инструкций микропроцессора 8080 включает пять различных категорий инструкций:

Группа перемещения данных: инструкция перемещения данных передает данные между регистрами или между памятью и регистрами.
Арифметическая группа: инструкции арифметической группы добавляют, вычитают, увеличивают или уменьшают данные в памяти или в регистрах.
Логическая группа: логические групповые инструкции AND, OR, EX-OR, сравнение, дополнение или ротация данных в регистрах или в памяти.
Группа ответвлений: также называется инструкцией по передаче управления. Он включает в себя условные, безусловные инструкции, инструкции возврата, а также инструкции вызова подпрограммы и перезапуски.
Стек, машина и группа ввода-вывода: эта инструкция включает инструкции ввода-вывода, а также инструкции по обслуживанию стека и внутренних флагов управления

Форматы инструкций и данных

Если регистр содержит двоичное число, важно определить порядок записи битов числа. В микропроцессоре Intel 8080 бит 0 обозначается как LSB, а бит 7 — как MSB.

Инструкции программы микропроцессора 8080 могут иметь длину один байт, два или три байта. Различные байтовые инструкции должны храниться в последовательных ячейках памяти.Адрес первого байта всегда используется как адрес инструкций. Правильный формат инструкции зависит от конкретной выполняемой операции.

Память

Общий объем адресуемой памяти микропроцессора составляет 64 КБ, а стек памяти программ и данных занимает один и тот же объем памяти.

В памяти программ программа может быть размещена в любом месте памяти; инструкции вызова, перехода и ветвления могут использовать 16-битные адреса, т. е. их можно использовать для ветвления/перехода в любом месте в пределах 64 КБ памяти. Во всех этих инструкциях используется полная адресация.
В памяти данных процессор всегда использует 16-битные адреса, чтобы данные могли располагаться где угодно. неполна только по размеру памяти, стек поднимается вниз.

Флаги состояния

Флаг нуля: если результат инструкции имеет значение «0», этот флаг нуля устанавливается; в противном случае он сбрасывается.
Флаг знака: если бит MSB инструкции имеет значение «1», этот флаг устанавливается; в противном случае он сбрасывается.
Флаг четности: если количество установленных битов в результате имеет четное значение, этот флаг устанавливается; в противном случае он сбрасывается.
Флаг переноса: если во время заимствования, сложения, вычитания или сравнения произошел перенос, этот флаг устанавливается; в противном случае он сбрасывается.
Вспомогательный перенос: этот флаг устанавливается, если произошел перенос из 3-битного в 4-битный результат; в противном случае он сбрасывается.

Прерывания

Процессор поддерживает маскируемые прерывания. Когда возникает прерывание, процессор выбирает одну команду с шины; часто одна из этих инструкций:

В инструкциях RST (RST0–RST7) процессор сохраняет текущий программный счетчик в стек и переходит к ячейке памяти N * 8 (где N — 3-битное число от 0 до 7, указанное в инструкции RST).
Инструкция CALL представляет собой 3-байтовую инструкцию, в которой процессор вызывает подпрограмму, адрес которой указан во втором и третьем байтах инструкции.

С помощью инструкций EI и DI прерывания могут быть разрешены или отключены.

Таким образом, микропроцессор Intel 8080 является преемником процессора Intel 8008. Первоначальная версия микропроцессора имела неисправность. После того, как ошибка была обнаружена, Intel выпустила обновленную версию процессора, которая могла управлять стандартными TTL-устройствами. Речь идет о микропроцессоре 8080 и его архитектуре. Основываясь на информации, представленной в этой статье, читателям предлагается размещать свои предложения, отзывы и комментарии в разделе комментариев, указанном ниже.

Интел

Он вышел в 1974 году и стал основой MITS Altair 8800, для которого два парня по имени Билл Гейтс и Пол Аллен написали BASIC, и миллионы людей начали понимать, что у них тоже может быть свой собственный, личный , компьютер.

Тодд Дейли [CC By-SA 2.0] через Wikimedia Commons

Altair 8800, основанный на Intel 8080, стал первым коммерчески успешным домашним ПК для любителей.

Сейчас, примерно через 40 лет после дебюта микропроцессора Intel 8080, отрасль может указать на прямых потомков этого чипа, которые астрономически мощнее (см. врезку ниже). Так что же нас ждет в следующие четыре десятилетия?

Те, кто был связан с появлением процессора 8080 или наблюдал за ним и знает, как в результате появилась индустрия ПК и современная цифровая среда, могут не беспокоиться о росте спецификаций оборудования. Этих отраслевых наблюдателей больше волнуют решения, с которыми компьютерная индустрия и человечество в целом столкнутся в ближайшие десятилетия.

Начало 8080

Во время работы в Intel иммигрант из Италии Фредерикко Фаггин разработал процессор 8080 как усовершенствование чипа Intel 8008 — первого восьмибитного микропроцессора, дебютировавшего двумя годами ранее. 8008, в свою очередь, представлял собой одночиповую эмуляцию процессора Datapoint 2200, настольного компьютера, представленного компанией Computer Terminal Corp. из Техаса в конце 1970 года.

Главным среди многих улучшений Intel 8080 было использование 40 контактов разъема, а не 18, как у 8008. Наличие всего 18 контактов означало, что некоторые линии ввода-вывода должны были использовать общие контакты. Это вынудило разработчиков использовать несколько десятков вспомогательных микросхем для мультиплексирования линий ввода-вывода на 8008, что сделало микросхему непрактичной для многих применений, особенно для любителей.

"8080 открыл рынок, предложенный 8008", – говорит Фаггин.

Что касается будущего, он говорит, что надеется увидеть развитие, не похожее на прошлое.«Сегодняшние компьютеры по своей концепции ничем не отличаются от тех, что использовались в начале 1950-х, с процессором, памятью и алгоритмами, выполняемыми последовательно», — сокрушается Фаггин, и он хотел бы увидеть это изменение.

Он возлагает некоторую надежду на работу, проделанную для имитации других процессов, особенно в биологии. «Способ обработки информации внутри живой клетки полностью отличается от обычных вычислений. В живых клетках это осуществляется с помощью нелинейных динамических систем, сложность которых не поддается воображению — миллиарды частей демонстрируют почти хаотическое поведение. Но представьте себе большой выигрыш». когда мы понимаем процесс.

Фредерикко Фаггин с чипом 4004 в 2011 году. Разработанный им чип 4004 был предшественником 8080.

"Через сорок лет мы начнем расщеплять орешек: для моделирования структур с таким динамическим поведением потребуются огромные компьютеры", – говорит Фаггин. «Тем временем прогресс в вычислениях будет продолжаться с использованием разработанных нами стратегий».

Ник Треденник, который в конце 1970-х был разработчиком процессора Motorola 68000, позже использовавшегося в оригинальном Apple Macintosh, согласен. «Большие достижения, которые я вижу в следующие четыре десятилетия, будут заключаться в нашем понимании того, что я называю биоинформатикой, основанной на биологических системах», — говорит он. «Мы начнем понимать и копировать решения, которые природа уже разработала».

Карл Хелмерс, основавший в 1975 году журнал Byte, посвященный индустрии ПК, добавляет: "Со всеми нашими современными кремниевыми технологиями мы до сих пор лишь реализуем конкретные реализации универсальных машин Тьюринга, опираясь на нынешние почти 70-летней концепции архитектуры фон Неймана."

Человеко-цифровой синтез?

То, как мы будем взаимодействовать с компьютерами в будущем, волнует большинство экспертов больше, чем природа самих компьютеров.

"Последние четыре десятилетия были посвящены созданию технической среды, а следующие четыре десятилетия будут посвящены слиянию человеческого и цифрового доменов, слиянию процесса принятия решений человеком с обработкой чисел машиной", – говорит он. Роб Эндерле, отраслевой аналитик на протяжении последних трех десятилетий.

Технические характеристики чипа тогда и сейчас

Изучение одного из последних высокопроизводительных потомков процессора 8080, Intel Core i7-5960X, показывает, что рост действительно был значительным, но не одинаковым для всех спецификаций. Например, объем памяти действительно увеличился в миллион раз, с 64 КБ до 64 ГБ. Но количество транзисторов в самом процессоре увеличилось в 433 333 раза, с 6 000 до 2,6 млрд.

Тактовые частоты современных чипов ограничены проблемами рассеивания тепла, а тактовая частота новейшего процессора 3 ГГц в 1 500 раз превышает скорость 2 МГц процессора 8080.

У i7-5960X восемь ядер, а у 8080 — только одно. Процессору 8080 требовалось около четырех тактов для выполнения инструкции на машинном уровне, что соответствует производительности около 500 000 инструкций в секунду. Эмпирическое правило сегодня — четыре инструкции за такт, что дает i7 с восемью ядрами производительность 96 миллиардов операций в секунду, или в 192 000 раз больше, чем у 8080.

Конечно, дополнительные факторы, такие как скорость и емкость памяти, скорость и емкость хранилища, большой объем кэш-памяти на кристалле, а также включение графических и аудиопроцессоров, также увеличивают возможности современных систем.

Между тем, розничная цена 8080 в 1974 году составляла 360 долларов, что (с учетом инфляции) сегодня составляет 1740 долларов. Первоначальная цена i7-5960X за единицу в 2014 году составляла 1059 долларов США, то есть почти на 40% меньше.

Следующие четыре десятилетия теоретически могут привести к еще 20 удвоениям, что приведет к еще одному коэффициенту улучшения примерно в 200 000, что приведет к созданию устройства примерно в 40 миллиардов раз более мощного, чем исходный 8080. Через 40 лет чип может стоить (в 2014 г. долларов) около 635 долларов. Однако более чем вероятно, что будут возникать точки убывающей отдачи, как это уже происходит с тактовыми частотами, что заставит отрасль принять одну или несколько альтернативных архитектур, как предсказывают некоторые эксперты.

В этом слиянии люди будут учиться осуществлять прямое мозговое управление машинами так же, как сейчас они учатся играть на музыкальных инструментах, – предсказывает Ли Фельзенштейн. Он участвовал в разработке Sol-20 (одной из первых машин для любителей на базе 8080) и Osborne 1, первого портативного компьютера для массового рынка.

"Я научился играть на блокфлейте и мог издавать звуки, не задумываясь об этом. Это нормальный процесс, который занимает некоторое время", – отмечает он. Он добавляет, что изучение интерфейса компьютер-мозг также будет очень интерактивным процессом, начиная примерно со средней школы, с использованием систем, которые изначально неотличимы от игрушек.

«Из этого выйдет синтез людей и машин, и результаты не будут определяться ни машинами, ни конструкторами машин.Каждый человек и его машина будут немного отличаться, и нам придется с этим смириться — это не будет Большой Брат, универсальная среда», — прогнозирует Фельзенштейн.

«Легкий интерфейс — это то, что вам нужно, — возражает Аарон Голдберг, возглавляющий Content 4 IT и следящий за технологической отраслью в качестве аналитика с 1977 года. "Учитывая вычислительную мощность, которая должна быть доступна, добавляет он.

"Взаимодействие с этими устройствами будет менее тактильным и более вербальным", – говорит Эндрю Сейболд, также давний отраслевой аналитик. "Мы будем говорить с ними больше, и они будут говорить больше и говорить больше. Это либо хорошо, либо страшно".

Темная сторона

Некоторые наблюдатели считают, что все более мощные компьютеры могут вызвать проблемы.

"В ближайшие четыре десятилетия самая большая проблема будет заключаться в том, что произойдет, когда устройства станут умнее, функциональнее и осведомленнее, чем мы", – говорит Голдберг. «Если вы будете следовать кривой, мы явно будем подчиняться технологии. Результаты могут быть ужасающими или вдохновляющими. Между ними всегда может быть напряженность. увлекательно, но и проблем будет гораздо больше."

"Существует большое беспокойство по поводу того, что мы развиваем расу, которая заменит нас", – добавляет Эндерле. Опасения высказывают ученые и другие люди, от технологического предпринимателя Илона Маска до известного физика Стивена Хокинга. «Мы могли бы создать что-то настолько умное, что оно подумало бы, что без нас ему будет лучше», — добавляет Эндерле. "Он увидит, что мы не всегда рациональны, и решит проблему, либо мигрировав за пределы планеты, как многие надеются, либо уничтожив человеческую расу".

Не все согласны со сценарием конца света. «Я meliora консерватор в отношении будущего компьютерных технологий», — возражает Хелмерс из журнала Byte. (Meliora в переводе с латыни означает «все лучше», и это девиз альма-матер Хелмерса, Рочестерского университета.) предшествующих творческих умов, наша технология будет мелиорой в энной степени."

В любом случае, "Процессор – это лишь малая часть проблемы в наши дни. Проблема заключается в том, что мы с ним делаем", – добавляет Боб Франкстон, соавтор VisiCalc, первого "убойного приложения" для ПК. 1978 г.

"У вас будет эквивалент Watson в ваших наручных часах или встроенный внутрь вас — что вы тогда захотите делать?" — задается вопросом Джонатан Шмидт, один из разработчиков Datapoint 2200. Watson — это имя объекта искусственного интеллекта IBM, известного победой в телевизионной викторине «Опасность!». против двух чемпионов среди людей в 2011 году.

Тед Нельсон, который изобрел термин гипертекст в 1960-х годах и чей еще не реализованный проект Xanadu имеет много общего с более поздней Всемирной паутиной, в значительной степени отвергает как прошлое, так и будущее. «Авансы? Все обернулось дерьмом и тюремным заключением», — говорит он. Что касается следующих четырех десятилетий: «Чем больше дерьма, тем хуже тюремное заключение». (Xanadu Нельсона предоставит всем пользователям доступ к файлам, включая права на редактирование. Пользователи сегодняшней сети могут делать только то, что позволяет им определенный сайт.)

Особые достижения

Некоторые эксперты предсказывали или призывали к определенным достижениям. Например, Стэн Мазор, который в качестве разработчика чипов в Intel участвовал в разработке 8008, говорит, что машинное зрение может стать следующим рубежом.

"Когда компьютеры смогут видеть, мы совершим большой скачок вперед в разработке привлекательных компьютерных приложений", – говорит Мазор. «Хотя типичные мультипроцессоры, работающие над одной задачей, загружаются примерно на 16 ЦП, но если задачу можно разделить, то мы можем увидеть 100 000 ЦП на чипе. Анализ сцены Vision может быть одной из тех проблем, которые подходят для крупномасштабного параллелизма». /p>

"Почему мы не можем использовать имеющиеся сегодня вычислительные мощности для более эффективного взаимодействия компьютеров с людьми без использования языков программирования, операционных систем и т. п.?" — спрашивает Марсиан Э. «Тед» Хофф, который был начальником Мазора в Intel во время проекта 8008. "В обработке естественного языка достигнут недостаточный прогресс, и я надеюсь, что это разочарование будет исправлено."

"Меня немного беспокоят все эти облачные технологии", – добавляет Хофф. «Учтите, что задержка из-за нескольких дюймов провода между чипом ЦП и его памятью теперь соответствует нескольким инструкциям [ЦП]. Локальное хранилище никогда не было дешевле. его безопасность сомнительна, а время доступа к нему на несколько порядков больше, чем с локальным хранилищем. И учитывайте требования к пропускной способности."

Ник Треденник, бывший инженер-конструктор Motorola, работавший над микропроцессором MC68000, и соучредитель производителя микросхем NexGen, требует оборудования, которое можно настроить в соответствии с потребностями программного обеспечения. «Нам нужно сделать оборудование доступным для программистов, а не только для разработчиков логики. Я предсказывал это много лет назад, но этого не произошло». Он предвидит, что микроэлектромеханические системы (МЭМС) в сочетании с Интернетом вещей должны привести к созданию зданий и мостов, которые смогут сообщать, когда они перегружены или требуют обслуживания.

Что касается совокупного будущего результата роста компьютерной мощи, "я не думаю, что это будет мир во всем мире или человеческая продолжительность жизни 300 лет", – говорит Франкстон. "Что бы это ни было, это будет новая норма, и люди будут жаловаться на "современных детей"".

Читайте также:

В каком году Intel выпустила микропроцессор 8080?

Комментарии

Микропроцессор 8080

Архитектура микропроцессора 8080

Начало 8080

Человеко-цифровой синтез?

Технические характеристики чипа тогда и сейчас

Темная сторона

Особые достижения