От Intel 4004 до Intel Core i7-3960X Extreme Edition - факты, о которых вы, может быть, не знали

14 ноября 2011 года, корпорация Intel представила процессоры Intel Core i7-3960X Extreme Edition и Intel Core i7-3930K.

15 ноября 2011г. микропроцессору Intel 4004 исполнилось 40 лет.

Вот эти две знаменательные даты послужили целью проведения мероприятия компанией Intel и написания мной статьи, которую вы сейчас читаете.

Мероприятие открыл Михаил Рыбаков, глава PR департамента Intel в России:

Алексей Рогачков — региональный специалист по внедрению продукции Intel рассказывал об изменениях, произошедших за 40 лет.

Intel 4004 - первый процессор Intel

Intel 4004 - первый процессор для массового рынка.

Процессор Intel 4004 был разработан для калькулятора со встроенным принтером, производимого компанией Busicom, который впервые вышел на рынок в конце 1971г.

Процессор Intel 4004 был упомянут в журнале Electronic News 15 ноября 1971г.

Эту дату можно считать началом новой эры интегрированной электроники, если верить рекламе:

В процессоре 4004 впервые были объеденены компоненты программируемого компьютера в едином чипе.
Выпущенный в 1971г Intel 4004 содержит 2300 транзисторов и работает на частоте 740кГц.

Основными разработчиками Intel 4004 стали сотрудники Intel:

• Федерико Фаггин (Federico Faggin);
• Тэд Хофф (Ted Hoff);
• Стэнли Мэйзор (Stanley Mazor);
• Лес Вадас (Les Vadasz);
• Масатоши Сима (Masatoshi Shima) из Busicom.

Свой вклад в разработку процессора Intel 4004 также внесли Роберт Нойс (Robert Noyce) и Гордон Мур (Gordon Moore).

Ферерико Фаггин, Тед Хофф и Стенли Мэйзор 15 октября 2011 года получили от президента США Барака Обамы Национальную медаль технологий и инноваций за процессор Intel 4004.

Какие изменения произошли за 40 лет?

Какие изменения произошли за 40 последующих лет?

Тактовые частоты и число транзисторов уверенно росли, а техпроцесс производства микросхем не менее уверенно снижался.

Вы знаете это как закон Мура, который, в оригинале, звучит так - «The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year» (Пруфлинк).

Гордон Мур наметил такие вехи числа компонентов на микросхеме, при неизменной минимальной стоимости:

• 1965 — 50
• 1970 — 1000
• 1975 — 65000

Выпущенный в 1971г, Intel 4004 содержал 2300 транзисторов.

Intel Core второго поколения, выпущенный в 2011 году, содержит почти миллиард транзисторов.

Процессоры Intel Core следующего поколения будут содержать 1.48 млрд транзисторов.

Intel 4004 проводился на базе 10-мкм техпроцесса.

Процессоры Intel Core второго поколения выпускаются по 32-нм техпроцессу.

Величина транзисторов в современных процессорах примерно в 300раз меньше, а площадь - в 100 000 раз.

Если бы процессор Intel Core второго поколения (216мм2) производился по техпроцессу 10-мкм, то его кристалл был бы прямоугольником со сторонами 3 на 7 метров!

Частота процессоров за 40 лет выросла в 5000 раз (с 740кГц до 3.9ГГц).

В те же 5000 раз сократилось энергопотребление одного транзистора.

Во сколько бы обошлось использование современного процессора Intel Core второго поколения с энергопотреблением, в 5000 раз больше реального? Примерно, в 100000 евро (т. е. более 4000000 рублей) в год.

В музее процессоров вы можете просмотреть процессорную историю более подробно.

2011 год

6-ядерные процессоры Intel Core 2ого поколения содержат более 2 млрд транзисторов и обладают вычислительной мощностью 365000 процессоров Intel 4004, выпущенных 40 лет назад (К сожалению, компания Intel не смогла предоставить рабочую модель системы с процессором Intel 4004, чтобы можно было попытаться проверить это число. Скорее всего, данное число было получено теоретическим, а не эмпирическим методом).

Вот так плавно мы и подошли к новым процессорам для платформы Intel LGA 2011, флагманом которой является процессор Intel Core i7-3960X Exreme:

Помимо флагмана, в линейку входит еще две модели процессоров:

Коробки продуктов:

Думаем, вы в курсе, что процессоры архитектуры SandyBridge не очень любят разгон по шине (Если не в курсе, то загляните в раздел Сокет 1155 или же прочтите статью Обзор, разгон и тест процессора Intel Core i5-2500K (LGA 1155): новая надежда оверклокеров!).

В новой платформе разгон по шине также не очень хорошо работает, но появился дополнительный множитель, который отвечает за повышение опорной частоты для процессора, не затрагивая опорную частоту для остальных компонентов системы:

Чем же можно охладить такую большую и сложную микросхему?

Помимо традиционного алюминиевого «блинчика» с медной начинкой, Intel предложила компактную СВО, производства Asetek:
Разумеется, СВО забрендирована.

Как дела на "кухне"?

Вторую часть презентации проводил Всеволод Предтеченский, разработчик систем на чипе (SoC).

Что мы знаем о Всеволоде?

Как видите, большие корпорации предоставляют отличные возможности для развития международной карьеры.
Мог ли маленький Сева мечтать о таком?

Всеволод рассказывал о «кухне» разработчиков Intel — такие детали вы не узнаете из пресс-релизов.

Мы ограничимся парой слайдов, наиболее полно раскрывающих культуру разработки технологий в компании Intel на примере проектов, которым Всеволод посвятил шесть лет.

В каждом проекте разработки микросхем участвуют не менее трех групп разработчиков.

Системные архитекторы придумывают архитектуру будущего кристалла, исходя из тех задач и требований, которые планируется решать с помощью этих микросхем:

Инженеры, по документам подготовленным архитекторами, выполняют проектирование микросхемы:

Любые проекты, даже самые простые, требуют менеджмента, что уж говорить про такие сложные задачи, как разработка микросхем? Поэтому всегда есть руководитель проекта, перед которым стоят задачи по увязке отдельных элементов проекта, таких как...:

… в результат.

Всеволод поделился несколькими секретами:

Почитайте, подумайте — вы увидите, что эти советы, которые основаны на опыте разработки сложных технических устройств, применимы и в обычной жизни.

Завершим рассказ этим слайдом:

Для некоторых он может показаться бессмысленным (посещение музея процессоров, поможет вам).
Те, кто постарше, могут вспомнить эпизоды из жизни компании Intel, о которых написано здесь.

Совершив такой экскурс в историю микропроцессоров, мы можем резюмировать рассказ фразой: "Все только начинается!"

Обсудить статью в конференции.