Казалось бы, совсем недавно мы жили в "аналоговом" мире, где сегодняшние умные часы и фитнес-браслеты, смартфоны и планшеты, ноутбуки и рабочие станции казались далекой фантастикой. Но время идет, технологии стремительно развиваются, а всё это изобилие электроники настолько вписалось в окружающую действительность, что мы попросту перестали его замечать, воспринимая как должное.

Но вдумайтесь: даже этот текст вы читаете совсем не на бумаге, верно? Давайте же посмотрим, что объединяет все разнообразие умных устройств в нашей жизни и является основой, на которой они построены. Верно, это — центральный процессор, он же CPU. Но хотя процессорам в современном понимании примерно 60 лет, на самом деле их история начинается намного раньше.

В партнерском проекте с AMD рассказываем, как создавались маленькие электронные блоки, без которых сегодня мы не можем представить наш технологичный мир.

Представьте себе 1823 год: в Исландии только закончилось извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль, длившееся больше года, Греция ведет борьбу за независимость от Османской империи, в самом разгаре Турецко-персидская и Первая англо-бирманская войны, а Франко-Испанская война заканчивается победой французов при Трокадеро.

А в это время в Швеции, барон и по совместительству блестящий ученый, Йёнс Якоб Берцелиус, впервые выделил в свободном состоянии кремний (Si), который и сегодня, спустя почти 200 лет является основой современных процессоров.

ВЕРНЕМСЯ НА 200 ЛЕТ НАЗАД

Почти 45 лет спустя, 23 декабря 1947 года в стенах Bell Laboratories инженеры Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли изобретают первый транзистор. Этот важный шаг был оценен по достоинству и отмечен Нобелевской премией в 1956 году.

Переместимся на 80 лет вперед, в 1903 год. Мир на пороге новой эры: братья Райт подают заявку на свой знаменитый патент "летающей машины", а Виллем Эйнтховен конструирует первый электрокардиограф. Но главной "рок-вездой" науки в тот период является, без сомнения, Никола Тесла. Именно он патентует в 1903 году электрические логические схемы, которые называет "переключателями" — базовую идею, которая однажды станет основой современных компьютерных вычислений.

Транзисторы позволили отказаться от электромеханических реле и вакуумных ламп, использовавшихся в ранних образцах вычислительных машин. Применение транзисторов позволило добиться более высокой скорости работы, а также снизить энергопотребление и повысить надежность ранних вычислительных машин.

Наш исторический экскурс вплотную подбирается к современной истории, но впереди еще один шаг: 12 сентября 1958 года была продемонстрирована первая в мире интегральная схема, разработанная Робертом Нойсом из Fairchild Semiconductor и Джеком Килби из Texas Instruments, объединившая в себе перечисленные ранее наработки.

Интегральные схемы позволили создавать микро-чипы с расположенными на них транзисторами. А собственно процессор состоял из нескольких интегральных схем. Технологии быстро развивались, позволяя размещать на кремниевом кристалле всё больше и больше транзисторов — делая CPU более мощными.

Однако архитектура этих процессоров была далека от той, что мы знаем сегодня. Прежде всего это касалось программного обеспечения — его можно было использовать лишь на той конфигурации, для которой оно создавалось. Отсутствие единого стандарта не могло не тормозить общий прогресс.

И тут необходимо упомянуть компанию IBM. Прежде всего она отличилась тем, что в 1960 году в Нью-Йорке разработала первый автоматический завод по массовому производству транзисторов. А уже к 1964 году представила первую в индустрии попытку стандартизации: архитектура IBM System/360 поддерживала единый набор инструкций, который позволял создавать программное обеспечение, одинаково успешно работающее на любых модификациях System/360.

Кроме того, IBM System/360 стала первой 32-разрядной системой в индустрии, а также первой, в которой был реализован 8-битный байт (до этого существовал, как бы странно это сегодня ни звучало, 6-битный). Этот компьютер также умел работать с виртуальной памятью и в целом задал стандарты современных решений.

19 апреля 1965 года инженер Гордон Мур делает своё знаменитое наблюдение об интегральных схемах, которое становится известным как "Закон Мура" (согласно которому количество транзисторов в кристалле микропроцессора удваивается каждые 2 года), и определяющим развитие всей индустрии на десятилетия вперед.

Немного позже, в 1968 году, Гордон Мур вместе с Робертом Нойсом основывают компанию Intel. И практически в то же самое время, 1 мая 1969 года была основана компания Advanced Micro Devices, которую сегодня все называют просто — AMD.

"ДЕСЯТИЛЕТИЕ INTEL"

19 апреля 1965 года инженер Гордон Мур делает своё знаменитое наблюдение об интегральных схемах, которое становится известным как "Закон Мура" (согласно которому количество транзисторов в кристалле микропроцессора удваивается каждые 2 года), и определяющим развитие всей индустрии на десятилетия вперед.

Немного позже, в 1968 году, Гордон Мур вместе с Робертом Нойсом основывают компанию Intel. И практически в то же самое время, 1 мая 1969 года была основана компания Advanced Micro Devices, которую сегодня все называют просто — AMD.

В то же самое время часть сотрудников Intel создала свою собственную компанию и вывела на рынок процессор Zilog Z80. Обладая большей производительностью и меньшей ценой в сравнении с первоисточником, Zilog Z80 быстро завоевал популярность и использовался вплоть до середины 90-х годов в невообразимом количестве компьютеров (среди которых ZX Spectrum и Commodore-128) и игровых приставок (Sega SG-1000, Sega Master System, Game Boy, Game Boy Color и так далее).

Примерно в то же время Motorola представила на рынке собственное решение, по техническим параметрам схожее с Intel 8080, процессор MC6800. К сожалению, особым спросом на рынке он не пользовался, вследствие чего компании пришлось уволить около 4000 сотрудников.

Часть из них объединилась в компанию MOS Technology, которая выпустила процессор MOS Technology 6501 — фактически, клон MC6800. Однако, столкнувшись с юридическим давлением со стороны бывшего работодателя, инженеры MOS в корне переработали свой процессор, создав самостоятельную версию 6502. Именно на MOS Technology 6502 работали первые компьютеры Apple, вручную собиравшиеся Стивом Возняком.

AMD запустила собственное производство в 1974 году, начав с модели AMD 9080™ — по сути, клона 8080. Но нужно отдать компании должное, уже тогда в ее стенах началась разработка собственных решений.

Впрочем, в то время даже Киевский НИИ микроприборов отличился созданием своей копии 8080, назвав ее КР580ВМ80А. Этот клон выпускался в нескольких модификациях, в том числе и для армии.

Популярность процессора 8080 была невероятной: в США его использовали даже в системах уличного освещения и управления светофорами. Но самое главное — он стал основой множества компьютерных систем, послуживших прообразами современных компьютеров.

Параллельно с 4-битным 4004 компания разрабатывала также 8-битный микропроцессор 8008, поступивший в продажу в 1972 году с ценником 120 долларов. Процессор хорошо продавался и Intel, уловив тренд, стала развивать направление, совершенствуя технологию. А уже в апреле 1974 года компания явила миру Intel 8080 — невероятно мощные по тем временам 2 МГц, 16-разрядная адресная шина и адресация 64 КБ памяти.

Самым известным из них считается представленный в 1975 году Altair 8800, который вместе с корпусом стоил всего 621 доллар, а в виде "конструктора" вообще 439. И хотя он поставлялся без клавиатуры и монитора, а за ввод и вывод данных отвечал комплект переключателей и лампочек на передней панели, популярность Altair 8800 была столь высока, что компания-производитель не справлялась с заказами.

А не меньшая популярность процессора Intel 8080 породила массу его клонов: их производством занималось множество фирм, среди которых засветились даже Siemens, National Semiconductor, NEC и AMD.

Последовавшие семидесятые были, как ни крути, "десятилетием Intel". 15 ноября 1971 года Intel представила свой первый микропроцессор Intel 4004. Он нес на борту впечатляющие 2300 транзисторов, выполнял 60 000 операций в секунду, обращался к 640 байтам памяти и стоил "всего" 200,00 долларов.

Начинались 80-е. К этому моменту Intel и AMD превратились в двух основных игроков на рынке процессоров и вечных конкурентов. Как только одна из компаний представляла новую разработку, другая тут же предлагала конкурирующее решение с улучшенными параметрами и за меньшую стоимость, тем самым подтверждая верность закона Мура.

На решения Intel в виде процессоров 8086, 8088, 80186, 80188, 80286, 80386 (i386) и 80486 (i486) у AMD тут же находился ответ в виде Am8086, Am8088, Am186, Am286, Am386, Am486 и 5x86, которые, при полной совместимости, работали в целом чуть лучше и стоили чуть дешевле.

В этом странном танго два производителя кружились более десяти лет, пока Intel не представила свой первый процессор Pentium. На дворе стоял 1993 год. Невозможность запатентовать цифры "i586" заставили Intel выбрать какое-то запоминающееся название и это оказалось верным шагом: название Pentium на долгое время стало синонимом понятия "быстрый компьютер".

ЗАКОН МУРА В ДЕЙСТВИИ. БИТВА AMD И INTEL

AMD, разумеется, не осталась в стороне. Но в этот раз ответом стала первая полностью самостоятельная разработка — процессор AMD K5™. В чём-то превосходя Pentium, в чём-то уступая ему, AMD K5™ столкнулся со шквалом несправедливой критики, которая на долгое время ухудшила репутацию AMD среди пользователей.

Следующий принципиально новый процессор AMD выпустила уже с опережением. В 1997 году компания представила очередную разработку, процессор AMD K6™ — совместимый со старыми материнскими платами, производительный и недорогой, вышедший на месяц раньше, чем Intel Pentium II. Однако предыдущие события и некоторые производственные проблемы помешали AMD стать лидером рынка в то время.

Настоящим прорывом для AMD стало 23 июня 1999 года. В этот день компания представила процессор AMD Athlon™ — удивительно успешный продукт, практически восстановивший позиции AMD на рынке.

Окончательно отказавшись от клонирования чужих идей, компания стала набирать обороты и уже в 2000 году представила буквально революционный шаг — новую 64-битную архитектуру x86–64, которую практически сразу же начали называть AMD64.

В то же время Intel сталкивается со всё большими трудностями: "предательство" Apple, отказавшейся от процессоров Intel в пользу собственных разработок, проблемы с цепочками поставок из-за продолжающейся пандемии COVID-19, а также вполне возможный перенос премьеры нового семейства процессоров Alder Lake ставят Intel в оборонительную позицию.

Официально перейдя из аутсайдеров в пионеры технологий, AMD не растерялась, и сегодня, спустя 20 лет, стала настоящим лидером рынка процессоров для персональных компьютеров. По последним данным, 7 из 10 процессоров, продающихся на Amazon, принадлежат к семейству AMD Ryzen™.

Знаковым событием для индустрии стало приобретение компанией AMD канадской компании ATI Technologies в 2006 году. Специализацией ATI были графические процессоры, а сама компания успешно конкурировала за лидерство в отрасли со знаменитой NVIDIA. Результатом объединения усилий инженеров двух компаний под общей крышей AMD стала революционная технология Fusion, объединившая на одном кристалле CPU (собственно центральный процессор) и GPU (графический процессор).

Технология Fusion оказалась гениальным решением, которое и сегодня, спустя добрый десяток реинкарнаций, является основой для множества аппаратных решений самых разных производителей компьютерной техники. Последняя на сегодняшний день версия носит имя Zen 3, а такой тип процессоров приобрел общепринятое название Accelerated Processing Unit, или сокращенно APU.

Например, мобильные устройства тоже нуждаются в CPU, и процессоры в смартфонах сегодня мощнее, чем в любом персональном компьютере еще несколько лет назад. Многие компании задались целью разработать собственные процессоры, пытаясь создать некое усредненное решение, которое можно было бы использовать как в десктопных, так и в мобильных решениях. Китайские и корейские компании активно включаются в разработку новых архитектур. Европейский Союз издает директивы, направленные на развитие европейского производства процессоров. И всё это разнообразие окружает нас со всех сторон, ведь "умными" сейчас становятся холодильники и стиральные машины, чайники и кондиционеры, телевизоры и аудиотехника — всего не перечесть.

А ЧТО ДО ВСЕГО ЭТОГО НАМ, ПРОСТЫМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМ?

На самом деле, есть о чем задуматься. Пример противоборства Intel и AMD ярко демонстрирует, что конкуренция двигает прогресс.

И всем этим устройствам, вы не поверите, нужны процессоры. Удивительно, как AMD, несмотря на невероятную конкуренцию, уверенно занимает лидерские позиции, не пытаясь почивать на лаврах. Так что остается только пожелать настоящему ветерану процессорного фронта, держать руку на пульсе и оставаться активной легендой современной индустрии.

Современные рабочие процессы требовательны, как и каждый из нас. Огромные базы данных, моделирование, совместная работа над проектами – задачи с каждым годом становятся все интереснее и сложнее. Персональные компьютеры для бизнеса на базе процессоров AMD Ryzen™ PRO воплощают мощность, безопасность и надежность, чтобы работа была комфортной.

ВЫБОР ПРОФЕССИОНАЛОВ

Новое поколение процессоров AMD Ryzen™ PRO обеспечивает необходимую производительность и надежность благодаря внедрению эффективных инновационных технологий и революционной архитектуре гибридных процессоров. Как лидер в сфере внедрения передовых технологий компания AMD акцентирует внимание на использовании эффективных инновационных разработок — от обычных настольных систем до особо важных мобильных платформ.

Процессоры AMD Ryzen™ PRO пользуются доверием крупных компаний во всем мире. Они разработаны для проведения бизнес-вычислений на высоком уровне и отличаются высокой надежностью. Технологии AMD Secure и ARM® TrustZone® обеспечивают ультрасовременные функции безопасности, выводя системы на кристалле на новый уровень. Решения на базе AMD разработаны с учетом ежедневных потребностей работников современных компаний и обеспечивают производительность и абсолютную уверенность в нормальном рабочем процессе.