Před 40 lety zahájil procesor Intel 4004 počítačovou éru – Jak moc se od té doby věci změnily? Tisk E-mail
Napsal Jan "DD" Stach   
Wednesday, 16 November 2011
altSrovnejme si první komerční procesor Intel 4004 se současnou generací procesorů – 40let vývoje.

 

 

 

 

Ani se tomu nechce věřit, ale je to tak. Dnes 15.11. roku 1971, společnost Intel představila první komerční mikroprocesor na světě. Intel 4004 je předchůdce všech současných x86 procesorů, tak jak je dnes známe a tak jak od té doby utvářejí celý svět. Samozřejmě tehdy Intel neměl tušení, co to vlastně uvedl na trh a jakou tím odstartoval celosvětovou éru, ostatně samotný čip 4004 vznikl spíše náhodou než cíleným vývojem, tak jak ostatně vznikla a vzniká celá řada nejvýznamnějších vynálezů.

A jaké byly parametry tohoto revolučního čipu a praotce současných procesorů? Byl to vlastně „šváb“ se 16piny a 2300 tranzistory s frekvencí 740 kHz!

  • Srovnávat rychlost tranzistoru prvního mikroprocesoru s nejnovějšími tranzistory je totéž, jako srovnávat hlemýždě (5 metrů za hodinu) s keňským běžcem Patrickem Makau Musyokim při jeho rekordním maratonu (42 195 metrů, čas 1:03:38, průměrná rychlost 20,6 km/h – výsledek z Berlína). Nejrychlejší procesory na světě dosahují rychlostí kolem 4 GHz. Ve srovnání s procesorem 4004 je to jako srovnávat Usaina Bolta s hlemýžděm.

  • Dnes provoz laptopu vyjde na zhruba 25 eur ročně. Pokud by ovšem spotřeba elektrické energie byla stejná jako v roce 1971, činily by náklady na provoz 100 000 eur ročně. A při takovýchto nákladech by si osobní počítač mohl dovolit jen málokdo.

  • Procesor 4004 obsahoval 2300 tranzistorů. Současné procesory Intel Core™ druhé generace mají téměř miliardu tranzistorů. Srovnání je stejné, asi jako kdybychom obyvatelstvo větší vesnice porovnávali s Čínou.

  • Pokud by dnešní procesory Intel Core 2. generace (skutečné rozměry: 216 mm2) byly vyráběny starší technologií, měly by rozměr 21 m2 neboli 7 x 3 m. Dokážete si něco takového představit ve svém notebooku? Naštěstí velikost tranzistorů se zmenšila v souladu s Mooreovým zákonem, který říká, že počet tranzistorů na čipu se zdvojnásobí zhruba každé dva roky.

  • Mikroprocesor 4004 fungoval na frekvenci 749 kHz (nové procesory 2. generace Intel Core dosahují téměř 4 Ghz. Pokud by se stejným tempem zvyšovala rychlost automobilů, pak by cesta ze San Franciska do New Yorku anebo z Lisabonu do Moskvy trvala jednu sekundu (za předpokladu, že rychlost osobního automobilu v roce 1971 činila 90 km/h a vzdálenost mezi uvedenými městy činí 4800 km).

  • Aktuálně vyráběný procesor Intel Core i7-2000 má 995 milionů tranzistorů. Pokud by každý tranzistor byl zrnkem rýže, pak by takový obsah takového procesoru nasytil obyvatelstvo Poznaně, Stuttgartu či Düsseldorfu anebo jiného města, jehož populace nepřesahuje 560 tisíc.

  • Ve srovnání s prvním mikroprocesorem – 4004 – běhá současný procesor až 5000krát rychleji a každý z tranzistorů spotřebuje 5000krát méně energie. Za stejné období cena tranzistoru poklesla zhruba 50 000krát.

  • Původní tranzistor, který postavila Bell Labs v roce 1947, byl tak velký, že ho bylo možné sestavit ručně. Oproti tomu dnes by se na hlavičku špendlíku vešlo více než 100 milionů tranzistorů 22nm tri-gate. Do tečky na konci téhle věty by se vešlo přes 6 milionů 22nm tri-gate tranzistorů.

A zajímavost na závěr. Aktuální nejvýkonnější dostupný procesor pro naše domácí počítače, tedy Intel Core i7-3900 Sandy Bridge-E, který byl vydán téměř na den přesně 40 let po uvedení Intelu 4004, má 2,27 miliardy tranzistorů v jádře o velikosti 20,8 x 20,9mm. Přesně za 40 let slušný pokrok a to vývoj zdaleka nekončí. Kupte tedy vašemu procesoru k tomu jeho výročí nějaký ten dárek, třeba nový chladič, nebo ještě lépe, kupte si nový Core i7-3900 procesor, ať ty tranzistory pořádně oslavíme :).

 

AUTOR: Jan "DD" Stach
Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně.

Starší články


Komentáře
Přidat Nový
jezisek [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 02:07:56

No je to nejhorší článek, co jsem kdy na ddworld přečetl, snad jen ten úvod a závěr je v pohodě. Ale i přesto odpouštím a budu vás číst dál . Jenom doufám, že se mi nebude zdát o běžících procesorech .
Bambula [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 08:32:42

Tak napiš něco lepšího, máš možnost. Co tam chceš psát?? Je 40 let, je to vhodné připomenout. Byl to zlom. Jak chceš jinak srovnávat?? Jinak než trochou humoru a nadhledem to nejde.
Počkej na ty sny, polezou po tobě šváby z křemíku, budeš dostávat elektrošoky
jezisek [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 11:52:11

Jo, myšlenka je dobrá, ale není to o procesorech nýbrž o tranzistorech.
Rozhodně bych tam dal porovnání výkonu procesorů a ne závádějící porovnávání nic neříkající frekvence.
Že běhá současný proc. 5000x rychleji je stejně hodnotná informace, jako že UMTS síť je 2x rychlejší, než NMT.
No a pak ty chyby - od nelogicky napsaných vět po rychloběžce, co dal maraton průměrnou čtyřicítkou .
No ne každý den je posvícení a jak říkám projednou odpouštím a i když nic lepšího nenapíšu, tak si snad jednou za uherský rok můžu zaprudit na diskuzi, ne?
Bambula [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 15:04:46

Jistě, to je srovnání nesrovnatelného. To je jako 100 let starý motor Rolls Royce cca 7 litrů s 1500 otáčkami za minutu s dnešními. Ty maratonce jsem mu hned psal SZ.
Jenom si zapruď, nikdo jiný to za tebe neudělá
Pit [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 23:12:43
avatar
Příjde mi to dost ubohý, když ten článek vyznívá spíše jako výsměch i4004 a srovnávání s nějakejma zrnkama rejže to už je moc. K i4004 by se mělo vzhlížet spíše s obdivem a úctou. Do článku by se hodilo spíše něco otom co předcházelo a včem byl tak zlomový. Pohrdat něčím, jenom protože se to za 40 let jiným podařilo zdokonalit, je dost krátkozraké.
Bambula [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 23:35:59

To máš pravdu, nebýt těchto prvních čipů, které "rozjely" proces druhé gramotnosti, byl by svět mnohem chudší. Počítač přestal být výsadou bohatých institucích a stává se spotřební záležitostí běžných lidí. Na základě zvyšující se poptávky se zvyšuje prodej. Tím jde zpět velké množství peněz do vývoje dalších generací čipů, masovou výrobou dochází k zlevnění a zrychlení vývoje. Z unikátních sálových strojů máme zařízení, které si můžeme posadit na klín. Těm lidem je třeba poděkovat.
HonzaN [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-17 00:26:37

Tak poděkovat určitě, jinak okolnosti sami kočírují vývoj. Tzn je to vlastně takový byznys, který žene vývoj dopředu. Není to jen práce za dlouhodobým účelem výsledku, ale pozvolný vývoj a tím hledání rezerv v architekturách a nutnost stále překvapit trh a zefektivňovat... Proto o nějakým výsměchu nemůže být řeč, kde by ty dnešní procesory bez předchůdců byli. Když si vemu, že procesory tu jsou 40let a jaký pokrok tu je, tak opravdu si nedokážu představit budoucnost. Pokud se tedy něco špatného nestane ... Přeci jen 40let je prd v naší "věčnosti" bytí.
aDDmin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 12:26:04
avatar
no je pravda, že ten prostředek je z tiskové zprávy a úvod a závěr jsem psal sám ale přišlo mě to zajímavý
Sina [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 02:38:50
avatar
Citace:
Dnes provoz laptopu vyjde na zhruba 25 eur ročně. Pokud by ovšem spotřeba elektrické energie byla stejná jako v roce 1971, činily by náklady na provoz 100 000 eur ročně. A při takovýchto nákladech by si osobní počítač mohl dovolit jen málokdo.

Tohle nějak nechápu, dřív stála přeci elektřina méně a počítače měly zanedbatelnou spotřebu oproti těm dnešním radiátorům... Pamatuji na high-end PC z troku 2001 za 50 tisíc, kterému stačil 250W zdroj. Dneska se takové zdroje pomalu ani nevyrábí, nemluvě o roku 1971
HellowCZ [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 06:37:18
avatar
Nejsem si jist, zda to dobře chápu, ale do provozu bych nedával jen elektrickou energii. Ale vše možné okolo. Sice byla levnější, ale zase účinnost těchto "tranzistorů" byla 0,000 hafo nic ne?
Citace "Pro srovnání: dnešní druhá generace procesorů Intel® Core™ je více než 350 000krát výkonnější a každý tranzistor spotřebuje přibližně 5000krát méně energie než první mikroprocesor Intel 4004. Za tuto dobu klesla cena tranzistoru přibližně 50 000krát." zdroj: Odkaz btw. Nechci dělat reklamu O___o
Tom7 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 13:38:07

Já jsem to pochopil tak, že aby jsi s tím procesorem z roku 1971 udělal stejnou práci, jako uděláš s dnešním laptopem za elektřinu za 25 euro ročně, tak by jich muselo být tolik, že by na stejnou práci potřebovaly elektřinu za 100 000 eur ročně.
AndyF1 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 08:00:27

"kupte si nový Core i7-3900 procesor, ať ty tranzistory pořádně oslavíme . " kupujte preto aby mali za co oslavovat v Inteli Respektive akcionari Intelu.
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - škoda 2011-11-16 08:33:40
avatar
Když už si dal DD práci v srovnání tak jedno velmi zajímavé vynechal a to je efektivita této architektury čipu.Ta je totiž tristní.Kdo pochybuje ať si spočítá nárůst počtu tranzistorů + frekvence a porovná teoretický výkon který mu vyšel s skutečností.Ostatně on si je této skutečnosti Intel vědom ale z pochopitelných důvodů se tím nechlubí.Je nutno přiznat že se Intel pokusil již s tím něco udělat ale výsledek je více než sporný z důvodu že se velký Intel stal rukojmím vlastní historie a nápadů.
harrym [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-17 09:36:04

Efektivita na 1 tranzistor zcela jistě od roku 1971 rapidně poklesla, ale to je zkrátka vývoj.
buzuluq [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 10:22:29
avatar
nechci rýpat, ale ten čas maratonu se mi nějak nezdá

už dle uváděné průměrné rychlosti to za hodinu nemůže stihnout
Bambula [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 15:14:00

Vem si tretry a stopky do ruky a utíkej, až doběhneš, tak napiš výsledný čas
Jany_rs [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 10:40:46

Rafan ,no s tou učinnosťou to môže byť pravda,lebo ked si zoberieš procak spred 10 rokov,tak mal prikon 130w a dnes tiež 130w(samozrejme že dnešny je vykonnejši),a prikon-učinnosť=odpadove teplo(všetko vo w) a keď 10 ročny nepotreboval chladič,pripadne mu stačil maly pasiv,dnes treba veľke hlinikovo-medene chladiče s 2,3 ventilatormi a takymto postupom o 5 rokov budeme potrebovať vodu na chladenie.Oni sa chvalia že vyrabaju stale menšim vyrobnym procesom ,ale to len zmenšuju tranzistory a daju ich tam viac aby sa im zvyšil vykon(jasne spotreba bude rovnaka ako so staršim vyrobnym procesom)ale o učinnosti to nič nevypoveda,teda keby zvyšovali učinnosť,tak by žiadny chladič netrebalo.Niekto môže oponovať že keď porovnam 100w gold zdroj a 2000w ,tak 2000w bude mať viac odpadoveho tepla ako 100w ale...
crevice [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 17:18:40

Pekne si to domotal, len čo je pravda. Ak by mal totiž procesor pred 10 rokmi príkon 130W, tak by potreboval úplne rovnaký chladič ako dnes. A je úplne jedno akú mal efektivitu. Efektivita sa v tomto totiž myslí, že kolko ten procesor spraví práce za jednotku príkonu. Ale elektrická efektivita je úplne iný pojem a to sa v podstate ani neuvádza, pretože to nemá zmysel. Takmer všetka energia, čo sa do procesoru dodá sa totiž premení na teplo. Ak sa mýlim, opravte ma. Takže čo z toho vyplýva? Že ak hovoríš o procesoroch, ktoré nepotrebovali chladič, tak to bolo preto, že mali malé odpadové teplo.
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - re:crevice 2011-11-17 07:54:07
avatar
Ano uvádí se 98% spotřebované elektrické energie se přemění v teplo.Tedy pokud čip nepotřebuje chladič znamená to že má malou spotřebu energie a tedy se nevyprodukuje tolik tepla vyzařovaného do okolí.
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - re:Jany_rs 2011-11-16 11:53:24
avatar
No já ale poukazoval na architekturu X86 jako takovou.Pokud jde o energetickou náročnost čipů tak na tu má vliv mnoho parametrů a to včetně těch co nemají s X86 jako takovým nic společného.Já uvažoval směrem na výpočet výkonu na tranzistor a frekvenci.Aby se problematikou člověk lépe prokousal je lepší začít čipem Intel 8086 tedy nepochybným předchůdcem dnešních CPU.Intel 8086 měl nějakých 29 000 tranzistorů nejvíce makal na 10 MHz.Každý rozumný člověk ví že škálování výkonu kolem 100% s nárůstem frekvencí a tranzistorů je ze světa pohádek.Nicméně v případě X86 architektury je to škálování výkonu opravdu neslavné.Je na dlouhé povídání se dopátrat kdy ta past v podobě tichého projektu WINTEL definitivně sklapla.Pokus Intelu v podobě Itania něco s efektivitou udělat však narážel na vlastní hradbu na ochranu X86 v podobě závislosti trhu na ní kterou s nemalou pomocí MS vybudoval.
Tom7 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 13:42:27

Ve Španělsku má vzniknout superpočítač s 1000 Tegra 3 procesory, třeba to ukáže cestu pro budoucí vývoj co se efektivity týče.
Bambula [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 15:12:17

To spojení Intel + MS jsi trefil přesně. Z pohledu Office je využití CPU od 486 stejné.
karfous [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - 25E ročně? 2011-11-16 14:31:54

Jak je prosím vás myšleno, že provoz laptopu vyjde na 25 eur ročně? Myslí se tím zřejmě spotřeba energie.

Netušíte náhodou jestli je tím myšleno provoz 24h denně 7 dní v týdnu ... ?
Trace4x10 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 15:52:26
avatar
Tak já tomu svýmu pro dnešek snížím takty, když má ty narozeniny

EDIT: teď sem si všimnul, že to bylo včera... No nic, tak na něj kašlu. Ale včera sem měl narozeniny i já, tak si asi půjdu večer pořídit přísun piva a kořalek se známýma
HellowCZ [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 16:11:28
avatar
Opožděná gratulace . Dej kořalku i trandíkům
Executor [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 17:04:36
avatar
Že bych ten svůj taky podtaktoval a vypnul si dvě jádra ? A ještě mám doma starý analogový 14" monitor když už nostalgie tak pořádná
Kevin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 17:03:21
avatar
Tak ctyricet mi neni, at si to oslavi sam
Fox_25 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 19:03:15
avatar
Kód:
Původní tranzistor, který postavila Bell Labs v roce 1947, byl tak velký, že ho bylo možné sestavit ručně.


Asi se nechce nikomu najít více informací k tomuhle že? Moje angličtina je chabá a těžko bych něco vygooglil.
J.C.Denton [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 19:16:44
avatar
Odkaz tady mas z wiki obrazek repliky prvniho tranzistoru
Fox_25 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-11-16 21:30:15
avatar
Díky, musím přiznat že jsem se spletl. Text jsem četl velice rychle a místo tranzistoru jsem si tam dosadil procesor

Nicméně zkusím rozlousknout pár pajcovaných výkonových tranzistorů a podívám se na ně pod mikroskopem.
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
 

Najdete nás na Facebooku

.... a také na Twitteru

RSS

DDWorld.cz

DDWorld - Blogy a videa

DDWorld - Magazín

Poslední příspěvky v diskuzích


Videa
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.Monday, 22 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 616x
Komentářů: 1
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšení
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšeníFriday, 19 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 2460x
Komentářů: 0
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PC
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PCWednesday, 17 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1297x
Komentářů: 0
StarCitizen přidává nový editor postav – kdy konečně vyjde?
StarCitizen přidává nový editor postav – kdy konečně vyjde?Tuesday, 16 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1180x
Komentářů: 5
MSI Claw otestován – na konkurenci dle očekávání nestačí
MSI Claw otestován – na konkurenci dle očekávání nestačíMonday, 15 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 1870x
Komentářů: 1
Total War: Warhammer 3 dostane novou expanzi!
Total War: Warhammer 3 dostane novou expanzi!Friday, 12 April 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1670x
Komentářů: 0