Хронология микропроцессора

Прогресс миниатюризации и сравнение размеров узлов процесса производства полупроводников с некоторыми микроскопическими объектами и длинами волн видимого света.

• 1 1970-е
• 2 1980-е
• 3 1990-е
• 4 2000-е
• 5 2010-е
• 6 См. Также
• 7 Ссылки и примечания

Первые микропроцессоры были разработаны и изготовлены в 1970-х годах. Разработчики преимущественно использовали транзисторы MOSFET с логикой pMOS в начале 1970-х годов, а затем преимущественно использовали логику NMOS с середины 1970-х годов. Они также экспериментировали с разной длиной слова . Раньше были распространены 4-битные процессоры (например, Intel 4004). Позже в этом десятилетии на смену 4-битным чипам пришли 8-битные процессоры, такие как MOS 6502. 16-битные процессоры появились к концу десятилетия. Были опробованы некоторые необычные длины слова, в том числе 12-битный и 20- бит. Intel 4004 широко известен как первый коммерческий микропроцессор.

Дата	Имя	Разработчик	Макс. Частота. (первая версия)	Размер слова. (бит )	Процесс	Чипы	Транзисторы	MOSFET	Ref
1971	4004	Intel	740 кГц	4	10 мкм	1	2,250	pMOS
1972	PPS-25	Fairchild	400 кГц	4		2		pMOS
1972	μPD700	NEC		4		1
1972	8008	Intel	500 кГц	8	10 мкм	1	3500	pMOS
1972	PPS-4	Rockwell	200 кГц	4		1		pMOS
1973	μCOM -4	NEC	2 МГц	4	7,5 μm	1	2,500	NMOS
1973	TLCS-12	Toshiba	1 МГц	12	6 мкм	1	2800 кремниевые вентили	pMOS
1973	Mini-D	Burroughs	1 MHz	8		1		pMOS
1974	IMP -8	National	715 кГц	8		3		pMOS
1974	8080	Intel	2 МГц	8	6 мкм	1	6000	NMOS
1974	μCOM-8	NEC	2 МГц	8		1		NMOS
1974	5065	Mostek	1,4 МГц	8		1		pMOS
1974	μCOM-16	NEC	2 МГц	16		2		NMOS
197 4	IMP-4	National	500 кГц	4		3		pMOS
1974	4040	Intel	740 кГц	4	10 мкм	1	3000	pMOS
1974	6800	Motorola	1 МГц	8	-	1	4,100	NMOS
1974	TMS 1000	Texas Instruments	400 кГц	4	8 мкм	1	8000
1974	PACE	National		16		1		pMOS
1974	ISP-8A / 500 (SC / MP)	National	1 МГц	8		1		pMOS
1975	6100	Intersil	4 МГц	12	-	1	4000	CMOS
1975	TLCS-12A	Toshiba	1,2 МГц	12	-	1		pMOS
1975	2650	Signetics	1,2 МГц	8		1		NMOS
1975	PPS-8	Rockwell	256 кГц	8		1		pMOS
1975	F-8	Fairchild	2 МГц	8		1		NMOS
1975	CDP 1801	RCA	2 МГц	8	5 мкм	2	5,000	CMOS
1975	6502	Технология MOS	1 МГц	8	-	1	3,510	NMOS (динамический )
1975	IMP-16	Национальный	715 кГц	16		5		pMOS
1975	ПФЛ-16А (MN 1610)	Панафа com	2 МГц	16	-	1		NMOS
1975	BPC	Hewlett Packard	10 МГц	16	-	1	6000 ( + ROM )	NMOS
1975	MCP-1600	Western Digital	3,3 МГц	16	-	3		NMOS
1975	CP1600	General Instrument	3,3 МГц	16		1		NMOS
1976	CDP 1802	RCA	6,4 МГц	8		1		CMOS
1976	Z- 80	Zilog	2,5 МГц	8	4 мкм	1	8,500	NMOS
1976	TMS9900	Texas Instruments	3,3 МГц	16	-	1	8000
1976	8x300	Signetics	8 MHz	8		1		Bipolar
1977	Bellmac-8 (WE212)	Bell Labs	2,0 МГц	8	5 мкм	1	7000	CMOS
1977	8085	Intel	3,0 МГц	8	3 мкм	1	6,500
1977	MC14500B	Motorola	1,0 МГц	1		1		CMOS
1978	6809	Motorola	1 МГц	8	5 мкм	1	9,0000
1978	8086	Intel	5 МГц	16	3 мкм	1	29000
1978	6801	Motorola	-	8	5 мкм	1	35000
1979	Z8000	Zilog	-	16	-	1	17,500
1979	8088	Intel	5 МГц	8/16	3 мкм	1	29,000	NMOS (HMOS )
1979	68000	Motorola	8 МГц	16 / 32	3,5 мкм	1	68000	NMOS (HMOS)

В 1980-х годах 16-битные и 32-битные микропроцессоры были распространены среди новых разработок, а CMOS технология обогнала NMOS. Количество транзисторов резко увеличилось за десятилетие.

Ключевые домашние компьютеры, которые оставались популярными на протяжении большей части 1980-х годов, в основном используют процессоры, разработанные в 1970-х. Версии MOS Technology 6502, впервые выпущенные в 1975 году, работают на Commodore 64, Apple IIe, BBC Micro и Семейство 8-битных Atari. Zilog Z80 (1976) лежит в основе ZX Spectrum.

. IBM PC, выпущенный в 1981 году с Intel 8088. Только после 80286 от Intel (использовавшегося в 1984 IBM PC / AT ), а затем и 80386, процессоры, разработанные в 1980-х годах, стали двигателем компьютеров 1980-х годов. Эти чипы имели более высокие тактовые частоты и 32-битный доступ к памяти. В конце десятилетия был выпущен Intel 80486, первый персональный компьютерный ЦП со встроенной поддержкой операций с плавающей запятой вместо дополнительного сопроцессора.

Поколение домашних компьютеров с графическим интерфейсом пользователя середины 1980-х основано на Motorola 68000 : Macintosh (1984), Atari ST ( 1985), Amiga (1985) и X68000 (1987). Даже игровая консоль Sega Genesis, выпущенная в 1988-89 годах, использует 68000 в качестве основного процессора и Z80 для звука.

Дата	Имя	Разработчик	Часы	Размер слова. (биты)	Процесс	Транзисторы
1980	16032	National Semiconductor	-	16/32	-	60,000
1981	6120	Harris Corporation	10 МГц	12	-	20000 (CMOS )
1981	ROMP	IBM	10 МГц	32	2 мкм	45000
1981	T -11	DEC	2,5 МГц	16	5 мкм	17000 (NMOS )
1982	RISC-I	UC Berkeley	1 МГц	-	5 мкм	44,420 (NMOS )
1982	FOCUS	Hewlett Packard	18 МГц	32	1,5 мкм	450,000
1982	80186	Intel	6 МГц	16	-	55,000
?	80C186	Intel	6 МГц	16	-	?(CMOS )
1982	80188	Intel	8 МГц	8/16	-	29,000
1982	80286	Intel	6 МГц	16	1,5 мкм	134,000
1983	RISC-II	UC Berkeley	3 МГц	-	3 мкм	40,760 (NMOS )
1983	MIPS	S Танфордский университет	2 МГц	32	3 мкм	25000
1983	65816	Western Design Center	-	16	-	-
1984	68020	Motorola	16 МГц	32	2 мкм	190,000
1984	32032	National Semiconductor	-	32	-	70,000
1984	V20	NEC	5 МГц	8/16	-	63,000
1985	80386	Intel	16–40 МГц	32	1,5 мкм	275,000
1985	MicroVax II 78032	DEC	5 МГц	32	3,0 мкм	125000
1985	R2000	MIPS	8 МГц	32	2 мкм	115,000
1985	Novix NC4016	Harris Corporation	8 МГц	16	3 мкм	16,000
1986	Z80000	Zilog	-	32	-	91,000
1986	SPARC MB86900	Fujitsu	40 МГц	32	0,8 мкм	800,000
1986	V60	NEC	16 МГц	16/32	1,5 мкм	375,000
1987	CVAX 78034	DEC	12,5 МГц	32	2,0 мкм	134,000
1987	ARM2	Acorn	8 МГц	32	2 мкм	25,000
1987	Gmicro / 200	Hitachi	-	-	1 мкм	730,000
1987	68030	Motorola	16 МГц	32	1,3 мкм	273,000
1987	V70	NEC	20 МГц	16/32	1,5 мкм	385,000
1988	R3000	MIPS	12 МГц	32	1,2 мкм	120,000
1988	80386SX	Intel	12–33 МГц	16/32	-	-
1988	i960	Intel	10 МГц	33/32	1,5 мкм	250,000
1989	i960CA	Intel	16–33 МГц	33/32	0,8 мкм	600,000
1989	VAX DC520 "Rigel"	DEC	35 МГц	32	1,5 мкм	320,000
1989	80486	Intel	25 МГц	32	1 мкм	1,180,000
1989	i860	Intel	25 МГц	32	1 мкм	1000000

32-битный микро процессор доминировал на потребительском рынке в 1990-х годах. Тактовые частоты процессоров увеличились более чем в десять раз между 1990 и 1999 годами, а 64-битные процессоры начали появляться позже в этом десятилетии. В 1990-х микропроцессоры больше не использовали одинаковую тактовую частоту для процессора и RAM. В процессорах появилась тактовая частота внешней шины (FSB), которая использовалась для связи с ОЗУ и другими компонентами. Обычно сам процессор работал с тактовой частотой, которая была кратна тактовой частоте FSB. Intel Pentium III, например, имел внутреннюю тактовую частоту 450–600 МГц и частоту FSB 100–133 МГц. Здесь показана только внутренняя тактовая частота процессора.

Дата	Имя	Разработчик	Часы	Размер слова. (биты)	Процесс	Транзисторы. (миллионы)	Резьбы
1990	68040	Motorola	40 МГц	32	-	1,2
1990	POWER1	IBM	20–30 МГц	32	1000 нм	6,9
1991	R4000	Компьютерные системы MIPS	100 МГц	64	800 нм	1,35
1991	NVAX	DEC	62,5–90,91 МГц	-	750 nm	1,3
1991	RSC	IBM	33 МГц	32	800 нм	1.0
1992	SH-1	Hitachi	20 МГц	32	800 нм	0,6
1992	Alpha 21064	DEC	100–200 МГц	64	750 нм	1,68
1992	microSPARC I	Sun	40–50 МГц	32	800 нм	0,8
1992	PA-7100	Hewlett Packard	100 МГц	32	800 нм	0,85
1992	486SLC	Cyrix	40 МГц	16
1993	HARP-1	Hitachi	120 МГц	-	500 нм	2,8
1993	PowerPC 601	IBM, Motorola	50–80 МГц	32	600 нм	2,8
1993	Pentium	Intel	60–66 МГц	32	800 нм	3,1
1993	POWER2	IBM	55–71,5 МГц	32	720 нм	23
1994	microSPARC II	Fujitsu	60–125 МГц	-	500 нм	2.3
1994	68060	Motorola	50 МГц	32	600 нм	2,5
1994	Alpha 21064A	DEC	200–300 МГц	64	500 нм	2,85
1994	R4600	QED	100–125 МГц	64	650 нм	2,2
1994	PA -7200	Hewlett Packard	125 МГц	32	550 нм	1,26
1994	PowerPC 603	IBM, Motorola	60–120 МГц	32	500 нм	1,6
1994	PowerPC 604	IBM, Motorola	100–180 МГц	32	500 нм	3,6
1994	PA-7100LC	Hewlett Packard	100 МГц	32	750 нм	0,90
1995	Alpha 21164	DEC	266–333 МГц	64	500 нм	9,3
1995	UltraSPARC	Sun	143–167 МГц	64	470 нм	5.2
1995	SPARC64	HAL Computer Systems	101–118 МГц	64	400 нм	-
1995	Pentium Pro	Intel	150–200 МГц	32	350 нм	5.5
1996	Alpha 21164A	DEC	400 –500 МГц	64	350 нм	9,7
1996	K5	AMD	75–100 МГц	32	500 нм	4.3
1996	R10000	MTI	150–250 МГц	64	350 нм	6,7
1996	R5000	QED	180–250 МГц	-	350 нм	3,7
1996	SPARC64 II	Компьютерные системы HAL	141–161 МГц	64	350 нм	-
1996	PA-8000	Hewlett-Packard	160–180 МГц	64	500 нм	3.8
1996	P2SC	IBM	150 МГц	32	290 нм	15
1997	SH-4	Hitachi	200 МГц	-	200 нм	10
1997	RS64	IBM	125 МГц	64	? нм	?
1997	Pentium II	Intel	233–300 МГц	32	350 нм	7,5
1997	PowerPC 620	IBM, Motorola	120–150 МГц	64	350 нм	6,9
1997	UltraSPARC IIs	Sun	250–400 МГц	64	350 нм	5.4
1997	S / 390 G4	IBM	370 МГц	32	500 нм	7,8
1997	PowerPC 750	IBM, Motorola	233–366 МГц	32	260 нм	6,35
1997	K6	AMD	166–233 МГц	32	350 нм	8,8
1998	RS64-II	IBM	262 МГц	64	350 нм	12,5
1998	Alpha 21264	DEC	450–600 МГц	64	350 нм	15,2
1998	MIPS R12000	SGI	270–400 МГц	64	250 - 180 нм	6,9
1998	RM7000	QED	250–300 МГц	-	250 нм	18
1998	SPARC64 III	Компьютерные системы HAL	250–330 МГц	64	240 нм	17,6
1998	S / 390 G5	IBM	500 МГц	32	250 нм	25
1998	PA-8500	Hewlett Packard	300–440 МГц	64	250 нм	140
1998	POWER3	IBM	200 МГц	64	250 нм	15
1999	Emotion Engine	Sony, Toshiba	294–300 МГц	-	180– 65 нм	13,5
1999	Pentium III	Intel	450–600 МГц	32	250 нм	9,5
1999	RS64-III	IBM	450 МГц	64	220 нм	34	2
1999	PowerPC 7400	Motorola	350–500 МГц	32	200– 130 нм	10,5
1999	Athlon	AMD	500–1000 МГц	32	250 нм	22

64-битные процессоры стали мейнстримом в 2000-х годах. Тактовые частоты микропроцессоров достигли предела из-за барьера рассеивания тепла. Вместо внедрения дорогих и непрактичных систем охлаждения производители обратились к параллельным вычислениям в форме многоядерного процессора. Разгон берет свое начало в 1990-х годах, но стал популярным в 2000-х. Стандартные системы охлаждения, предназначенные для разогнанных процессоров, стали обычным явлением, а также появился игровой ПК . За десятилетие количество транзисторов увеличилось примерно на порядок, и эта тенденция сохранилась по сравнению с предыдущими десятилетиями. Размеры техпроцесса уменьшились примерно в 4 раза, со 180 нм до 45 нм.

Дата	Имя	Разработчик	Часы	Процесс	Транзисторы. (миллионы)	Количество ядер на кристалл /. Количество матриц на модуль
2000	Athlon XP	AMD	1,33–1,73 ГГц	180 нм	37,5	1 / 1
2000	Duron	AMD	550 МГц – 1,3 ГГц	180 нм	25	1/1
2000	RS64-IV	IBM	600–750 МГц	180 нм	44	1/2
2000	Pentium 4	Intel	1,3–2 ГГц	180–130 нм	42	1/1
2000	SPARC64 IV	Fujitsu	450–810 МГц	130 нм	-	1/1
2000	z900	IBM	918 МГц	180 нм	47	1/12, 20
2001	MIPS R14000	SGI	500–600 МГц	130 нм	7,2	1/1
2001	POWER4	IBM	1,1–1,4 ГГц	180–130 нм	174	2/1, 4
2001	UltraSPARC III	Sun	750–1200 МГц	130 нм	29	1/1
2001	Itanium	Intel	733–800 МГц	180 нм	25	1/1
2001	PowerPC 7450	Motorola	733–800 МГц	180–130 нм	33	1/1
2002	SPARC64 V	Fujitsu	1,1–1,35 ГГц	130 нм	190	1/1
2002	Itanium 2	Intel	0,9–1 ГГц	180 нм	410	1/1
2003	PowerPC 970	IBM	1,6–2,0 ГГц	130–90 нм	52	1/1
2003	Pentium M	Intel	0,9–1,7 ГГц	130–90 нм	77	1/1
2003	Opteron	AMD	1,4–2,4 ГГц	130 нм	106	1/1
2004	POWER5	IBM	1,65–1,9 ГГц	130–90 нм	276	2/1, 2, 4
2004	PowerPC BGL	IBM	700 МГц	130 нм	95	2/1
2005	Opteron "Афины"	AMD	1,6–3,0 ГГц	90 нм	114	1/1
2005	Pentium D	Intel	2,8–3.2 ГГц	90 нм	115	1/2
2005	Athlon 64 X2	AMD	2–2,4 ГГц	90 нм	243	2/1
2005	PowerPC 970MP	IBM	1,2–2,5 ГГц	90 нм	183	2/1
2005	UltraSPARC IV	Sun	1,05–1,35 ГГц	130 нм	66	2/1
2005	UltraSPARC T1	Sun	1–1,4 ГГц	90 нм	300	8/1
2005	Xenon	IBM	3,2 ГГц	90–45 нм	165	3/1
2006	Core Duo	Intel	1,1–2,33 ГГц	90–65 нм	151	2/1
2006	Core 2	Intel	1,06–2,67 ГГц	65–45 нм	291	2/1, 2
2006	Cell / BE	IBM, Sony, Toshiba	3,2–4,6 ГГц	90–45 нм	241	1 + 8/1
2006	Itanium "Montecito"	Intel	1,4–1,6 ГГц	90 нм	1720	2 / 1
2007	POWER6	IBM	3,5–4,7 ГГц	65 нм	790	2/1
2007	SPARC64 VI	Fujitsu	2,15–2,4 ГГц	90 нм	543	2/1
2007	UltraSPARC T2	Sun	1–1,4 ГГц	65 нм	503	8/1
2007	TILE64	Tilera	600–900 МГц	90–45 нм	?	64/1
2007	Opteron "Barcelona"	AMD	1,8–3,2 ГГц	65 нм	463	4/1
2007	PowerPC BGP	IBM	850 МГц	90 нм	208	4/1
2008	Phenom	AMD	1,8–2,6 ГГц	65 нм	450	2, 3, 4/1
2008	z10	IBM	4,4 ГГц	65 нм	993	4/7
2008	PowerXCell 8i	IBM	2,8–4,0 ГГц	65 нм	250	1 + 8/1
2008	SPARC64 VII	Fujitsu	2,4–2,88 ГГц	65 нм	600	4/1
2008	Atom	Intel	0,8–1,6 ГГц	65–45 нм	47	1/1
2008	Core i7	Intel	2,66–3,2 ГГц	45–32 нм	730	2, 4, 6/1
2008	TILEPro64	Tilera	600–866 МГц	90–45 нм	?	64/1
2008	Opteron "Shanghai"	AMD	2,3–2,9 ГГц	45 нм	751	4/1
2009	Phenom II	AMD	2,5–3,2 ГГц	45 нм	758	2, 3, 4, 6/1
2009	Opteron "Istanbul"	AMD	2,2–2,8 ГГц	45 нм	904	1/1

Дата	Имя	Разработчик	Часы	Процесс	Транзисторы. (миллионы)	Количество ядер на кристалл /. Количество кристаллов на модуль	потоков. на ядро ​​
2010	POWER7	IBM	3–4,14 ГГц	45 нм	1200	4, 6, 8/1, 4	4
2010	Itanium "Tukwila"	Intel	2 ГГц	65 нм	2000	2, 4/1	2
2010	Opteron "Magny-Cours"	AMD	1,7–2,4 ГГц	45 нм	1810	4, 6/2	1
2010	Xeon "Nehalem-EX"	Intel	1,73– 2,66 ГГц	45 нм	2300	4, 6, 8/1	2
2010	z196	IBM	3,8–5,2 ГГц	45 нм	1400	4/1, 6	1
2010	SPARC T3	Sun	1,6 ГГц	45 нм	2000	16/1	8
2010	SPARC64 VII +	Fujitsu	2,66–3,0 ГГц	45 нм	?	4 / 1	2
2010	Intel "Westmere"	Intel	1,86–3,33 ГГц	32 нм	1170	4–6 / 1	2
2011	Intel «Sandy Bridge»	Intel	1,6–3,4 ГГц	32 нм	995	2, 4/1	(1,) 2
2011	AMD Llano	AMD	1,0–1,6 ГГц	40 нм	380	1, 2/1	1
2011	Xeon E7	Intel	1,73–2,67 ГГц	32 нм	2600	4, 6, 8, 10/1	1-2
2011	Power ISA BGQ	IBM	1,6 ГГц	45 нм	1470	18/1	4
2011	SPARC64 VIIIfx	Fujitsu	2,0 ГГц	45 нм	760	8/1	2
2011	FX "Бульдозер" Интерлагос	А MD	3,1–3,6 ГГц	32 нм	1200	4–8 / 2	1
2011	SPARC T4	Oracle	2,8–3 ГГц	40 нм	855	8/1	8
2012	SPARC64 IXfx	Fujitsu	1,848 ГГц	40 нм	1870	16/1	2
2012	zEC12	IBM	5,5 ГГц	32 нм	2750	6/6	1
2012	POWER7 +	IBM	3,1–5,3 ГГц	32 нм	2100	8/1, 2	4
2012	Itanium "Poulson"	Intel	1,73–2,53 ГГц	32 нм	3100	8 / 1	2
2013	Intel "Haswell"	Intel	1,9–4,4 ГГц	22 нм	1400	4/1	2
2013	SPARC64 X	Fujitsu	2,8–3 ГГц	28 нм	2950	16/1	2
2013	SPARC T5	Oracle	3,6 ГГц	28 нм	1500	16/1	8
2014	POWER8	IBM	2,5 –5 ГГц	22 нм	4200	6, 12/1, 2	8
2014	Intel "Broadwell"	Intel	1.8 -4 ГГц	14 нм	1900	2, 4, 6, 8, 12, 16/1, 2, 4	2
2015	z13	IBM	5 ГГц	22 нм	3990	8/1	2
2015	A8-7670K	AMD	3,6 ГГц	28 нм	2410	4/1	1
2017	Ryzen	AMD	3,2–4,1 ГГц	14 нм	4800	8, 16, 32/1, 2, 4	2
2017	z14	IBM	5,2 ГГц	14 нм	6100	10/1	2
2017	POWER9	IBM	4 ГГц	14 нм	8000	12, 24/1	4, 8
2017	SPARC M8	Oracle	5 ГГц	20 нм	~10,000	32	8
2018	Intel Cannon Lake	Intel	2,2–3,2 ГГц	10 нм	?	2/1	2
2019	Ryzen 2	AMD	2-4,7 ГГц	7 нм	3900	6, 8, 12, 16, 24, 32, 64/1, 2, 4	2

• Закон Мура
• Количество транзисторов на чип, хронология
• Временная шкала инструкций в секунду - хронология производительности архитектурного чипа
• Модель Tick-Tock

Ссылки

Примечания

• sandpile.org для информации о процессоре x86
• Огдин, Джерри (январь 1975 г.). «Микропроцессорная система показателей». Информационный бюллетень Euromicro. 1 (2): 43–77. doi : 10.1016 / 0303-1268 (75) 90008-5. CS1 maint: ref = harv (ссылка )