Procesor Intel 4004 oslavuje štyridsiatku

Intel 4004 ponúkal na dnešnú dobu len smiešne papierové parametre, uvidíme ako skončí čerstvo uvedený Sandy Bridge E v rovnakom porovnaní o ďalších 40 rokov. Za uplynulých 40 rokov však mikroprocesory zaznamenali veľký vývoj, ako inak môže dnes vyznieť taktovacia frekvencia 740 kHz, 2300 tranzistorov, alebo 92 000 ops, ktoré v roku 1971 ponúkal 4-bitový Intel 4004.

*.cukor inside

Pre porovnanie, dnešné procesory ponúkajú zhruba 350 000 krát vyšší výkon, pričom spotrebujú 5000 krát menej energie. Porovnávanie veľkých a malých čísiel však nie je vždy jednoduché, preto skúsme 40 ročný vývoj ilustrovať na celkom iných príkladoch, nezabúdajte, že sa jedná len o približné porovnania, závislé od mnohých premenných. Pre lepšiu predstavu však postačia.

Pri aktuálnych požiadavkách na napájanie procesora vás prevádzka notebooku vyjde zhruba na 25 €. Ak by boli nároky na napájanie tranzistorov rovnaké, ako pred štyridsiatimi rokmi, potrebovali by ste ročne 100 000 €. Ak by sa nezmenšovala výrobná technológia, pri historickom 10µm výrobnom procese by mal súčasný procesor Intel Core (s plochou 216mm²) rozmery 7×3 m. Hovoril niekto o laptope?

Jadro procesora Intel 4004 obsahovalo 2300 tranzistorov. Intel Core druhej generácie necelú miliardu. Takéto bitky sa zle vyhrávajú. Spomínali sme aj pracovnú frekvenciu. Fanúšikovia motorov by sa pri rovnakom vývoji v automobilovom priemysle asi zbláznili; ak by bol Intel 4004 osobným autom, aktuálny Intel Core by zvládol cestu z Moskvy do Lisabonu za jedinú sekundu. A to už by sa nehanbili ani chlapci zo Star Treku.

Miniaturizácia rovnako pokročila neskutočným tempom. V roku 1947 bol prvý tranzistor z Bell Labs tak akurát do jednej ruky (pričom je v podstate jedno s akým priemerom). Aktuálna generácia 22 nanometrových tri-gate tranzistorov sa vmestí zhruba 100 miliónov do špendlíkovej hlavičky (s priemerom 1,5 mm), a asi šesť miliónov na plochu jednej desatiny milimetra štvorcového.

Pri zachovaní Moorovho zákona, ktorý hovorí o tom, že zhruba každé dva roky sa zdvojnásobí hustota integrácie tranzistorov, pričom celková spotreba sa zníži, sa určite máme na čo tešiť. Aj keď, ako povedal sám Gordon Moore v roku 2005; „Samozrejme nič podobné nemôže pokračovať do nekonečna. Geometrická rada sa vyznačuje tým, že keď ju natiahnete ďaleko do budúcnosti, začne veštiť katastrofu.“

Zdroj: TS Intel