Inventarea microprocesorului – aceasta componenta a computerului care coordoneaza intregul sistem – a marcat, intr-o maniera spectaculoasa, progresul tehnologic al ultimilor 50 de ani. Potrivit “legii lui Moore” (dupa numele celui care a formulat-o, presedintele companiei Intel), lege care estimeaza evolutia hardware-urilor, tehnologia de astazi permite integrarea unui numar dublu de circuite in aceeasi placa de silicon, la fiecare 18 luni, prin scaderea grosimii placii, cresterea diametrului wafer-ului si prin adaugarea de noi straturi, fiecare noua generatie ajungand pe piata la pretul din anul anterior, dar cu o putere mult mai mare, de cele mai multe ori dubla. Cu cat circuitele compacte sunt mai multe, cu atat microprocesorul va fi mai rapid, pentru ca electronii care intra in componenta sa vor avea de stabatut o distanta mai mica. Pe masura ce cipurile isi micsoreaza dimensiunile, un numar tot mai mare poate fi integrat in acelasi diametru de silicon, prin imbunatatirea echipamentului care se ocupa de functionalitatea straturilor multiple. De-a lungul ultimilor zece ani, avantajele date de preturile relativ reduse si de dublarea capacitatii de procesare au facut ca PC-ul sa devina principalul consumator de microprocesoare.
Procesoarele au transformat computerul, din aparatul care putea face foi de lucru in excel si cateva rezumate in word, intr-o masinarie complexa, care acceseaza rapid servicii online, poate trimite emailuri si faxuri, poate computa programe complexe. In prezent, microprocesoarele de tip Pentium, de exemplu, fac din PC un exceptional mijloc informational, capabil de computatii interactive multimedia din confortul casei fiecarui detinator. Pana la finalul secolului acesta, in momentul in care cipurile de mare volum vor fi capabile sa transfere mai mult de un miliard de instructiuni pe secunda, usile se vor deschide catre o alta lume, una in care videoconferintele holografice isi vor face, cu siguranta, aparitia.
Microprocesorul, numit si CPU (Central Processing Unit), este, practic, “creierul” electronic al calculatorului, extrem de puternic, de mare viteza, gravat pe un singur cip de siliciu semiconductor, care contine logica de baza a calculatorului si capacitatea sa de stocare si de efectuare a functiilor aritmetice. Aceasta unitate este cea care “gandeste” pentru calculator si coordoneaza activitatile sale. Primeste si decodeaza instructiuni de la diferite inputuri, ca tastatura, mouse-ul, DVD-urile, CD-urile, stick-ul si le trimite catre un sistem de cabluri microscopice, pentru a fi procesate de catre unitatea logica.
Rezultatele sunt stocate temporar in memorie si sunt eliberate catre dispozitivele de tip output, asa cum sunt monitorul, reteaua sau imprimantele. Primul microprocesor, Intel 4004 4-bit (dezvoltat in anul 1971), masura cativa centimetri, dar era la fel de puternic ca primul computer electronic dezvoltat in urma cu 25 de ani (in anul 1946), care cantarea 30 de tone, folosea peste 18.000 de tuburi de vacuum si necesita o cantitate atat de mare de electricitate incat se putea ilumina, de exemplu, un teritoriu cat toata zona Moldovei. Astazi, aceste procesoare sunt de cel putin 550 de ori mai puternice decat Intel 4004 4-bit, cu viteze incredibil de mari.
Primul procesor
La un an de la aparitia sa pe piata, compania Intel fabrica cipuri statice de RAM. In anul 1971, trece la fabricarea celor dinamice, aceste prime produse ducand la construirea imaginii unei firme tinere si inovative. In 1969, compania japoneza de calculatoare, “Busicom”, cere companiei Intel fabricarea unui cip complet nou (viitorul microprocesor) care sa duca la cresterea performantei calculatoarelor sale. Ted Hoff, inginerul desemnat de Intel pentru a se ocupa de proiect, vine cu solutia de a lucra impreuna cu Federico Faggin (devenit, mai tarziu, dezvoltatorul companiei Zilog), pentru a concepe o componenta cu patru cipuri (un cip fiind un circuit electronic, care se adapteaza la mai multe functii, economisindu-se, astfel, spatiu) – UN ROM, pentru aplicatii standard, RAM, pentru procesarea datelor, si un dispozitiv de tip I/O, la care se mai adauga o unitate de procesare centrala, de 4 biti, inca nenumita, care, ulterior, avea sa poarte numele de microprocesor.
Busicom a refuzat solutia lui Hoff, dar seful de la Intel, Robert Noyce, i-a cerut sa continue experimentele si, cateva luni mai tarziu, Noyce, Hoff si colegul sau, Stan Mazor, au creat asa-numitul “circuit Hoff”. De aceasta data, Busicom a acceptat solutia si a cumparat drepturile de folosire a microprocesorului, cu 60 000 de dolari. A fost realizat prototipul, denumit “4000”, urmat de diverse variante. Modelul “4004”, din anul 1971, este primul model operational de microprocesor (“computer pe un cip”), cu 2 300 de tranzistori MOS (Semiconductori din Oxid de Metal), capabili sa indeplineasca in jur de 4 000 de functii. MOS este, asadar, prescurtarea celor trei straturi componente ale tranzistorului – metalul, ca material conductor, oxidul de siliciu, ca izolator, si siliciul, ca semiconductor. Cipul 4004 avea marimea unui chibrit. In anii ’70, microprocesoarele erau folosite, mai ales, la masinile de calcul si la diverse tehnologii de productie.
In anul 1974, este introdus pe piata de profil, PACE, primul procesor de 16 biti. Printre modelele care au ramas in istorie se numara Intel 8086 (in anul 1978) si puternicul Motorola 6800 (in anul 1979), care anticipeaza urmatoarea generatie de procesoare, cele care vor folosi 32 de biti. Avand capacitatea de a aloca 16 milioane de biti de memorie, procesorul 6800 este folosit in componenta computerelor Mac, produse de compania Apple, dar si pentru calculatoarele Radio Shack TRS-80.
Procesorul de 32 de biti a venit cu o viteza mult mai mare si cu intreaga putere a unui minicomputer concentrata intr-o singura componenta. In anul 1983, apare, pe piata de profil, celebrul NS32032, iar in 1985, compania Texas Instruments introduce familia 32000, din care facea parte si 32332, foarte performant la vremea respectiva. In 1984, Motorola lanseaza CMOS MC68020, devenind, astfel, a doua companie care comercializeaza microprocesoare de 32 de biti. In 1985, Intel intra pe piata cu 80386, un procesor de 32 de biti si cu 275.000 tranzistori. Aparitia procesorului Intel 386 face trecerea catre computerele personale, de mici dimensiuni, cu preturi mai accesibile.
Pana la sfarsitul anului 1964, cu cei 2000 de dolari necesari pentru achizitionarea unui computer de tip 486, se putea cumpara un Pentium, cu o performanta sporita si cu un mult mai rapid microprocesor. Aceste noi posibilitati au facut ca americanii sa inceapa sa cheltuiasca banii si pe altceva in afara de televizoare color. In 1995, este lansat mult asteptatul Windows 95, produsul comaniei Microsoft, motiv pentru care interesul consumatorilor creste exponential.
In urma cu 25 de ani, raspunsul la intrebarea “Ce se poate face pentru imbunatatirea computerelor?” a dus la dezvoltarea unei industrii care, in prezent, valoreaza sute de miliarde de dolari, dand nastere unui numar incredibil de mare de gadget-uri, de la calculatorul de buzunar si pana la computerul personal, care informeaza, educa, uneori amuza. La ora actuala, cand cyberspatiul a devenit un fel de suburbie a fiecarei tari in parte, aceasta industrie creste intr-un ritm fara precedent, aducand profituri uriase companiilor de profil. Nimeni nu poate spune, cu exactitate, care va fi viitorul tehnologiei, dar, indiferent de directiile de dezvoltare, cu siguranta, microprocesorul va fi prezent, generand un viitor plin de promisiuni si rezultate de neimaginat.
