Продолжаем подборку микрочипов, чье появление серьезно изменило индустрию компьютеров.
Генератор сигналов Intersil ICL8038 (приблизительно 1983)
Критики высмеяли ограниченную производительность ICL8038 и его склонность к нестабильной работе. Чип, являющийся генератором синусоидальных, квадратных, треугольных, пилообразных и импульсных сигналов, был действительно немного «темпераментным». Но инженеры вскоре смогли его доработать, и 8038 стал крупным хитом, в конечном итоге продающимся сотнями миллионов штук и использующемся во множестве различных устройств, таких как синтезаторы музыки Moog и «синие коробки», ставшие бичом для телефонных компаний в 80-ые (эти устройства позволяли в обход телефонных станций посылать по линиям служебные сигналы). Этот чип был настолько популярен, что компания выпустила документ под названием «Все, что вы всегда хотели узнать о ICL8038». Примерный вопрос оттуда: «Почему соединительный штырь 7 при подключении к выводу 8 дает наилучшие температурные характеристики?»
Intersil прекратил выпуск 8038 в 2002 году, то есть чип производился порядка 20 лет. Кстати, ни один отдел компании Intersil, и ни один из их инженеров, работающих с электроникой, не знает точную дату начала разработки чипа, так что мы приблизительно знаем лишь год.
Western Digital WD1402A UART (1971)
Гордон Белл был известен разработкой миникомпьютеров PDP в Digital Equipment Corp., которые выпускались в 1960-х годах. Но он также изобрел менее известный, но не менее важный чип: универсальный асинхронный приемопередатчик, или UART. Белу понадобилось несколько схем для подключения Teletype к PDP-1, а для решения этой задачи требовалось преобразование параллельных сигналов в последовательные и наоборот. Его реализация использовала около 50 дискретных компонентов. Western Digital, небольшая компания, делающая микропроцессоры для калькуляторов, предложила создать одночиповый UART.
Основатель Western Digital Аль Филлипс все еще помнит, когда вице-президент по инженерным вопросам показал ему листы пленки Rubylith со схемами, готовыми к изготовлению. «Я посмотрел на них с минуту и увидел незамкнутую цепь», — говорит Филлипс. «У вице-президента случилась истерика». Western Digital представила WD1402A приблизительно в 1971 году, и вскоре появились другие версии этого чипа. Теперь UART широко используются в модемах, периферийных устройствах для ПК и другом оборудовании.
Гордон Белл был известен разработкой миникомпьютеров PDP в Digital Equipment Corp., которые выпускались в 1960-х годах. Но он также изобрел менее известный, но не менее важный чип: универсальный асинхронный приемопередатчик, или UART. Белу понадобилось несколько схем для подключения Teletype к PDP-1, а для решения этой задачи требовалось преобразование параллельных сигналов в последовательные и наоборот. Его реализация использовала около 50 дискретных компонентов. Western Digital, небольшая компания, делающая микропроцессоры для калькуляторов, предложила создать одночиповый UART.
Основатель Western Digital Аль Филлипс все еще помнит, когда вице-президент по инженерным вопросам показал ему листы пленки Rubylith со схемами, готовыми к изготовлению. «Я посмотрел на них с минуту и увидел незамкнутую цепь», — говорит Филлипс. «У вице-президента случилась истерика». Western Digital представила WD1402A приблизительно в 1971 году, и вскоре появились другие версии этого чипа. Теперь UART широко используются в модемах, периферийных устройствах для ПК и другом оборудовании.
Процессор Acorn Computers ARM1 (1985)
В начале 1980-х Acorn Computers была небольшой компанией с большим продуктом. Базируясь в Кембридже, Англия, они продали более 1,5 миллионов настольных компьютеров BBC Micro. Настало время разработать новую модель, и инженеры Acorn решили создать свой собственный 32-разрядный микропроцессор. Они называли его Acorn RISC Machine, или, сокращенно, ARM. Инженеры знали, что это будет нелегко — фактически, они ожидали, что столкнутся с непреодолимыми конструктивными трудностями и должны будут отказаться от всего проекта. «Команда была настолько мала, что каждое техническое решение должно было быть максимально простым, или мы никогда не закончили бы наш процессор!» — говорит Стив Фурбер, один из разработчиков, а теперь профессор компьютерной инженерии в Манчестерском университете.
В конце концов, простота и сыграла главную роль в продвижении продукта: ARM1 был небольшим чипом, с низким потреблением энергии и простым в программировании. Софи Уилсон, которая разработала набор инструкций под него, все еще помнит, когда они впервые протестировали чип на компьютере. «Мы ввели "PRINT PI" в окне ввода команд, и он выдал правильный ответ», — говорит она. «Мы открыли бутылку шампанского». В 1990 году Acorn выделила ARM в отдельное подразделение, а архитектура ARM стала доминирующей среди 32-битных встроенных процессоров. Более 10 миллиардов процессоров ARM было использовано во всех видах гаджетов, в том числе в одном из самых провальных проектов Apple — в карманном компьютере Newton, и в одном из самых успешных продуктов за всю историю мобильной электроники — iPhone.
В начале 1980-х Acorn Computers была небольшой компанией с большим продуктом. Базируясь в Кембридже, Англия, они продали более 1,5 миллионов настольных компьютеров BBC Micro. Настало время разработать новую модель, и инженеры Acorn решили создать свой собственный 32-разрядный микропроцессор. Они называли его Acorn RISC Machine, или, сокращенно, ARM. Инженеры знали, что это будет нелегко — фактически, они ожидали, что столкнутся с непреодолимыми конструктивными трудностями и должны будут отказаться от всего проекта. «Команда была настолько мала, что каждое техническое решение должно было быть максимально простым, или мы никогда не закончили бы наш процессор!» — говорит Стив Фурбер, один из разработчиков, а теперь профессор компьютерной инженерии в Манчестерском университете.
В конце концов, простота и сыграла главную роль в продвижении продукта: ARM1 был небольшим чипом, с низким потреблением энергии и простым в программировании. Софи Уилсон, которая разработала набор инструкций под него, все еще помнит, когда они впервые протестировали чип на компьютере. «Мы ввели "PRINT PI" в окне ввода команд, и он выдал правильный ответ», — говорит она. «Мы открыли бутылку шампанского». В 1990 году Acorn выделила ARM в отдельное подразделение, а архитектура ARM стала доминирующей среди 32-битных встроенных процессоров. Более 10 миллиардов процессоров ARM было использовано во всех видах гаджетов, в том числе в одном из самых провальных проектов Apple — в карманном компьютере Newton, и в одном из самых успешных продуктов за всю историю мобильной электроники — iPhone.
Датчик изображения Kodak KAF-1300 (1986)
Цифровая камера Kodak DCS 100, выпущенная в 1991 году, стоила целых 13 000 долларов США и требовала 5-килограммового внешнего устройства для хранения данных, которое пользователи должны были носить на плечевом ремне. Вид человека, который таскает такую камеру? Явно плохой кадр для съемки. Тем не менее, электроника камеры, размещенная внутри корпуса Nikon F3, включала в себя один впечатляющий набор аппаратных средств: микрочип размером с ноготь, который мог захватывать фотографии с разрешением 1,3 мегапикселя, чего достаточно для получения четких фотографий размером 5х7 дюймов. «В то время 1 мегапиксель был волшебным числом», — говорит Эрик Стивенс, ведущий разработчик чипа, который все еще работает в Kodak. Этот чип — настоящее двухфазное устройство с зарядовой связью — стал основой для будущих ПЗС-датчиков, помогая начать революцию цифровых снимков. Кстати, знаете, что было самой первой фотографией, сделанной на KAF-1300? «Э-э, — говорит Стивенс, — да мы просто направили датчик на стену лаборатории».
Цифровая камера Kodak DCS 100, выпущенная в 1991 году, стоила целых 13 000 долларов США и требовала 5-килограммового внешнего устройства для хранения данных, которое пользователи должны были носить на плечевом ремне. Вид человека, который таскает такую камеру? Явно плохой кадр для съемки. Тем не менее, электроника камеры, размещенная внутри корпуса Nikon F3, включала в себя один впечатляющий набор аппаратных средств: микрочип размером с ноготь, который мог захватывать фотографии с разрешением 1,3 мегапикселя, чего достаточно для получения четких фотографий размером 5х7 дюймов. «В то время 1 мегапиксель был волшебным числом», — говорит Эрик Стивенс, ведущий разработчик чипа, который все еще работает в Kodak. Этот чип — настоящее двухфазное устройство с зарядовой связью — стал основой для будущих ПЗС-датчиков, помогая начать революцию цифровых снимков. Кстати, знаете, что было самой первой фотографией, сделанной на KAF-1300? «Э-э, — говорит Стивенс, — да мы просто направили датчик на стену лаборатории».
IBM Deep Blue 2 Chess Chip (1997)
С одной стороны доски 1,5 килограмма серого вещества. С другой стороны — 480 чипов, «заточенных» под игру в шахматы. В итоге люди проиграли компьютерам в 1997 году, когда шахматный компьютер IBM Deep Blue обыграл действующего чемпиона мира Гарри Каспарова. Каждый из чипов Deep Blue состоял из 1,5 миллионов транзисторов, расположенных в специализированных блоках — так называемых логических массивах, а также включал в себя RAM и ROM. Вместе чипы могли обсчитывать 200 миллионов шахматных позиций в секунду. Эта грубая сила, в сочетании с умными функциями по оценке ситуации на доске, дала Deep Blue преимущество — Каспаров назвал его ходы «бескомпьютерными». «Они оказывали большое психологическое давление», — вспоминает главный инженер, создавший Deep Blue, Фэн Сюн Сю, работающий теперь в Microsoft.
С одной стороны доски 1,5 килограмма серого вещества. С другой стороны — 480 чипов, «заточенных» под игру в шахматы. В итоге люди проиграли компьютерам в 1997 году, когда шахматный компьютер IBM Deep Blue обыграл действующего чемпиона мира Гарри Каспарова. Каждый из чипов Deep Blue состоял из 1,5 миллионов транзисторов, расположенных в специализированных блоках — так называемых логических массивах, а также включал в себя RAM и ROM. Вместе чипы могли обсчитывать 200 миллионов шахматных позиций в секунду. Эта грубая сила, в сочетании с умными функциями по оценке ситуации на доске, дала Deep Blue преимущество — Каспаров назвал его ходы «бескомпьютерными». «Они оказывали большое психологическое давление», — вспоминает главный инженер, создавший Deep Blue, Фэн Сюн Сю, работающий теперь в Microsoft.
Процессор Transmeta Corp. Crusoe (2000)
С большой мощностью приходят большие радиаторы. И короткое время автономной работы. И безумное потребление электроэнергии. Следовательно, цель Transmeta — спроектировать маломощный процессор, который обставил бы прожорливые решения от Intel и AMD. План: программное обеспечение будет переводить инструкции x86 на лету в собственный машинный код Crusoe, который имеет более эффективное распараллеливание задач, что сэкономит время и энергию. Это рекламировали как величайшее изобретение с момента создания кремниевых кристаллов, и какое-то время так это и было. «Инженеры-волшебники создали золотой процессор» — так было написано на обложке IEEE Spectrum за май 2000 года. Crusoe и ее преемник, Efficeon, «доказали, что динамическая бинарная трансляция может быть коммерчески жизнеспособна», — говорит Дэвид Дитцел, соучредитель Transmeta, работающий сейчас в Intel. К сожалению, добавил он, чипы появились за несколько лет до того, как стал активно развиваться рынок компьютеров с низким энергопотреблением. В итоге Transmeta так и не смогла выполнить своих обещаний, к 2005 году прекратила любое производство чипов, а в 2009 была объявлена банкротом.
Texas Instruments Digital Micromirror Device (1987)
18 июня 1999 года Ларри Хорнбек повел жену Лору на свидание. Они пошли смотреть «Звездные войны: Эпизод 1 — Скрытая угроза» в кинотеатре в Бербанке, Калифорния. Не то, чтобы седеющий инженер был горячим поклонником джедаев — нет. Причина, по которой они туда пошли, была на самом деле в проекторе. В нем использовался чип — цифровое микрозеркальное устройство, которое Хорнбек создал в Texas Instruments. Микросхема использует миллионы шарнирных микроскопических зеркал, чтобы направлять свет через объектив проектора. Этот показ был «первой цифровой демонстрацией крупного кинофильма», — говорит Хорнбек, член TI. Теперь кинопроекторы, использующие эту технологию цифровой обработки света, или DLP, как TI назвали ее, используются в тысячах кинотеатров. Они также используется в проекционных телевизорах, офисных проекторах и крошечных проекторах мобильных телефонов. «Перефразируя Гудини, — говорит Хорнбек, — микрозеркала, джентльмены. Эффект создается с помощью микрозеркал».
На этом микрочипы не заканчиваются — будет еще пара статей. Оригинал на английском языке можно почитать здесь.
С большой мощностью приходят большие радиаторы. И короткое время автономной работы. И безумное потребление электроэнергии. Следовательно, цель Transmeta — спроектировать маломощный процессор, который обставил бы прожорливые решения от Intel и AMD. План: программное обеспечение будет переводить инструкции x86 на лету в собственный машинный код Crusoe, который имеет более эффективное распараллеливание задач, что сэкономит время и энергию. Это рекламировали как величайшее изобретение с момента создания кремниевых кристаллов, и какое-то время так это и было. «Инженеры-волшебники создали золотой процессор» — так было написано на обложке IEEE Spectrum за май 2000 года. Crusoe и ее преемник, Efficeon, «доказали, что динамическая бинарная трансляция может быть коммерчески жизнеспособна», — говорит Дэвид Дитцел, соучредитель Transmeta, работающий сейчас в Intel. К сожалению, добавил он, чипы появились за несколько лет до того, как стал активно развиваться рынок компьютеров с низким энергопотреблением. В итоге Transmeta так и не смогла выполнить своих обещаний, к 2005 году прекратила любое производство чипов, а в 2009 была объявлена банкротом.
Texas Instruments Digital Micromirror Device (1987)
18 июня 1999 года Ларри Хорнбек повел жену Лору на свидание. Они пошли смотреть «Звездные войны: Эпизод 1 — Скрытая угроза» в кинотеатре в Бербанке, Калифорния. Не то, чтобы седеющий инженер был горячим поклонником джедаев — нет. Причина, по которой они туда пошли, была на самом деле в проекторе. В нем использовался чип — цифровое микрозеркальное устройство, которое Хорнбек создал в Texas Instruments. Микросхема использует миллионы шарнирных микроскопических зеркал, чтобы направлять свет через объектив проектора. Этот показ был «первой цифровой демонстрацией крупного кинофильма», — говорит Хорнбек, член TI. Теперь кинопроекторы, использующие эту технологию цифровой обработки света, или DLP, как TI назвали ее, используются в тысячах кинотеатров. Они также используется в проекционных телевизорах, офисных проекторах и крошечных проекторах мобильных телефонов. «Перефразируя Гудини, — говорит Хорнбек, — микрозеркала, джентльмены. Эффект создается с помощью микрозеркал».
На этом микрочипы не заканчиваются — будет еще пара статей. Оригинал на английском языке можно почитать здесь.
