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Materia: Scienze
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Il microprocessore :storia ed evoluzione Storia Il microprocessore nasce nel 1971 a Santa Clara, in California, nella sede della nascente Intel, fondata nel 1969. Dopo avere introdotto la prima memoria a semiconduttore (il chip Intel 1101A) essa presenta il primo sistema a microprocessore, costituito da 4 chip e denominato MCS-4 (MicroComputer System 4). Prima del microprocessore il concetto di calcolatore era conosciuto solamente dalle grandi aziende e da alcuni governi, anche perché le macchine usate per il calcolo erano enormi e costosissime da produrre. Nemmeno l’introduzione, circa 10 anni prima, del circuito integrato ( Un circuito integrato è un dispositivo formato da una piccola piastra di silicio (chip) su cui sono raggruppati componenti elettronici diversi come condensatori, resistenze e transistor. Il numero di componenti raggruppabili su un singolo chip viene chiamato scala di integrazione (o livello di integrazione) ed è cresciuto da poche decine di componenti a migliaia o milioni di componenti su uno stesso chip.) da parte della Texas Instruments permise di ridurre in modo significativo il costo, l’ingombro e il consumo delle macchine di calcolo. Il circuito integrato tendeva sì a ridurre la grandezza di componenti elettronici discreti (come transistor e resistenze), miniaturizzandoli su di un circuito di qualche millimetro quadrato, ma per svolgere i compiti di un elaboratore di media potenza erano necessari diverse centinaia di circuiti integrati (o “chip”), ed il tutto era comunque complicato e costoso. Poi il 15 novembre 1971 Intel decretò la svolta. Senza precedenti! Infatti il Sistema di Calcolo Integrato MCS-4, con soli 4 Circuiti Integrati, svolgeva il 70 2048elle funzioni tipiche di un sistema di calcolo di bassa potenza quale poteva essere un registratore di cassa elettronico, che allora conteneva oltre 40 circuiti integrati, ognuno progettato per eseguire una specifica funzione. In effetti non si trattava più di semplici circuiti integrati. I 4 chip del Sistema MCS-4 integravano tutta la logica di un sistema di calcolo completo, seppur di bassa potenza. Infatti erano presenti un chip di memoria ROM, uno di memoria RAM, un chip di controllo ed il microprocessore (o CPU, Central Processing Unit) vero e proprio, chiamato Intel 4004 (foto). Tutte le funzioni di calcolo matematico erano svolte all’interno di questo chip da 2.300 transistor. Più in profondità, il 4004 era un processore a 4-Bit con un set di circa 60 istruzioni (alcune ad 8-Bit) e con registri a 4-Bit. La potenza di calcolo pare si attestasse sui livelli del mastodontico ENIAC (una macchina con 18.000 valvole) ma con la limitata possibilità di gestione dei dati dovuta ai solo 4-Bit che poteva trattare (la struttura dell’ENIAC pare fosse invece a 44-Bit!). Su 4-Bit, infatti, era possibile codificare solo 16 simboli, per cui non era possibile impiegare questo chip per funzioni quali calcolo scientifico (dove vi sono simboli e funzioni avanzate) o videoscrittura (dove era necessario rappresentare i simboli dell’alfabeto). In pratica era un microprocessore adatto ad una calcolatrice (ed in effetti le odierne calcolatrici hanno proprio processori a 4-Bit, molto simili al 4004, in pratica è come avere un “ENIAC” nel palmo della mano!) e non ad un vero computer! Ma Intel ebbe subito la consapevolezza che il nuovo componente da lei progettato, il Microprocessore, potesse ulteriormente accrescere le sue potenzialità. In seguito il 4004 venne affiancato dal processore 4040, che possedeva la stessa architettura del 4004 ma integrata in se alcune delle componenti elettriche esterne al 4004! Il bus dati era a 12-Bit multiplexato (in pratica era un bus “serializzato”, che permetteva di impiegare meno piedini rispetto ad un bus da 12-Bit “parallelo”, come quelli usati dalla maggior parte dei processori successivi).Qualche anno più tardi Intel introduce il primo processore ad 8-Bit, l’Intel 8008. Si tratta in effetti di un processore assai simi ()
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