- Intel 4004 změnil směr vývoje techniky – první procesor na jednom čipu vznikl jako řešení pro kalkulačku
- Apple sáhl po levnějším řešení, které sehrálo zásadní roli v dostupnosti domácích počítačů
- Základy dnešní výpočetní techniky vznikly v 70. letech z potřeby zjednodušit hardware
Dnes máme procesory ukryté v každém zařízení, od telefonů po chytré ledničky. Z dnešního pohledu to zní zvláštně, ale dříve tomu bylo naprosto opačně. Myšlenka, že celou výpočetní jednotku lze vměstnat na jeden čip, byla v 60. letech něčím, nad čím přemýšlela pouze hrstka technologických nadšenců. Historie prvního procesoru je zároveň příběhem o technickém pokroku, vizionářství a trochu i o náhodě. S tímto vývojem se později významně protnula také tehdy začínající firma jménem Apple Computer.
Kapitoly článku
Od relé ke křemíkovému základu
Počátky výpočetní techniky sahají až do 40. let 20. století. První stroje jako ENIAC (1946) nebo Z3 Konrada Zuseho (1941) byly obrovské aparáty využívající relé nebo elektronky. Každý výpočetní krok zajišťovala jiná část pevně zapojeného systému, což znamenalo, že stroje nebyly univerzálně programovatelné tak, jak to známe dnes.
Přelom přineslo nasazení tranzistorů v 50. letech a následně integrovaných obvodů, které umožnily miniaturizaci a vyšší rychlost. Myšlenka univerzálního čipu, který by dokázal provádět různé instrukce z paměti, ale zatím neexistovala.
Kalkulačka jako katalyzátor inovace
V roce 1969 oslovila japonská společnost Busicom americký Intel, aby jí pomohl vyvinout čipy pro novou řadu kalkulaček. Projekt měl být původně realizován pomocí několika samostatných čipů, z nichž každý by plnil konkrétní úlohu (např. výpočet, řízení displeje apod.).
Do projektu se zapojil inženýr Ted Hoff z Intelu, který navrhl radikálně jiné řešení: jeden univerzální čip, který by dokázal provádět libovolné instrukce z paměti. Tento koncept vycházel z tehdejších minipočítačů, ale nikdo předtím nic podobného v tak malé podobě nerealizoval.
Intel 4004 – první mikroprocesor
Výsledkem byl Intel 4004, oficiálně představený 15. listopadu 1971. Jednalo se o 4bitový procesor, schopný adresovat 640 bajtů paměti, který obsahoval 2 300 tranzistorů a běžel na frekvenci 740 kHz. Procesor vznikl jako součást čipové sady (společně s ROM, RAM a I/O obvody), ale právě 4004 byl mozkem celého systému. Přestože šlo o čip určený původně pro kalkulačky, jeho univerzální architektura umožňovala využití v dalších oblastech.
Apple I a MOS 6502
V polovině 70. let se do vývoje osobních počítačů začaly pouštět malé firmy a nadšenci. Mezi nimi i dvojice Steve Jobs a Steve Wozniak, která v roce 1976 uvedla na trh svůj první počítač: Apple I. Tento model používal procesor MOS Technology 6502, který byl výrazně levnější alternativou tehdejších čipů od Intelu nebo Motoroly.
MOS 6502 byl 8bitový procesor taktovaný na 1 MHz, který se rychle stal populární díky své nízké ceně (stál pouhých 25 dolarů, zatímco Intel 8080 přišel na více než 150 dolarů). Apple I byl víceméně sestavená základní deska bez klávesnice, skříně nebo napájení, ale díky přístupnosti a použitému čipu si našel cestu k hobby uživatelům.
Apple II a zrod počítačové platformy
Skutečný průlom přišel v roce 1977, kdy Apple uvedl Apple II. Tento model, opět postavený na MOS 6502, byl prvním komerčně úspěšným osobním počítačem se širokým nasazením v domácnostech, školách i kancelářích.
Na rozdíl od Apple I už šlo o kompletní počítač se skříní, klávesnicí a barevnou grafikou. Procesor 6502 v Apple II obstarával veškeré výpočty, řízení vstupu/výstupu i běh operačního systému – tehdy často jen pár kilobajtů velkého.
Paralelní vývoj: Intel, x86 a IBM PC
Zatímco Apple sázel na MOS 6502, Intel v roce 1978 uvedl Intel 8086 – první 16bitový procesor a předchůdce dnešní x86 architektury. Ta se později stala standardem v IBM PC (1981) a přežila i nástup grafického rozhraní a Windows.
Zatímco tedy Apple šel cestou jednoduchosti a přístupnosti, Intel a IBM cílili na kancelářský a korporátní segment s výkonnější architekturou. Obě cesty ovšem stavěly na základech, které položil první univerzální procesor na čipu – Intel 4004.
Změny přichází z nečekaných míst
Procesory, které dnes pohánějí smartphony, laptopy i servery, jsou nesrovnatelně výkonnější než jejich dávní předchůdci. Ale principy zůstávají podobné – jde o čip, který provádí instrukce uložené v paměti a podle toho řídí celý systém.
Historie ukazuje, že zásadní technické změny často přicházejí z nečekaných míst. První procesor vznikl kvůli kalkulačce, první masově úspěšný osobní počítač kvůli vizím dvou mladíků v garáži. Společným jmenovatelem ale zůstává jednoduchá myšlenka: zmenšit, zjednodušit a zpřístupnit výpočetní sílu co největšímu počtu lidí.
