"마이크로프로세서"라는 용어의 첫 사용
"마이크로프로세서"라는 용어는 1968년에 발표된 Viatron Computer Systems의 System 21 소형 컴퓨터 시스템에 사용된 맞춤형 집적 회로를 설명하기 위해 처음 사용되었습니다.
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마이크로프로세서의 역사
월요일 11월 15, 1971 로 현재
U.S. - England
마이크로프로세서는 중앙 처리 장치(CPU)의 기능을 단일 집적 회로(IC) 또는 최대 몇 개의 집적 회로에 통합한 컴퓨터 프로세서입니다. 마이크로프로세서는 이진 데이터를 입력으로 받아 메모리에 저장된 명령어에 따라 처리하고 결과를 출력으로 제공하는 다목적, 클록 구동, 레지스터 기반의 디지털 집적 회로입니다. 마이크로프로세서는 조합 논리와 순차 디지털 논리를 모두 포함합니다. 마이크로프로세서는 이진법으로 표현된 숫자와 기호를 사용하여 작동합니다.
중앙 항공 데이터 컴퓨터(CADC)
1968년, Garrett AiResearch(설계자 Ray Holt와 Steve Geller가 근무)는 미 해군의 새로운 F-14 Tomcat 전투기의 주 비행 제어 컴퓨터를 위해 개발 중이던 전기 기계식 시스템과 경쟁할 디지털 컴퓨터를 제작하도록 요청받았습니다.
CTC 1201
1969년, CTC는 Intel과 Texas Instruments라는 두 회사와 계약하여 CTC 1201로 알려진 단일 칩 구현을 만들었습니다.
Four-Phase Systems Inc. AL-1 개발
1969년, Lee Boysel은 이전에 Fairchild에서 설계한 8비트 산술 논리 장치(3800/3804)를 기반으로 32비트로 확장 가능한 8비트 CPU 슬라이스인 Four-Phase Systems Inc. AL-1을 만들었습니다.
4004를 생산한 프로젝트의 기원
4004를 생산한 프로젝트는 1969년 일본의 계산기 제조업체인 Busicom이 Intel에 고성능 데스크톱 계산기용 칩셋 제작을 의뢰하면서 시작되었습니다.
CTC가 Datapoint 2200에 자체 구현을 사용하기로 결정
1970년, Intel이 부품을 아직 납품하지 못하자 CTC는 기존의 TTL 논리를 사용하여 Datapoint 2200에 자체 구현을 사용하기로 결정했습니다(따라서 "8008 코드"를 실행한 최초의 기계는 사실 마이크로프로세서가 아니었으며 1년 일찍 납품되었습니다).
MP944 칩셋
1970년, Garrett AiResearch의 Steve Geller와 Ray Holt는 AMI에서 제조한 6개의 메탈 게이트 칩으로 F-14A 중앙 항공 데이터 컴퓨터를 구현하기 위해 MP944 칩셋을 설계했습니다.
CADC 설계 완료
CADC(중앙 항공 데이터 컴퓨터)의 설계는 1970년에 완료되었으며, MOS 기반 칩셋을 핵심 CPU로 사용했습니다. 이 설계는 경쟁했던 기계식 시스템보다 훨씬(약 20배) 작고 훨씬 안정적이었으며, 초기 Tomcat 모델 전부에 사용되었습니다. 이 시스템은 "20비트 파이프라인 방식의 병렬 멀티 마이크로프로세서"를 포함하고 있었습니다.
TMX 1795
Intel(8008 개발)과 함께 Texas Instruments는 1970~1971년에 Datapoint 2200 터미널을 위한 단일 칩 CPU 대체품인 TMX 1795(나중에 TMC 1795)를 개발했습니다. 8008과 마찬가지로 고객인 Datapoint로부터 거부당했습니다. Gary Boone에 따르면 TMX 1795는 생산 단계에 이르지 못했습니다. 동일한 사양으로 제작되었기 때문에 명령어 세트는 Intel 8008과 매우 유사했습니다.
TI의 중도 하차
1970년 말 또는 1971년 초, TI(Texas Instruments)는 신뢰할 수 있는 부품을 만들지 못해 프로젝트에서 하차했습니다.
Intel, 이탈리아 엔지니어 Federico Faggin을 Intel 4004 프로젝트 리더로 영입
1970년 4월, Intel은 이탈리아 엔지니어 Federico Faggin을 Intel 4004 프로젝트 리더로 영입했으며, 이 결정은 결국 단일 칩 CPU 최종 설계를 현실화했습니다(그동안 Shima는 Busicom 계산기 펌웨어를 설계하고 구현 초기 6개월 동안 Faggin을 도왔습니다).
Pico Electronics와 General Instrument(GI)의 첫 IC 협업
1971년, Pico Electronics와 General Instrument(GI)는 IC 분야에서의 첫 협업으로 Monroe/Litton Royal Digital III 계산기를 위한 완전한 단일 칩 계산기 IC를 선보였습니다. 이 칩은 ROM, RAM 및 RISC 명령어 세트를 칩 내부에 갖춘 최초의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러 중 하나라고 주장할 수 있습니다. PMOS 공정의 4개 레이어에 대한 레이아웃은 마일라 필름 위에 500배율로 수작업으로 그려졌는데, 이는 칩의 복잡성을 고려할 때 당시로서는 상당한 작업이었습니다.
Intel 버전의 1201 마이크로프로세서 출시
Intel 버전의 1201 마이크로프로세서는 1971년 말에 출시되었지만, 너무 늦고 속도가 느렸으며 추가적인 지원 칩이 많이 필요했습니다. CTC는 이를 사용할 의사가 없었습니다.
4004 첫 생산 유닛을 Busicom에 납품
4004 생산 유닛은 1971년 3월에 Busicom에 처음 납품되었으며 1971년 말에 다른 고객들에게 배송되었습니다.
TMS 1802NC
TMS1802NC는 1971년 9월 17일에 발표되었으며 4기능 계산기를 구현했습니다. TMS1802NC는 명칭에도 불구하고 TMS 1000 시리즈의 일부가 아니었으며, 나중에 TI Datamath 계산기에 사용된 TMS 0100 시리즈의 일부로 재지정되었습니다. 칩 위의 계산기로 마케팅되었지만, TMS1802NC는 완전히 프로그래밍이 가능했으며 11비트 명령어 워드, 3520비트(320개 명령어)의 ROM 및 182비트의 RAM을 포함하는 CPU를 칩에 내장했습니다.
최초의 상용 마이크로프로세서
Intel 4004는 일반적으로 최초의 상용 마이크로프로세서로 간주되며 가격은 60달러(2018년 기준 371.19달러에 해당)였습니다. 4004에 대한 최초의 알려진 광고는 1971년 11월 15일자이며 Electronic News에 실렸습니다. 이 마이크로프로세서는 이탈리아 엔지니어 Federico Faggin, 미국 엔지니어 Marcian Hoff와 Stanley Mazor, 일본 엔지니어 Masatoshi Shima로 구성된 팀에 의해 설계되었습니다.
Intel 8008
Intel 4004에 이어 1972년에는 세계 최초의 8비트 마이크로프로세서인 Intel 8008이 출시되었습니다. 그러나 8008은 4004 설계의 확장이 아니라, 텍사스주 샌안토니오의 Computer Terminals Corporation과의 계약에서 비롯된 Intel의 별도 설계 프로젝트의 결과물이었습니다. 그들이 설계 중이던 터미널인 Datapoint 2200을 위한 칩이었으며, 설계의 근본적인 측면은 Intel이 아닌 CTC에서 나왔습니다.
최초의 멀티칩 16비트 마이크로프로세서 소개
최초의 멀티칩 16비트 마이크로프로세서는 1973년 초에 도입된 National Semiconductor의 IMP-16입니다. 이 칩셋의 8비트 버전은 1974년에 IMP-8로 도입되었습니다.
Intel 8080
8008은 성공적인 Intel 8080(1974)의 전신으로, 8008보다 향상된 성능을 제공하고 더 적은 수의 지원 칩을 필요로 했습니다. 페데리코 파진(Federico Faggin)은 고전압 N채널 MOS를 사용하여 이를 구상하고 설계했습니다.
MOS Technology 6502
모토로라는 1974년 8월 경쟁 제품인 6800을 출시했고, 1975년에는 유사한 MOS Technology 6502를 출시했습니다(둘 다 대부분 동일한 인물들이 설계함). 6502 제품군은 1980년대에 Z80과 인기를 겨루었습니다.
최초의 16비트 단일 칩 마이크로프로세서 도입
1975년, National Semiconductor는 최초의 16비트 단일 칩 마이크로프로세서인 National Semiconductor PACE를 도입했으며, 이후 NMOS 버전인 INS8900이 그 뒤를 이었습니다.
Intersil 6100
Intersil 6100 제품군은 12비트 마이크로프로세서(6100)와 다양한 주변 장치 지원 및 메모리 IC로 구성되었습니다. 이 마이크로프로세서는 DEC PDP-8 미니컴퓨터 명령어 세트를 인식했습니다. 따라서 때때로 CMOS-PDP8이라고 불리기도 했습니다. 또한 Harris Corporation에서도 생산되었기 때문에 Harris HM-6100으로도 알려져 있습니다. CMOS 기술과 그에 따른 이점 덕분에 6100은 1980년대 초까지 일부 군사 설계에 통합되었습니다.
RCA 1802
우주 비행 분야에서 중요한 마이크로프로세서는 RCA의 RCA 1802(일명 CDP1802, RCA COSMAC)(1976년 도입)로, 목성 탐사선 갈릴레오호(1989년 발사, 1995년 도착)에 탑재되었습니다.
Zilog Z80
Zilog Z80(1976) 또한 파진(Faggin)의 설계로, 저전압 N채널과 디플리션 로드(depletion load)를 사용했으며 Intel 8비트 프로세서의 파생형입니다. 모두 파진이 4004를 위해 만든 방법론으로 설계되었습니다.
Motorola 6809
모토로라는 1978년에 MC6809를 도입했습니다. 이는 6800과 소스 호환이 가능하고 순수 하드와이어 로직으로 구현된 야심 차고 잘 설계된 8비트 디자인이었습니다(이후의 16비트 마이크로프로세서는 CISC 설계 요구 사항이 순수 하드와이어 로직으로 구현하기에는 너무 복잡해졌기 때문에 일반적으로 어느 정도 마이크로코드를 사용했습니다).
Intel, 8086 도입
Intel은 8080 설계를 16비트 Intel 8086으로 "확장"했으며, 이는 대부분의 현대 PC형 컴퓨터를 구동하는 x86 제품군의 첫 번째 구성원입니다. Intel은 8080 라인에서 소프트웨어를 이식하는 비용 효율적인 방법으로 8086을 도입했으며, 그 전제로 많은 비즈니스를 성공적으로 확보했습니다.
가장 중요한 32비트 설계
가장 중요한 32비트 설계는 1979년에 도입된 Motorola MC68000입니다. 널리 알려진 68k는 프로그래밍 모델에 32비트 레지스터를 가지고 있었지만, 16비트 내부 데이터 경로, 3개의 16비트 산술 논리 장치(ALU), 16비트 외부 데이터 버스(핀 수를 줄이기 위해)를 사용했으며, 외부적으로는 24비트 주소만 지원했습니다(내부적으로는 전체 32비트 주소로 작동). 모토로라는 일반적으로 이를 16비트 프로세서로 설명했습니다. 높은 성능, 대용량(16메가바이트 또는 224바이트) 메모리 공간, 비교적 낮은 비용의 조합으로 인해 해당 클래스에서 가장 인기 있는 CPU 설계가 되었습니다.
세계 최초의 단일 칩 완전 32비트 마이크로프로세서 샘플
32비트 데이터 경로, 32비트 버스, 32비트 주소를 갖춘 세계 최초의 단일 칩 완전 32비트 마이크로프로세서는 AT&T Bell Labs의 BELLMAC-32A였으며, 1980년에 첫 샘플이 나왔고 1982년에 일반 생산되었습니다. 1984년 AT&T의 분할 이후 WE 32000(WE는 Western Electric의 약자)으로 이름이 변경되었으며, WE 32100과 WE 32200이라는 두 가지 후속 세대를 가졌습니다.
NS 32032를 사용한 최초의 SMP 서버급 컴퓨터
1980년대 중반, Sequent는 NS 32032를 사용하는 최초의 SMP 서버급 컴퓨터를 도입했습니다. 이는 이 설계의 몇 안 되는 성공 사례 중 하나였으며, 1980년대 후반에 사라졌습니다.
Intel의 첫 32비트 마이크로프로세서
Intel의 첫 32비트 마이크로프로세서는 1981년에 도입된 iAPX 432였으나 상업적으로 성공하지 못했습니다. 이 프로세서는 고급 기능 기반 객체 지향 아키텍처를 갖추고 있었지만, 일반적인 벤치마크 테스트에서 거의 4배 더 빠른 Intel 자체의 80286(1982년 도입)과 같은 동시대 아키텍처에 비해 성능이 떨어졌습니다. 그러나 iAPX432의 결과는 부분적으로 서둘러 제작되어 최적화되지 않은 Ada 컴파일러 때문이었습니다.
WDC 65C02
Western Design Center, Inc(WDC)는 1982년에 CMOS WDC 65C02를 도입하고 여러 회사에 설계를 라이선스했습니다. 이 프로세서는 Apple IIe 및 IIc 개인용 컴퓨터의 CPU로 사용되었으며, 의료용 이식형 심박 조율기 및 제세동기, 자동차, 산업 및 소비자 기기에도 사용되었습니다.
최초의 상업용 단일 칩 완전 32비트 마이크로프로세서
시장에서 구할 수 있는 최초의 상업용 단일 칩 완전 32비트 마이크로프로세서는 HP FOCUS였습니다.
MC68020
모토로라의 68000 성공은 가상 메모리 지원을 추가한 MC68010으로 이어졌습니다. 1984년에 도입된 MC68020은 완전한 32비트 데이터 및 주소 버스를 추가했습니다. 68020은 Unix 슈퍼마이크로컴퓨터 시장에서 엄청난 인기를 얻었으며, 많은 소규모 회사(예: Altos, Charles River Data Systems, Cromemco)가 데스크톱 크기의 시스템을 생산했습니다.
WDC 65C816
Western Design Center(WDC)는 1984년에 WDC CMOS 65C02의 CMOS 65816 16비트 업그레이드 버전을 도입했습니다. 65816 16비트 마이크로프로세서는 Apple IIgs와 이후 Super Nintendo Entertainment System의 핵심이었으며, 역대 가장 인기 있는 16비트 설계 중 하나가 되었습니다.
최초의 상업용 RISC 마이크로프로세서 설계
최초의 상업용 RISC 마이크로프로세서 설계는 1984년 MIPS Computer Systems에 의해 출시된 32비트 R2000입니다(R1000은 출시되지 않음).
ARM의 첫 등장
ARM은 1985년에 처음 등장했습니다. 이는 RISC 프로세서 설계로, 전력 효율성, 라이선스 모델, 다양한 시스템 개발 도구 덕분에 32비트 임베디드 시스템 프로세서 시장을 지배하게 되었습니다.
HP, PA-RISC CPU를 탑재한 첫 시스템 출시
1986년, HP는 PA-RISC CPU를 탑재한 첫 번째 시스템을 출시했습니다.
ARM 아키텍처를 사용한 최초의 상업적 성공
1987년, 비 Unix Acorn 컴퓨터의 32비트이자 당시 캐시가 없던 ARM2 기반 Acorn Archimedes는 ARM 아키텍처(당시 명칭 Acorn RISC Machine)를 사용한 최초의 상업적 성공 사례가 되었습니다. 최초의 실리콘 ARM1은 1985년에 등장했습니다.
32비트 x86 아키텍처의 시장 지배력 확대
1993년부터 2003년까지 32비트 x86 아키텍처는 데스크톱, 노트북 및 서버 시장에서 점점 더 지배적인 위치를 차지하게 되었으며, 이러한 마이크로프로세서는 더 빠르고 강력해졌습니다. 인텔은 초기 버전의 아키텍처를 다른 회사에 라이선스했지만 펜티엄은 라이선스하지 않았기 때문에, AMD와 Cyrix는 자체 설계를 기반으로 아키텍처의 후속 버전을 구축했습니다.
전 세계 CPU 판매량의 55%가 8비트 마이크로컨트롤러
1997년, 전 세계에서 판매된 모든 CPU의 약 55%가 8비트 마이크로컨트롤러였으며, 그 판매량은 20억 개가 넘었습니다.
최초의 상업용 멀티코어 프로세서
2001년, IBM은 최초의 상업용 멀티코어 프로세서인 모놀리식 듀얼 코어 POWER4를 선보였습니다.
전 세계 CPU 판매량 중 32비트 이상은 10% 미만
2002년, 전 세계에서 판매된 모든 CPU 중 32비트 이상인 제품은 10% 미만이었습니다. 판매된 모든 32비트 CPU 중 약 2%만이 데스크톱 또는 노트북 개인용 컴퓨터에 사용되었습니다.
440억 달러 규모의 마이크로프로세서 제조 및 판매
2003년, 약 440억 달러(2018년 가치로 599억 3천만 달러에 해당) 규모의 마이크로프로세서가 제조 및 판매되었습니다.
AMD의 AMD64 도입
2003년 9월, AMD가 x86과 하위 호환되는 64비트 아키텍처인 x86-64(AMD64라고도 함)를 도입하고, 이어 인텔이 거의 완벽하게 호환되는 64비트 확장(초기 명칭 IA-32e 또는 EM64T, 이후 Intel 64로 개명)을 선보이면서 64비트 데스크톱 시대가 시작되었습니다. 두 버전 모두 성능 저하 없이 기존 32비트 애플리케이션과 새로운 64비트 소프트웨어를 실행할 수 있습니다.
개인용 컴퓨터 시장 최초의 모놀리식 멀티코어 프로세서
개인용 컴퓨터 시장 최초의 모놀리식 멀티코어 프로세서는 펜티엄 D 출시 몇 주 후에 발표된 AMD Athlon X2였습니다.
인텔 펜티엄 D
개인용 컴퓨터는 2005년 듀얼 코어 인텔 펜티엄 D가 출시되기 전까지 멀티코어 프로세서를 탑재하지 못했습니다. 하지만 펜티엄 D는 모놀리식 멀티코어 프로세서가 아니었습니다. 이는 각각 코어를 포함하는 두 개의 다이를 멀티칩 모듈에 패키징하여 구성되었습니다.
약 100억 개의 CPU 제조
2008년에는 약 100억 개의 CPU가 제조되었습니다.
ARM, 범용 컴퓨팅 부문에서 세 번째 RISC 아키텍처로 등극
1990년대 후반, 임베디드 이외의 애플리케이션용으로 대량 생산되던 64비트 RISC 아키텍처는 SPARC와 Power ISA뿐이었으나, ARM의 성능이 점점 강력해짐에 따라 2010년대 초반에는 범용 컴퓨팅 부문에서 세 번째 RISC 아키텍처로 자리 잡았습니다.
새로운 64비트 ARM 아키텍처 도입
2011년, ARM은 새로운 64비트 ARM 아키텍처를 도입했습니다.