Chips: Ist das Ende der Fahnenstange erreicht?

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… und zwar in der Integrationsdichte. Aber ich will wieder mal ausholen und die Technologie der Chipfertigung und ihr Erfolg Revue passieren lassen. Jack Kilby von Texas Instruments entwickelte 1958 die erste integrierte Schaltung. Auch wenn wir das für einen Meilenstein halten, in den ersten Jahren sah es nicht so aus, als würde sie sich durchsetzen. Ab Anfang der Sechziger Jahre produzierte Fairchild die ersten integrierten Schaltungen, die sich aber nur schwer vermarkten ließen. Der Grund war einfach: auf eine Schaltung passten damals nur wenige Transistorfunktionen (es gibt in integrierten Schaltungen auch andere elektrische Elemente wie widerstände die werden aber auch durch Transistoren realisiert sodass man von Transistorfunktionen spricht). Sie brauchten nicht weniger Platz als wenn man die Transistoren miteinander verlötete und das war einfach billiger. Das erste IC von Fairchild von 1960 nutzte anders als der Prototyp von Kilby schon Silizium als Substrat und war ein Flip-Flop mit 4 Transistoren und 5 Widerständen. Es war 1,5 x 1,5 mm groß und wurde auf Wafern von 1 Zoll (25,4 mm Durchmesser) produziert. Continue reading „Chips: Ist das Ende der Fahnenstange erreicht?“

Intel-Prozessoren, bei denen es anders lief als geplant

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Nach Intels Flops die ich gestern vorgestellt habe, heute ein weiterer Beitrag zu dem Thema. Diesmal geht es um Prozessoren / Architekturen bei denen die Geschichte anders lief, als von Intel geplant, auch wenn man in den meisten Fällen nicht von einem kommerziellen Fehlschlag sprechen kann. Continue reading „Intel-Prozessoren, bei denen es anders lief als geplant“

Die Pipeline

So, ich komme mal Niels Wunsch nach mehr Grundlagenaufsätzen zum Thema Computeerarchitekturen nach. Heute geht es um die Pipeline. Nein es handelt sich nicht um ein Spiel wo ein Klempner lecke Rohre verbinden muss und auch nicht um den Ukraine-Gas Konflikt. Es handelt sich um eine Maßnahme dem Prozessor Beine zu machen.

Die erste Verbesserung der Geschwindigkeit hat mit der Verarbeitung der Befehle zu tun. Dies ist für jeden Befehl folgender Ablauf:

  • Hole den Befehl (oder bei CISC Architekturen oft auch nur das erste Byte des Befehls) vom Speicher. Dies wird als Fetch bezeichnet.

  • Dekodiere den Befehl (decode)

  • Eventuell, hole weitere Daten, die zum Befehl gehören. (Get Data, Memory Read)

  • Führe den Befehl aus (Execute)

  • Lege Daten im Zielregister ab (Write Back)

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