8 разрядный компьютер. Сколько гигабайт в терабайте? Терабайт это сколько гигабайт? — Полезная информация для всех

Друзья, я знаю, Вы не раз слышали термины гигабайты, терабайты или петабайты. Но что именно они значат, и самое главное — это много или мало в тех реалиях в которых мы живем сегодня? Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос в сегодняшней статье.

Такие понятия, как байт, мегабайт, гигабайт и петабайт — это объем цифрового хранилища. Безусловно, полезно знать, что означают эти термины, особенно, когда речь идет о сравнение размеров информации занимаемой на жестком диске, планшете и ​​устройствах флэш-памяти.

Это также полезно знать при сравнении скорости передачи данных.

Биты, Байты и Килобайты

Начнем с основ, с самого маленького и незначительного в современных реалиях. Сложно представить сегодня, но буквально 10 лет назад, информация была очень “тяжелой”, устройства хранения информации, очень маленькими, и с этим нужно было как то жить.

Наименьшая единица хранения называется бит (обозначается как — б). Он способен хранить только одну двоичную цифру — либо 1, либо 0. Когда мы ссылаемся на бит, особенно как часть более крупного значения, мы часто используем нижний регистр “б”. Например, килобит — одна тысяча бит, а мегабит — одна тысяча килобит. Когда мы сокращаем 40 мегабит, мы будем использовать следующую конструкцию — 40 Мб (Мбит).

Следуя за битом идет байт (Б). Байт содержит восемь бит. Сокращенная форма байта это буква “Б”. Например, в среднем для хранения одного слова требуется около 10 Б.

Следующий шаг от байта — килобайт (кбайт), что эквивалентно 1024 байтам данных (или 8192 бита). Мы сокращаем килобайты до кбайт. Для хранения одной страницы обычного текста требуется около 10 кбайт.

Мегабайты (Мбайт)

Теперь мы знаем, что 1024 Кбайт содержится в одном мегабайте (Мбайте). Теперь есть что визуализировать, и тут у меня для Вас очень интересная информация. В конце 90-х годов потребительские товары (массовое производство), такие как жесткие диски, измерялись в мегабайтах. Вот несколько примеров того, сколько вы можете хранить в Мегабайтах:

1 Mб = 400 страниц книги

5 Мб = Средняя 4-минутная mp3-песня

650 МБ = 1 CD-ROM с 70-минут звука

1024 байт = один килобайт;

1024 килобайта = один мегабайт;

Гигабайты (Гб, Гбайт)

Здесь мы подбираемся к более реальным цифрам. Несмотря на то, что устройства хранения информации, шагнули достаточно далеко. Наиболее часто встречаемым объемом выступают устройства с размером в Гигабайты. Да, большая часть жестких дисков сегодня измеряются в Терабайтах, но все другие устройства, пока, хранят информацию на Гигабайтовых хранителях (к ним можно отнести — карты памяти, память смартфонов, SSD диски)

Примеры из жизни:

1 ГБ = 9 метров книг на полке

4.7 ГБ = Емкость одного диска DVD-ROM

7 ГБ = Столько данных Вы обменяете в час при просмотре стримов в HD качестве

Терабайты (ТБ)

В одном терабайте (Тб, Тбайт) содержится 1024 Гб. В настоящее время Тб выступают в качестве наиболее распространенной единицы измерения информации, когда речь идет о стандартных размерах жестких дисков (не SSD).

Примеры из жизни:

1 Тб = 200 000 5-минутных песен; 310 000 снимков; или 500 часов фильмов.

10 Тб = Количество данных, полученных Космическим телескопом Хаббл в год

24 Тб = количество видеоданных, загружаемых на YouTube каждый день в 2016 году.

Петабайты (Пб, Пбайт)

В одном петабайте (Пб) имеется 1024 Тб (или около миллиона Гб). Не так много времени пройдет, совсем скоро Мы увидим, как петабайты, заменят терабайты в качестве стандартного измерения для хранения на уровне потребителя в будущем.

Примеры из жизни:

1 Пб = 500 миллиардов страниц стандартного текста (или 745 миллионов гибких дисков)

1.5 Пб = 10 миллиардов фотографий на Facebook

20 Пб = Объем данных, обрабатываемых Google ежедневно в 2008 году!!!

Эксабайт (Эб, Эбайт)

Есть 1024 Пб в одном Эксабайте (Эбайт). Тут Мы подошли к гигантам бизнеса, а именно Amazon, Google, Яндекс, Facebook, ВКонтакте (которые обрабатывают немыслимые объемы данных). Именно в этих компаниях люди знают о таких объемах, и могут представить — сколько это. На уровне потребителей некоторые (но не все) файловые системы, используемые операционными системами сегодня, имеют предел где-то в Эксабайтах

Примеры из жизни:

1 Эб = 11 миллионов 4K видео;

5 Эб = Все слова известные человечеству;

Список неполный, еще есть зеттабайты и йоттабайты. Но честно говоря, эксабайты — это уже астрономическая цифра, которая сейчас, практически не имеет реального применения.

Что такое информация в компьютерной сфере?

Сейчас достаточно популярны электронно-вычислительные машины с объемом памяти в 1 терабайт. Сколько это в Гб или Мб? Чтобы понимать, что такое информация и как переводить ее из одной меры в другую, прежде всего, необходимо уяснить, что в компьютерной среде любые символы представляются в двоичной форме в виде нулей и единиц. Компьютерная машина, получая команды и данные с устройств ввода, способна запоминать, обрабатывать и переводить информацию в привычный для нас вид на механизм вывода, такой, как монитор, экран телефона, планшета или другого технического устройства.

Для перевода любого из видов информации - текстовой, графической, аудио или видео — используется преобразование данных, называемое кодированием. Так, можно данные из десятичной системы перевести в двоичную, и наоборот. Информация будет исчисляться в байтах, мегабайтах, терабайтах. Вы можете спросить, сколько в терабайте гигабайт. Об этом мы расскажем немного позже, как только опишем систему перевода информации.

Пример перевода информации из десятичной системы исчисления в двоичную и мера их хранения

Пусть у нас есть число 156 в десятичной системе. Нам необходимо перевести его в цифровой формат. Как это сделать вручную? Необходимо делить его на 2 до тех пор, пока это не станет невозможным.

1. Первое действие: 156/2=78. Остаток от деления равен 0, это будет последняя цифра в двоичной системе измерения информации, а, соответственно, она заносится в определенные ячейки памяти компьютерного устройства и запоминается в виде битов - минимальной меры измерения информации.
2. Далее - 78/2=39. Остаток от деления снова равен 0. Предпоследняя цифра двоичного кода опять будет 0. Она занимает очень мало места, поэтому будет исчисляться в битах. Но чтобы записать огромное количество видеоинформации, необходим большой объем памяти компьютерного устройства, например, терабайт. Сколько это бит, спросите вы? Дойдем и до этого вопроса.
3. Следующий этап деления - более интересный. У нас есть число 39. Оно нацело не делится на число 2. Что необходимо сделать? 39/2=19. Остаток от деления - 1. Эта цифра будет третьей с конца двоичного кода.
4. Последующее действие - 19/2=9 (с остатком 1). Записываем остаток перед тремя существующими цифрами из ответа.
5. 9/2=4 с остатком 1. Записываем эту единицу пятой от конца ответного двоичного кода.
6. 4/2=2 без остатка. Поэтому дописываем к бинарному коду 0.
7. 2/2=1. Остаток от деления - 0, вписываем его в код и не забываем добавить оставшуюся единицу.

Вот и получилось у нас перевести простое десятичное число в бинарный машинный код, с которым компьютер справляется за доли миллисекунд, переводя его в биты. Но простое число занимает очень мало памяти в сравнении с графическими объектами или видеозаписями в HD-качестве. Многие задаются следующим вопросом: «1 терабайт - сколько гигабайт, и как много файлов можно сохранить на диск с таким объемом?». Учитывая, что терабайт - одна из максимальных мер измерения, это достаточно много.

Существующие единицы измерения объема цифровой информации

Наименьшей единицей меры объема информации в компьютерной сфере считается бит, который может иметь значение 0 или 1. Следующим за ним идет байт. Он равняется восьми битам. В наше время флешки, карты памяти и съемные носители уже не создают менее 1 гигабайта. Да и это считается слишком маленьким объемом. Уже практически не покупают компьютерные устройства, у которых объем внутренней памяти меньше, чем 1 терабайт. Это сколько в гигабайтах? В одном терабайте вмещается 1024 гигабайт. Внушительная цифра, не так ли? Но и это не предельная величина. Максимальной величиной меры объема информации считается на данный момент йоттабайт.

Перевод одной единицы измерения в другую

Чтобы перевести из меньшей единицы в большую величину информации, и наоборот, из большей в меньшую, необходимо знать основные величины и их перевод. Минимальная величина содержит всего два символа и называется бинарной.

Следующая по величине мера измерения имеет похожее название - байт. Он вмещает в себя 8 битов, а, соответственно, 16 символов. Далее используют уже известные префиксы кило-, мега-, гига-, тера- и т.д., которые соответствуют цифрам в двоичной системе: 2 10 =10 2 , 2 20 =10 3 , 2 30 =10 4 , 2 40 =10 5 .

Выше описан метод перевода десятичных чисел в двоичные. Если кому-то непонятно, сколько гигов в терабайте, используйте онлайн-калькулятор, который автоматически сможет подсчитать любую величину и единицу измерения.

Как пользоваться онлайн-калькулятором для перевода единиц измерения?

Существует множество программ по переводу чисел из одной единицы измерения в другую. Чтобы перевести любую величину информации, необходимо найти конвертер единиц информации. Если вам требуется подсчитать, 1 терабайт, сколько это Мб, Гб или бит, тогда впишите в пустую ячейку «1», выберите из выпадающего списка величину, из которой необходимо перевести (в данном случае - Тб). В другом выпадающем списке - единицу, в которую необходимо осуществить перевод. Это может быть как меньшая, так и большая величина меры измерения. Ответ вы получите сразу же.

Сколько съемных флеш-накопителей может заменить 1 жесткий диск объемом 1 Тб?

Не задавались ли вы вопросом о том, как много информации может вмещать в себя жесткий диск объемом 1 терабайт? Сколько это флеш-накопителей со средним объемом 32 Гб? 1024/32 = 32 флешки. А если это флешки по 64 гига? Тогда 1024/64 = 16 накопителей информации. Довольно много, не так ли? Не легче ли купить компьютерное устройство такой огромной величины и больше никогда не волноваться, что вам негде хранить фотографии, видео, необходимые программы для работы и игр?

Как запомнить единицы измерения объема информации?

Чтобы легко и быстро запомнить, 1 терабайт - сколько гигабайт, необходимо всего однажды прочесть интересный анекдот о программистах. Он звучит примерно так: «Чем отличается обычный человек от программиста? Он думает, что в 1 кг сосисок 1000 г, а программист оценивает его в 1024 г».

Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Викифицировать статью. Архитектура вычислительной машины (Архитектура … Википедия

ARM процессор производства Conexant, ставится в основном в маршрутизаторах (ранее Advanced RISC Machine усовершенствованная ARM Limited. Эта архитектура широко используется в разработке встраиваемых систем. Это связанно с тем, что данные… … Википедия

Запрос о восьми битах мог относиться к следующим значениям: октет (информатика), он же байт 8 битный цвет 8 бит (компьютерная архитектура) Третье поколение игровых систем о 8 битных приставках. Об эстетике игр для 8 битных приставок… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. MIPS. MIPS (англ. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) микропроцессор, разработанный компанией MIPS Computer Systems (в настоящее время MIPS Technologies) в соответствии… … Википедия

Эта статья о архитектуре компьютера. О годе (MMIX в записи римскими цифрами) см. 2009. MMIX (произносится эм микс) 64 битная RISC архитектура компьютера, разработанная Дональдом Кнутом с существенным вкладом Джона… … Википедия

Intel 80486DX2 в керамическом корпусе PGA. Intel Celeron 400 socket 370 в пластиковом корпусе PPGA, вид снизу. Intel Celeron 400 socket 370 в пластиковом корпусе PPGA, вид сверху … Википедия

Чтобы досканально разобраться что такое Биты, что такое Байты и зачем всё это нужно, давайте сначала стоит немного остановимся на понятии «Информация», так как именно на ней построена работа вычислительной техники и сетей передачи данных, в том числе и нашего любимого Интернета.
Для человека, Информация — это некие знания или сведения, которыми обмениваются люди в процессе общения. Сначала знаниями обменивались устно, передавая друг другу, затем появилась письменность и информацию стали передавать уже с помощью рукописей, а затем уже и книг. Для вычислительных систем Информация — это данные которые собираются, обрабатываются, сохраняются и передаются дальше между звеньями системы, либо между разными компьютерными системами. Но если раньше информация помещалась в книги и её объём можно было хоть как-то наглядно оценить, например в библиотеке, то в условиях цифровых технологий она стала вирутальной и её нельзя измерить с помощью обычной и привычной метрической системы, к которой мы привыкли. Поэтому были введены единицы измерения информации — Биты и Байты.

Бит информации

В компьютере информация хранится на специальных носителях. Вот самые основные и знакомые большинству из нас:

Жесткий диск (HDD, SSD) - оптический диск (CD, DVD) - съёмные USB-диски (флешки, USB-HDD) - карты памяти (SD, microSD и т.п.)

Ваш персональный компьютер или ноутбук получает информацию, в основном в виде файлов с различным объёмом данных. Каждый из этих файлов любой носитель данных на аппаратном уровне получает, обрабатывает, хранит и передаёт в виде последовательности сигналов. Есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. Таким образом вся храняшаяся на жестком диске информация — документы, музыка, фильмы, игры — предствалена в виде нулей: 0 и единиц: 1. Эта система исчисления называется двоичной (используется всего два числа).
Вот одна единица информации (без разницы 0 это или 1) и называеся бит . Само слово bit пришло к нам как аббревиатура от bi nary digit — двоичное число. Что примечательно, в английском языке есть слово bit — немного, кусочек. Таким образом, бит — это самая наименьшая единица объёма информации.

Сколько битов в Байте

Как Вы уже поняли выше, сам по себе, бит — это самая маленькая единица в системе измерения информации. Оттого и пользоваться ею совсем неудобно. В итоге, в 1956 году Владимир Бухгольц ввёл ещё одну единицу измерения — Байт , как пучок из 8 бит. Вот наглядный пример байта в двоичной системе:

00000001 10000000 11111111

Таким образом, вот эти 8 бит и есть Байт. Он представляет собой комбинацию из 8 цифр, каждая из которых может быть либо единицей, либо нулем. Всего получается 256 комбинаций. Вот как то так.

Килобайт, Мегабайт, Гигабайт

Со временем, объёмы информации росли, причём в последние годы в геометрической прогрессии. Поэтому, решено было использовать приставки метрической системы СИ: Кило, Мега, Гига, Тера и т.п.
Приставка «кило» означает 1000, приставка «мега» подразумевает миллион, «гига» — миллиард и т.д. При этом нельзя проводить аналогии между обычным килобитом и килобайтом. Дело в том, что килобайт - это отнюдь не тысяча байт, а 2 в 10-й степени, то есть 1024 байт.

Соответственно, мегабайт — это 1024 килобайт или 1048576 байт.
Гигабайт получается равен 1024 мегабайт или 1048576 килобайт или 1073741824 байт.

Для простоты можно использовать такую таблицу:

Для примера хочу привести вот такие цифры:
Стандартный лист А4 с печатным текстом занимает в средем около 100 килобайт
Обычная фотография на простой цифровой фотоаппарат — 5-8 мегабайт
Фотографии, сделанные на профессиональный фотоаппарат — 12-18 мегабайт
Музыкальный трек формата mp3 среднего качества на 5 минут — около 10 мегабайт.
Обычный фильм на 90 минут, сжатый в обычном качестве — 1,5-2 гигабайта
Тот же фильм в HD-качестве — от 20 до 40 гигабайт.

P.S.:
Теперь отвечу на вопросы, которые мне наиболее часто задают новички.
1. Сколько Килобит в Мегабите? Ответ — 1000 килобит (по системе СИ)
2. Сколько Килобайт в Мегабайте? Ответ — 1024 Килобайта
3. Сколько Килобит в Мегабайте? Ответ — 8192 килобита
4. Сколько Килобайт в Гигабайте? Ответ — 1 048 576 Килобайт.

), начиная от первых графических адаптеров MDA и CGA и заканчивая новейшими архитектурами AMD и NVIDIA. Теперь настала очередь проследить за тем, как развивались центральные процессоры - не менее важная составляющая любого компьютера. В этой части материала речь пойдет о 1970-х годах, а следовательно, первых 4- и 8-битных решениях.

Первые центральные процессоры были многоножками

1940–1960-е годы

Прежде чем углубляться в историю развития центральных процессоров, необходимо сказать несколько слов о развитии компьютеров в целом. Первые CPU появились еще в 40-х годах XX века. Тогда они работали с помощью электромеханических реле и вакуумных ламп, а применяемые в них ферритовые сердечники выполняли роль запоминающих устройств. Для функционирования компьютера на базе таких микросхем требовалось огромное количество процессоров. Подобный компьютер представлял собой огромный корпус размером с достаточно большую комнату. При этом он выделял большое количество энергии, а его быстродействие оставляло желать лучшего.

Компьютер, использующий электромеханические реле

Однако уже в 1950-х годах в конструкции процессоров стали применяться транзисторы. Благодаря их применению инженерам удалось добиться более высокой скорости работы чипов, а также снизить их энергопотребление, но повысить надежность.

В 1960-х годах получила свое развитие технология изготовления интегральных схем, что позволило создавать микрочипы с расположенными на них транзисторами. Сам процессор состоял из нескольких таких схем. С течением времени технологии позволили размещать все большее количество транзисторов на кристалле, в связи с чем количество используемых в CPU интегральных схем сокращалось.

Тем не менее архитектура процессоров была всё ещё очень и очень далека от того, что мы видим сегодня. Но выход в 1964 году IBM System/360 немного приблизил дизайн тогдашних компьютеров и CPU к современному - прежде всего в плане работы с программным обеспечением. Дело в том, что до появления этого компьютера все системы и процессоры работали лишь с тем программным кодом, который был написан специально для них. В своих ЭВМ компания IBM впервые использовала иную философию: вся линейка разных по производительности CPU поддерживала один и тот же набор инструкций, что позволяло писать ПО, которое работало бы под управлением любой модификации System/360.

Компьютер IBM System/360

Возвращаясь к теме совместимости System/360, нужно подчеркнуть, что IBM уделила очень много внимания данному аспекту. Например, современные компьютеры линейки zSeries до сих пор поддерживают работу программного обеспечения, написанного для платформы System/360.

Не стоит забывать и о компании DEC (Digital Equipment Corporation), а именно о ее линейке компьютеров PDP (Programmed Data Processor). Фирма была основана в 1957 году, и в 1960 году выпустила свой первый миникомпьютер PDP-1. Устройство представляло собой 18-битную систему и по размерам было меньше, чем мейнфреймы того времени, занимая «всего лишь» комнатный угол. В компьютер был интегрирован ЭЛТ-монитор. Интересно, что первая в мире компьютерная игра под названием Spacewar! была написана именно под платформу PDP-1. Стоимость компьютера в 1960 году составляла 120 тысяч долларов США, что было значительно ниже цены других мейнфреймов. Тем не менее PDP-1 не пользовался особой популярностью.

Компьютер PDP-1

Первым коммерчески успешным устройством DEC стал компьютер PDP-8, выпущенный в 1965 году. В отличие от PDP-1, новая система была 12-битной. Стоимость PDP-8 составляла 16 тысяч долларов США – это был самый дешевый миникомпьютер того времени. Благодаря столь низкой цене устройство стало доступно промышленным предприятиям и научным лабораториям. В итоге было продано около 50 тысяч таких компьютеров. Отличительной архитектурной особенностью процессора PDP-8 стала его простота. Так, в нем было всего четыре 12-битных регистра, которые использовались для задач различного типа. При этом PDP-8 содержал всего 519 логических вентилей.

Компьютер PDP-8. Кадр из фильма «Три дня Кондора»

Архитектура процессоров PDP напрямую повлияла на устройство 4- и 8-битных процессоров, о которых и пойдет речь далее.

Intel 4004

1971 год вошел в историю как год появления первых микропроцессоров. Да-да, таких решений, которые используются сегодня в персональных компьютерах, ноутбуках и других устройствах. И одной из первых заявила о себе тогда еще только-только основанная компания Intel, выпустив на рынок модель 4004 - первый в мире коммерчески доступный однокристальный процессор.

Прежде чем перейти непосредственно к процессору 4004, стоит сказать пару слов о самой компании Intel. Её в 1968 году создали инженеры Роберт Нойс и Гордон Мур, которые до того момента трудились на благо компании Fairchild Semiconductor, и Эндрю Гроувом. Кстати, именно Гордон Мур опубликовал всем известный «закон Мура», согласно которому количество транзисторов в процессоре удваивается каждый год.

Уже в 1969-ом, спустя всего лишь год после основания, компания Intel получила заказ от японской компании Nippon Calculating Machine (Busicon Corp.) на производство 12 микросхем для высокопроизводительных настольных калькуляторов. Первоначальный дизайн микросхем был предложен самой Nippon. Однако такая архитектура не приглянулась инженерам Intel, и сотрудник американской компании Тед Хофф предложил сократить число микросхем до четырех за счет использования универсального центрального процессора, который бы отвечал за арифметические и логические функции. Помимо центрального процессора, архитектура микросхем включала оперативную память для хранения данных пользователя, а также ПЗУ для хранения программного обеспечения. После утверждения окончательной структуры микросхем продолжилась работа над дизайном микропроцессора.

В апреле 1970 года к команде инженеров Intel присоединился итальянский физик Федерико Фаджин, который до этого также работал в компании Fairchild. У него был большой опыт работы в области логического проектирования компьютеров и технологий МОП (металл-оксид-полупроводник) с кремниевыми затворами. Именно благодаря вкладу Федерико инженерам Intel удалось объединить все микросхемы в один чип. Так увидел свет первый в мире микропроцессор 4004.

Процессор Intel 4004

Что касается технических характеристик Intel 4004, то, по сегодняшним меркам, конечно, они были более чем скромные. Чип производился по 10-мкм техпроцессу, содержал 2300 транзисторов и работал на частоте 740 кГц, что означало возможность выполнения 92 600 операций в секунду. В качестве форм-фактора использовалась упаковка DIP16. Размеры Intel 4004 составляли 3x4 мм, а по бокам располагались ряды контактов. Изначально все права на чип принадлежали компании Busicom, которая намеревалась использовать микропроцессор исключительно в калькуляторах собственного производства. Однако в итоге они позволили Intel продавать свои чипы. В 1971 году любой желающий мог приобрести процессор 4004 по цене примерно 200 долларов США. К слову, чуть позже Intel выкупила все права на процессор у Busicom, предрекая важную роль чипа в последующей миниатюризации интегральных схем.

Несмотря на доступность процессора, его область применения ограничилась калькулятором Busicom 141-PF. Также долгое время ходили слухи, что Intel 4004 применялся в конструкции бортового компьютера беспилотного космического аппарата «Пионер-10», который стал первым межпланетным зондом, совершившим пролет вблизи Юпитера. Эти слухи напрямую опровергаются тем, что бортовые компьютеры «пионера» имели 18- или 16-битную разрядность, тогда как Intel 4004 был 4-битным процессором. Впрочем, стоит отметить, что инженеры NASA рассматривали возможность его использования в своих аппаратах, однако посчитали чип недостаточно испытанным для таких целей.

Процессор Intel 4040

Спустя три года после выхода процессора Intel 4004 увидел свет его преемник - 4-битный Intel 4040. Чип производился по тому же 10-мкм техпроцессу и работал на той же тактовой частоте 740 кГц. Тем не менее, процессор стал немного «сложнее» и получил более богатый набор функций. Так, 4040 содержал 3000 транзисторов (на 700 больше, чем у 4004). Форм-фактор процессора остался прежним, однако вместо 16-пинового стали использовать 24-пиновый DIP. Среди улучшений 4040 стоит отметить поддержку 14 новых команд, увеличенную до 7 уровней глубину стека, а также поддержку прерываний. «Сороковой» использовался в основном в тестовых устройствах и управлении оборудованием.

Intel 8008

Помимо 4-битных процессоров, в начале 70-х годов в арсенале Intel появилась и 8-битная модель - 8008. По своей сути чип представлял собой 8-битную версию процессора 4004 с меньшей тактовой частотой. Не стоит этому удивляться, потому как разработка модели 8008 велась параллельно с разработкой 4004. Так, в 1969 году компания Computer Terminal Corporation (впоследствии Datapoint) поручила Intel создание процессора для терминалов Datapoint, предоставив им схему архитектуры. Как и в случае с моделью 4004, Тэд Хофф предложил интегрировать все микросхемы в один чип, и в CTC согласились с таким предложением. Разработка плавно шла к своему завершению, но в 1970 году CTC отказались как от чипа, так и от дальнейшего сотрудничества с Intel. Причины были банальны: инженеры Intel не вложились в установленные сроки разработки, а функциональность предоставленного «камня» не соответствовала запросам CTC. Договор между двумя компаниями был разорван, права на все наработки остались у Intel. Новым чипом заинтересовалась японская компания Seiko, инженеры которой хотели использовать новый процессор в своих калькуляторах.

Процессор Intel 8008

Так или иначе, но после прекращения сотрудничества с CTC Intel переименовала разрабатываемый чип в 8008. В апреле 1972 года этот процессор стал доступен для заказа по цене 120 долларов США. После того как Intel осталась без поддержки CTC, в стане компании осторожно относились к коммерческим перспективам нового чипа, однако сомнения были напрасны - процессор хорошо продавался.

Технические характеристики 8008 были во многом схожи с 4004. Процессор производился в 18-пиновом форм-факторе DIP по 10-мкм технологическим нормам и содержал 3500 транзисторов. Внутренний стек поддерживал 8 уровней, а объем поддерживаемой внешней памяти составлял до 16 Кбайт. Тактовая частота 8008 была установлена на отметке 500 кГц (на 240 кГц ниже, чем у 4004). За счет этого 8-битный процессор Intel зачастую проигрывал в скорости 4-битному.

На основе 8008 было построено несколько компьютерных систем. Первой из них стал не очень известный проект под названием The Sac State 8008. Эта система разрабатывалась в стенах университета Сакраменто под руководством инженера Билла Пентца. Несмотря на то, что долгое время первым созданным микрокомпьютером считалась система Altair 8800, именно The Sac State 8008 является таковым. Проект был завершен в 1972 году и представлял полностью полноценный компьютер для обработки и хранения медицинских записей пациентов. Компьютер включал в себя непосредственно процессор 8008, жесткий диск, 8 Кбайт оперативной памяти, цветной дисплей, интерфейс для подключения к мейнфреймам, а также собственную операционную систему. Стоимость такой системы была крайне высокой, поэтому The Sac State 8008 так и не смог получить должного распространения, хотя довольно продолжительное время конкурентов в плане производительности у него не было.

Примерно так выглядел The Sac State 8008

Тем не менее, The Sac State 8008 - не единственный компьютер, построенный на базе процессора 8008. Были созданы и другие системы, такие как американская SCELBI-8H, французская Micral N и канадская MCM/70.

Intel 8080

Как и в случае с процессором 4004, спустя некоторое время 8008 также получил обновление в лице чипа 8080. Однако в случае с 8-битным решением изменения, внесенные в архитектуру процессора, были намного более существенные.

Intel 8080 был представлен в апреле 1974 года. Прежде всего, нужно отметить, что производство процессора перевели на новый 6-мкм техпроцесс. Более того, при производстве использовалась технология N-МОП (n-канальные транзисторы) - в отличие от 8008, который производился с помощью P-МОП-логики. Использование нового техпроцесса позволило разместить на кристалле 6000 транзисторов. В качестве форм-фактора использовался DIP с 40 контактами.

Модель 8080 получила более богатый набор команд, который включал 16 команд передачи данных, 31 команду для их обработки, 28 команд для перехода с прямой адресацией, а также 5 команд управления. Тактовая частота процессора составила 2 МГц - в 4 раза больше, чем у предшественника. Также 8080 имел 16-разрядную адресную шину, которая позволяла производить адресацию 64 Кбайт памяти. Эти нововведения обеспечили высокую производительность нового чипа, которая примерно в 10 раз превышала таковую у 8008.

Процессор Intel 8080

Процессор 8080 в своей первой ревизии содержал серьезную ошибку, которая могла приводить к зависанию. Ошибка была исправлена в обновленной ревизии чипа, получившей название 8080А и выпущенной только спустя полгода.

Благодаря высокой производительности процессор 8080 стал очень популярным. Его применяли даже в системах управления уличным освещением и светофорами. Однако в основном его использовали в компьютерных системах, самой известной из которых являлась разработка компании MITS Altair-8800, представленная в 1975 году.

Altair-8800 работал на базе операционной системы Altair BASIC, а в качестве шины использовался интерфейс S-100, который спустя несколько лет стал стандартом для всех персональных компьютеров. Технические характеристики компьютера были более чем скромные. Он обладал всего лишь 256 байт оперативной памяти, у него отсутствовали клавиатура и монитор. Пользователь работал с компьютером путем ввода программ и данных в двоичной форме, щелкая набором маленьких ключей, которые могли занимать два положения: верхнее и нижнее. Результат считывался также в двоичной форме - по погасшим и светящимся лампочкам. Тем не менее, Altair-8800 стал настолько популярным, что такая маленькая компания, как MITS, попросту не успевала удовлетворять спрос на компьютеры. Популярности компьютера напрямую посодействовала его невысокая стоимость - 621 доллар США. При этом за 439 долларов США можно было приобрести компьютер в разобранном виде.

Компьютер Altair-8800

Возвращаясь к теме 8080, нужно отметить, что на рынке присутствовало множество его клонов. Тогдашняя маркетинговая ситуация в корне отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня, и Intel было выгодно предоставлять сторонним компаниям лицензии на производство копий 8080. Производством клонов занималось множество крупных компаний, таких как National Semiconductor, NEC, Siemens и AMD. Да, в 70-е годы у AMD еще не было собственных процессоров - фирма занималась исключительно выпуском «ремейков» других кристаллов на собственных мощностях.

Интересно, что существовала и отечественная копия процессора 8080. Она была разработана Киевским НИИ микроприборов и носила название КР580ВМ80А. Было выпущено несколько вариантов этого процессора, в том числе и для применения в военных объектах.

«Незалежный» КР580ВМ80А

В 1976 году появилась обновленная версия чипа 8080, получившая индекс 8085. Новый кристалл изготавливался по 3 мкм техпроцессу, что позволило разместить на чипе 6500 транзисторов. Максимальная тактовая частота процессора составляла 6 МГц. Набор поддерживаемых инструкций содержал 79 команд, среди которых были две новые команды для управления прерываниями.

Zilog Z80

Главным событием после выхода 8080 стало увольнение Федерико Фаджина. Итальянец не был согласен с внутренней политикой компании и решил уйти. Вместе с бывшим менеджером Intel Ральфом Унгерманном и японским инженером Масатоши Шимой он основал компанию Zilog. Сразу после этого началась разработка нового процессора, похожего по своей архитектуре на 8080. Так, в июле 1976 года появился процессор Zilog Z80, бинарно совместимый с 8080.

Федерико Фаджин (слева)

В сравнении с Intel 8080 Zilog Z80 имел много улучшений, например, расширенный набор команд, новые регистры и инструкции для них, новые режимы прерываний, два отдельных блока регистров, а также встроенную схему регенерации динамической памяти. Кроме этого, стоимость Z80 была намного ниже, чем 8080.

Что касается технических характеристик, то процессор производился по 3-мкм технологическим нормам с применением технологий N-МОП и КМОП. Z80 содержал 8500 транзисторов, а его площадь равнялась 22,54 мм 2 . Тактовая частота Z80 варьировалась в пределах от 2,5 до 8 МГц. Разрядность шины данных составляла 8 бит. Процессор обладал 16-битной адресной шиной, а объем адресуемой памяти составлял 64 Кбайт. Z80 производился в нескольких форм-факторах: DIP40 или 44-контактных PLCC и PQFP.

Процессор Zilog Z80

Z80 очень быстро превзошел в популярности все конкурирующие решения, в том числе и 8080. Процессор применялся в компьютерах таких компаний, как Sharp, NEC и других. Также Z80 «прописался» в консолях Sega и Nintendo. Кроме этого, процессор использовался в игровых автоматах, модемах, принтерах, промышленных роботах и многих других устройствах.

ZX Spectrum

Отдельного упоминания достойно устройство под названием ZX Spectrum, несмотря на то, что наше сегодняшнее повествование не касается решений 80-х годов прошлого столетия. Компьютер разрабатывался британской компанией Sinclair Research и был выпущен в 1982 году. ZX Spectrum был далеко не первой разработкой SR. В начале 1970-х годов глава компании и ее главный инженер Клайв Синклейр (Clive Sinclair) занимались тем, что продавали радиодетали по почте. Ближе к середине 70-х Клайв создал карманный калькулятор, который стал первым успешным изобретением фирмы. Отметим, что в компании не занимались непосредственно разработкой калькулятора. Им удалось найти удачное сочетание дизайна, функциональности и стоимости, благодаря которому устройство отлично продавалось. Следующим устройством Sinclair также стал калькулятор, но с более богатым набором функций. Устройство предназначалось для более «продвинутой» аудитории, но снискать особого успеха ему не удалось.

Клайв Синклейр - «отец» ZX Spectrum

После калькуляторов Синклейр решил сосредоточиться на разработке полноценных компьютеров, и в промежутке между 1980 и 1981 годами появились домашние компьютеры линейки ZX: ZX80 и ZX81. Но самым популярным решением стала выпущенная в 1982 году система под названием ZX Spectrum. Изначально она должна была выйти на рынок под названием ZX83, но в последний момент было принято решение переименовать девайс, чтобы подчеркнуть поддержку компьютером цветного изображения.

ZX Spectrum стал популярным, прежде всего, благодаря своей простоте и дешевизне. Компьютер внешне напоминал игровую приставку. К нему через внешние интерфейсы подключались телевизор, который использовался в качестве монитора, и кассетный магнитофон, выполняющий функцию накопителя. На корпусе «Спектрума» располагалась многофункциональная клавиатура на 40 резиновых клавиш. Каждая кнопка имела до семи значений при работе в разных режимах.

Компьютер ZX Spectrum

Внутренняя архитектура ZX Spectrum также была довольно простой. Благодаря использованию технологии ULA (Uncommitted Logic Array) основную часть схемы компьютера удалось разместить на одной микросхеме. В качестве центрального процессора использовался Zilog Z80 с тактовой частотой 3,5 МГц. Объем оперативной памяти составлял 16 или 48 Кбайт. Правда, некоторые сторонние производители выпускали модули памяти объемом 32 Кбайт, которые вставлялись в один из портов расширения «Спектрума». Объем ПЗУ составлял 16 Кбайт, причем в память был вшит диалект языка BASIC под названием Sinclair BASIC. ZX Spectrum поддерживал вывод лишь однобитного звука через встроенный динамик. Компьютер работал лишь в графическом режиме (8 цветов и 2 уровня яркости). Следовательно, поддержки текстового режима не было. Максимальное разрешение при этом составляло 256x192 пикселов.

23.06.2011 00:00

Думаете, школьник Денис Попов – образец для подражания? Нет, образцовый школьник, который, вероятно, умнее подавляющего большинства населения планеты – это Джек Эйзенманн, собравший с нуля свой собственный восьмибитный компьютер. А также написавший для него hex-редактор, собственную ОС, простые приложения и даже игрушки вроде Donkey Kong’а и Pong’а.

Джек по призванию – программист, он совсем недавно окончил среднюю школу. При сборке компьютера он решил не следовать стандартному сценарию (который подразумевает покупку уже готовых компонентов), а собрать компьютер с нуля, используя радиодетали, кучу TTL-чипов, старую клавиатуру и простой телевизор.

Юный любитель электроники и программирования заранее («на бумаге») спроектировал процессор, видеопроцессор и прочие вспомогательные схемы – каждую деталь, каждый проводок. А затем самостоятельно собрал свой компьютер на монтажной плате. Когда сборка компьютера была завершена, он начал написание собственной операционной системы, простых программок и даже игровых приложений.

Новый компьютер получил имя Duo Adept, его спецификации сравнимы с какой-нибудь консолью «Денди», однако он работает и выполняет данные ему задания. Компьютер оснащен 64 килобайтами памяти, из которых 6 килобайта отданы под видеопамять самодельного видеоадаптера, способного выводить черно-белое изображение в разрешении 240 х 208 пикселей.

После написания собственного шестнадцатеричного редактора автор проекта занялся созданием для Duo Adept программного обеспечения: «программы-рисовалки», «калькулятора» и игр «Понг», «Жизнь» и Donkey Kong-подобной игрушки-платформера под названием “Get Muffin”.

А вы говорите Денис Попов...

P.S. Если вам интересна эта тема, почитайте о другом самодельном компьютере , о котором мы писали еще в начале мая.