Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

1. Indice • Che cos’è il microprocessore • Storia dei microprocessori • L’evoluzione nel tempo • I microprocessori moderni • Sitografia Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

2. Che cos’è il microprocessore Un microprocessore è un singolo circuito integrato in grado di effettuare operazioni decisionali, di calcolo o di elaborazione dell'informazione; il microprocessore principale di un computer viene chiamato processore o CPU. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

3. Che cos’è il microprocessore I processori sono circuiti integrati che contengono da migliaia a milioni di transistor ed altri componenti elettronici, ottenuti sfruttando le caratteristiche di semiconduttività del silicio e la capacita di diventare conduttore o isolante a seconda del drogaggio. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

4. Che cos’è il microprocessore Questi transistor conservano informazioni sotto forma di carica elettrica, variando il livello a seconda della logica usata nel funzionamento del circuito. L’immagine a destra mostra l’interno di un processore. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

5. Storia dei microprocessori La realizzazione dei chip (e quindi anche dei microprocessori) avviene in diverse fasi. Il materiale di partenza è una fetta circolare di silicio puro detta substrato: questo materiale viene successivamente drogato per creare le zone attive dei vari dispositivi. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

6. Storia dei microprocessori Dopo l’operazione di drogaggio viene effettuata una nuova operazione in cui vengono depositati una serie di sottili strati di materiali diversi che vanno a creare il wafer, che è il vero e proprio cuore dell'integrato. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

7. Storia dei microprocessori Naturalmente più transistor equivalenti un processore possiede migliore è la sua qualità. Oltre ad aumentare la miniaturizzazione dei componenti, in modo da poter averne di più in un singolo integratore, si è anche scoperta una nuova tecnica, che oltre al silicio usa il germanio; cosa che rende più veloci i chip del circa 30% senza bisogno di ulteriori miniaturizzazioni. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

8. Il microprocessore è situato sulla scheda madre in un particolare alloggiamento chiamato “Socket”. Tale connettore dispone di un determinato numero di fori in corrispondenza ai pin della CPU. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi Quasi ogni microprocessore ha bisogno del suo particolare socket per il montaggio, per questo non si può montare su ogni scheda madre qualsiasi CPU.

9. I socket per le CPU più recenti • Processori Intel: • Socket 478 • Processori dal Pentium 4 2 GHz al Pentium 4 2,8 GHz • Processori dal Celeron 1,7 GHz al Celeron 2,9 GHz • Socket 775 • Processori dal Pentium 4 2,6 GHz al Pentium 4 3,8 GHz • Processori dal Celeron 2,5 GHz al Celeron 2,9 GHz • Processori Pentium D Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi • Processori AMD: • Socket 754 • Processori dall'Athlon 64 3200+ all'Athlon 64 3700+ • Processori dal Sempron 2600+ al Sempron 3300+ • Socket 939 • Processori dall'Athlon 64 3000+ all'Athlon 64 4000+ • Processori dall'Athlon 64 FX-53 all'Athlon 64 FX-57 • Socket AM2 • Il futuro socket che verrà utilizzato da AMD negli Athlon 64 dual core • di nuova generazione.

10. Storia dei microprocessori I tagli nei finanziamenti effettuati alla NASA nel 1970 fecero indurre le industrie elettroniche a dirigere il loro mercato al grande pubblico con la costruzione di calcolatrici tascabili: Fu cosi che la Integrated Electronics (INTEL) nata da soli 2 anni realizzo il prototipo del primo microprocessore a 4 bit: il 4000-1 progettato dall’italiano Federico Faggin. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

11. Da questo primo e grossolano integrato delle dimensioni di circa 3cm² iniziò quindi l’ era dei microprocessori che dal 1970 ad oggi ha prodotto migliaia di CPU diverse. L’intel nel giro di 12 anni mise sul mercato una decina di μP; all’4000-1seguirono l’4004, l’8008, l’8080 e tutta la serie degli 80x8x. Altre case costruttrici uscirono sul mercato con altri microprocessori altrettanto competitivi come lo Z80dellaZilog Inc. (Fondata dallo stesso F.Faggin). Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

12. Fu così che nel 1976 due giovani, ai quali non erano sfuggite le nuove potenzialità che il mercato cominciava a offrire nel campo dei microprocessori e dellaelaborazione elettronica, decisero di progettare insieme un computer. Furono Steve P. Jobs e Stephan G. Wozniak, che per auto finanziarsi vendettero la loro Wolkswagen, a progettare e realizzare il prototipo del primo Personal Computer. Lo chiamarono Apple I, e con il ricavato della vendita dei primi cinquanta pezzi fondarono la Apple Computer Company. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

13. La vera rivoluzione fu quella di realizzare un elaboratore che potesse servire in maniera completa ad un singolo utente. L'Apple II nato nel 1977, aveva una tastiera, e comunicava con l'esterno attraverso un qualsiasi televisore sul quale era in grado di rappresentare appena quaranta caratteri su sedici righe; La grande novità dell'AppleII non era rappresentata tanto dall'hardware ma da una componente del suo software, un linguaggio, il BASIC, che ne permetteva la programmazione in modo infinitamente più agevole che non con i codici esadecimali e ottali dei primi computer. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

14. Da allora con la continua evoluzione dei microprocessori entrarono sul mercato altri colossi quali l’IBM che superò la stessa Apple nel 1984. Il pc IBM divenne il personal standard e con lui anche il suo sistema operativo. Si trattava dell’MS-DOS Disk Operating System progettato dalla Microsoft di Paul Allen, Bill Gates e Steve Ballmer, fondata ad Albuquerque nel 1977 che portò alla casa costruttrice i vantaggi che tutt’ora conosciamo. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

15. La grande espansione del personal computer è senza dubbio dovuta alla continua evoluzione e portabilità dell’hardware, delle CPU e alla capacità di vedere il futuro di uomini come Paul Allen, Bill Gates, Steve Ballmer, Steve Jobbs, Steve Wozniak che seppero anche approfittare di idee nate in altre aziende, come il DOS creato dalla "Seattle Computer Company" acquistato ad esempio per poche centinaia di dollari da Bill Gates, o il mouse pensato e ideato per la prima volta dall XEROX che realizzò anche la prima interfaccia grafica, trampolino di lancio per Windows sviluppato poi da Microsoft. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

16. L’evoluzione nel tempo Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

17. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

18. Da allora ad adesso: • Dal primo μP ad oggi, nel giro di 30 anni abbiamo avuto un incremento di: • 40000 volte nel Clock di sistema • 77400 volte nella capacità di elaborazione (trasitor equivalenti) • Abbiamo inoltre avuto una riduzione di 110 volte nella grandezza dell’integrato. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

19. I microprocessori moderni I primi microprocessori, quali il 4004, l’8080 l’8086 el’Intel 386 all’epoca avevano un prezzo che si aggirava attorno ai 400-500 dollari. I migliori microprocessori che si trovano ora sul mercato, tendo conto del tasso di cambio attuale dell’euro, hanno un prezzo che si aggira attorno ai 550-1000 dollari. Riportiamo di seguito una tabella degli ultimi modelli di μP reperibili sul mercato presa da http://www.essedi.it. Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi

20. Processori AMD: Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi • Processori Intel:

21. Sitografia: • Storia μP: • http://www.storiadellinformatica.it/it10.htm • Introduzione μP: http://www.unich.it/cec/ecdl/lezioni/mod1_archhw.pdf • Socket: • http://it.wikipedia.org/wiki/Socket_%28hardware%29 • Costo processori Intel: • http://www.essedi.it/categoria.htm?SID=&ID_CAT=455&ID_MCAT=16&LST=_BB_&SHOP=5 • Costo processori AMD: • http://www.essedi.it/categoria.htm?SID=&ID_CAT=4&ID_MCAT=16&LST=_BB_&SHOP=5 Microprocessori – Gianluca Gallo Matteo Musolesi