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Il 15 novembre 1971, con una pubblicità pubblicata su Electronic News, Intel lancia sul mercato il suo primo microprocessore commerciale su singolo chip: è l'Intel 4004 ed è caratterizzato da un design interno estremamente semplificato ma, per l'epoca, efficiente: appena quattro circuiti integrati, con i quali è possibile svolgere tutte le principali operazioni.
Sono passati 50 anni da allora, e il 4004 di Intel sembra oggi un dinosauro. Ma l'importanza che ha avuto questo chip nella storia dell'informatica e dell'elettronica viene oggi riconosciuta da tutti gli esperti del settore, ed è proprio dall'Intel 4004 che dobbiamo partire per raccontare la storia dei microprocessori.
Intel 4004: il primo chip
L'Intel 4004, a dire il vero, non nasce nel 1971 ma due anni prima: nel 1969 la giapponese Busicom chiede a Intel di creare un nuovo chip per il suo ultimo modello di computer (che, all'epoca, non era ancora "personal"). L'idea, rivoluzionaria, di Intel fu quella di inserire i circuiti integrati necessari ai calcoli in un solo chip, il 4004, dotato al suo interno di quattro circuiti integrati, formati 2.250 transistor.
Questo chip era realizzato con un processo produttivo a 10 micrometri (cioè 10.000 nanometri), consumava 1 watt di energia e poteva gestire fino a 4 KB di memoria RAM. Naturalmente aveva un solo core, che funzionava a 740 kHz (cioè 0,74 MHz, o 0,00074 GHz), e che poteva eseguire un solo thread alla volta.
Per funzionare l'Intel 4004 aveva bisogno di altri tre chip di supporto: Intel 4001, Intel 4002 (la RAM) e Intel 4003. L'idea piacque a Busicom, che utilizzò questo chip in esclusiva per due anni. Nel 1971 il contratto di esclusiva non fu rinnovato e Intel fu libera di vendere a tutti il suo 4004. La rivoluzione era iniziata.
Dal 4004 all'80286
Intel 4004 era un chip a 4 bit e la casa di Santa Clara capì subito che l'idea del microchip integrato andava subito sviluppata anche con architetture più complesse. Appena cinque mesi dopo l'annuncio della commercializzazione del 4004, quindi a inizio 1972, Intel presentò anche il chip 8008, a 8 bit, che fu subito un successo e, in gran parte, fu alla base dello sviluppo iniziale del mercato dei computer da casa: erano nati i "personal computer", i PC che oggi tutti hanno in casa.
L'Intel 8008 fu presto seguito dall'8080 (sempre a 8 bit) nell'aprile 1974 e poi dall'Intel 8086 (a 16 bit) nel 1978. Segnatevi questa data: è stata un punto di svolta, come vi spiegheremo tra poco.
L'8086 fu il primo microprocessore della famiglia Intel a 16 bit e fu seguito da Intel 8088, Intel 80186, Intel 80188 e Intel 80286, tutti a 16 bit ma sempre più complessi e sempre più potenti.
L'Intel 80286, lanciato nel 1982, portò al limite tecnico l'architettura a 16 bit e nella sua versione più performante aveva una frequenza di clock di 12 MHz e poteva gestire fino a 16 MB di RAM che, all'epoca, erano tantissimi: il sistema operativo Microsoft MS-DOS, nato proprio nel 1982, non era in grado di indirizzare tanta memoria e aveva bisogno di usare un artificio logico, chiamato "memoria estesa".
Tuttavia, la coppia hardware e software formata da Intel 80286 (o, come lo chiamavano tutti, "il 286") e Microsoft MS-DOS fu l'inizio del connubio di ferro tra Intel e Microsoft che dura ancora oggi e che ha plasmato la storia dell'informatica negli ultimi quarant'anni.
Da Intel 80386 ad oggi
Con il DOS che gira su 286 nasce il personal computing economico, alla portata della classe media (americana, prima, globale poco dopo) e Intel si afferma come il colosso dell'elettronica sul quale si basa non solo il presente (cioè gli anni ottanta) ma anche il futuro (fino ai nostri giorni).
Gli investimenti in ricerca subiscono un'accelerazione mai vista prima nel settore dell'elettronica e Intel, nel 1985, porta sul mercato il suo primo processore a 32 bit: è l'Intel 80386, che arriverà ad una frequenza massima di clock di 40 MHz nella sua versione CX.
Dal 386 parte la storia a 32 bit di Intel, che passerà poi dall'80486 per poi fare un altro enorme salto di prestazioni con i Pentium, prima, e con i Core, dopo. La lista dei microprocessori Intel a 32 bit, senza contare le varianti (come i "DX" e gli "SX") e le versioni a basso consumo per i notebook, è lunghissima:
- 80386
- 80486
- Pentium
- Pentium Pro
- Pentium II
- Mobile Pentium II PE
- Celeron
- Pentium III
- Pentium III-M
- Pentium 4
- Pentium 4-M
- Mobile Pentium 4
- Pentium 4 EE
- Celeron D
- Pentium D
- Pentium EE
- Core 2 Duo
- Core 2 Quad
- Core 2 Extreme
- Core i3
- Core i5
- Core i7
- Core i9
Ma non bisogna fare l'errore di confondere la storia dei microprocessori con quella di Intel: anche altre aziende hanno avuto un ruolo fondamentale e quella che merita di più di essere citata è di sicuro AMD, Advanced Micro Devices, la prima azienda in grado di portare sul mercato una CPU a 1 GHz di frequenza di clock.
AMD Vs. Intel
Anche se AMD è stato a lungo lo sfidante numero uno di Intel, e lo è ancora per molti versi, è anche vero che senza AMD Intel non sarebbe arrivata ad essere il gigante che è oggi. Per capire il perché dobbiamo tornare indietro, fino all'Intel 8086.
Nel 1976 AMD aveva firmato un contratto con Intel, per produrre su licenza i chip 8080. L'accordo tra Intel e AMD prevedeva anche che le due aziende potessero entrambe usare alcuni brevetti dell'altra. Intel non aveva intenzione di rinnovare nel 1978 l'accordo con AMD anche per l'8086.
Tuttavia IBM, all'epoca principale cliente di Intel, pretendeva che tutti i suoi fornitori di chip avessero una "second source": lo stesso chip doveva essere prodotto anche da una seconda azienda, affinché IBM non avesse alcun problema di fornitura in caso di lotti di processori difettosi o di blocchi delle fabbriche di un fornitore (una politica, quella della "second source", che oggi forse avrebbe impedito la famosa crisi dei chip).
Per tenere il cliente IBM, quindi, Intel fu costretta a rinnovare l'accordo con AMD e quest'ultima continuò per diversi anni a produrre i chip di Intel, basati sugli stessi identici progetti, fino a quando non ha capito di poter fare da sola e, addirittura, di poter sfidare Intel.
La prima vera sfida di AMD nei confronti di Intel risale ai tempi delle CPU 486: AMD produsse diversi modelli che potevano essere usati come upgrade dei 386, senza cambiare scheda madre o altri componenti. Questo permise a AMD di guadagnare fette di mercato e fare utili, proprio nell'epoca d'oro delle vendite dei computer.
La seconda sfida arrivò nel 1997 con il processore K6, perfettamente compatibile con le schede madri per Intel Pentium, dalle prestazioni molto simili ma dal prezzo un bel po' inferiore. La terza e decisiva sfida arrivò nel 1999 con AMD Athlon, il primo processore commerciale in grado (nel 2000) di raggiungere la frequenza di clock di 1 GHz.
Per Intel fu uno smacco enorme, nonché l'inizio di un periodo buio durato anni e durante il quale AMD riuscì ad essere spesso in anticipo, proponendo CPU migliori per almeno un aspetto fondamentale: il costo, la velocità di clock, i consumi.
Da quel momento in poi, per dirla in termini ben poco tecnici ma molto efficaci, Intel e AMD se le sono date di santa ragione sia sul mercato che nei tribunali. Ad avere la meglio, però, sono stati sempre i consumatori che hanno visto arrivare sul mercato, a ritmi impressionanti, microchip sempre più evoluti, potenti ed economici.
