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Storia dei Processori Intel
(Primo logo di intel)
(Primo logo di intel)
Benvenuti in questo racconto di "storia", in cui vi narrerò tutta la storia dei processori Intel cercando di andare a toccare tutti i settori delle CPU e nominando quasi tutte le CPU Intel esistenti.
(Escluse quelle con stesso nome in cui cambia solo la frequenza.)
Attualmente nel 2016 si può dire che ci sono due competitor principali nel settore Desktop/Notebook/Workstation: Intel ( abbreviato da Integrated Electronic Corporation), che è il principale produttore di CPU con circa l'80% delle quote di mercato, contro il 20% delle quote in possesso di AMD (Advanced Micro Devices) il suo diretto concorrente.
Prima c'erano molti altri come Cyrix, IBM, VIA, MIPS (alcuni dei quali si sono poi distaccati dal settore CPU Desktop passando a console o sono stati acquistati da altre aziende) ma non hanno saputo tenere il passo di Intel e AMD.
L'impegno maggiore nella ricerca e progettazione dei processori è venuto sicuramente dalla Bell Telephone, una società di Boston da sempre all'avanguardia nella ricerca e sperimentazione di nuove tecnologie elettroniche. Alcuni scienziati, provenienti dalla Bell Telephone, intorno al 1965 fondarono, in California, la Fairchild e nel 1968 nacque la Integrated Electronics, più nota come Intel, ad opera di Robert Noyce e Gordon Moore.
Si lavorava ad un primo prototipo di microprocessore Intel 4000-1, l'idea che portò al 4004 era venuta a un gruppo di ingegneri della Intel, tra i quali l'italiano Federico Faggin che perfezionò così il suo prototipo 4000-1: lavorando a una serie di 12 chip di calcolo per una compagnia giapponese di computer, misero a punto un'unità centrale di calcolo (CPU) su un singolo chip di silicio. Con una dimensione di circa 42 x 32 mm, il 4004 conteneva 2300 transistor e aveva una potenza di calcolo paragonabile a quella del primo computer elettronico, l'ENIAC, che aveva bisogno di circa 19.000 tubi a vuoto e occupava un'intera stanza di dimensioni cospicue.
Il primo microprocessore Intel commercializzato fu l'Intel 4004 nel 1971 (e poi 4040) a 4 bit a 740KHz, successivamente nel 1972 arrivarono processori ad 8 bit come l'Intel 8008 (e poi 8080 e 8085)
Solo nel 1985 abbiamo avuti i primi processori a 32 bit come l'Intel 80386 o i386, e poi l'i486 entrambi in varie versioni che differivano sul clock arrivando a toccare i 100MHz.
Nel 1993 arrivò il primo Pentium o P5 (Pent- dal greco 5, nome scelto dalla Lexicon Branding) così chiamato poiché era la quinta generazione di processori, si susseguirono varie versioni fino a 300 MHz (P54, P54C) fino al Pentium MMX "Tillamook" (P55C) il primo processore pensato per portatili ma non fu effettivamente utilizzato per portatili, era solo un progetto iniziale.
Nel 1995 nasce il Pentium Pro che faceva parte della nuova generazione P6 con prestazioni eccellenti in 32 bit ma che cedevano il passo in 16 bit in quel momento si stava solo iniziando infatti a diffondere Windows 95 ma la maggior parte dei programmi era ancora a 16 bit.
Ci doveva essere anche un Pentium II Overdrive ma fu cancellato per lasciar spazio allo Xeon Pentium II.
Il P6 nel 1997 era alla base dei successivi Pentium II "Klamath" e "Deschutes" (Dal quale nasce il primo Celeron "Covington" creati per fare concorrenza all'AMD K6 e per fare concorrenza alla Cyrix, ma le cui caratteristiche erano inferiori al Pentium MMX per mancanza di Cache L2 ed ebbe successo solo per il marchio rinominato ma fu martoriato dalla stampa. Uscì poi una sua evoluzione "Mendocino" che arrivò addirittura ad essere più performante del Pentium II, in quanto costavano di meno ma riuscivano ad essere più veloci grazie alla Cache L2 che anche se dimezzata era integrata sul die anziché esterna, alla base di Pentium III e Pentium II-M.
Dal Pentium II nacquero, nel 1998, i Pentium II Xeon "Drake" e poi Pentium III Xeon "Tanner" e "Cascades" ovvero processori dedicati esclusivamente a server a prestazioni medie successivamente chiamati solo Xeon o Xeon DP in quanto nel 2001 con Netburst potevano lavorare 2 processori sulla stessa scheda, definiti biprocessori e poi multiprocessori.
Dal Pentium II, nel 1998, nasce anche la versione mobile Pentium II-M "Tonga" anche questo pensato per portatili ma non ancora adatto.
Nel 1999 nasce il Mobile Pentium II PE "Dixon" abbassava i costi mantenendo alte le prestazioni (Performance Enhanced), ma non era ancora adatto al settore mobile.
Dal Pentium II si passò al Pentium III "Katmai" nel 1999 la cui maggiore differenza era il supporto per delle istruzioni SSE, seguiva "Coppermine" con il quale si superava la soglia del 1 GHz.
L'ultima evoluzione del Pentium III fu "Tualatin", il quale era appositamente castrato ad 1.4 GHz per evitare che affossasse l'uscita contemporanea del Pentium 4, contemporaneo anche il Celeron II basato su "Coppermine-128" che resse il mercato finché non usci da parte di AMD il Duron basato sull'Athlon Classic, quindi Intel per rifarsi creò sulla base di "Tualatin" un nuovo Cerelon che arrivava fino a 1.1 GHz.
Nel 2000 venne presentato la quarta CPU pensata per mobile il Pentium III-M derivato dal Pentium III ma non fu altro che un suo affinamento progettuale per una futura CPU mobile.
Nel 2001 con il Pentium 4 si passa all'architettura Netburst fu introdotto l'FSB con 4 bus a 100MHz praticamente 400MHz quando il massimo concorrente arrivava a 266MHz (133MHzx2), il Pentium 4 non aveva miglioramenti prestazionali per il calcolo era addirittura inferiori a parità di clock ma aveva una frequenza di funzionamento molto più alta per migliorare le prestazioni.
La prima piattaforma era il Socket 423 con memorie RD-RAM prodotte da Rambus successivamente rimpiazzata con Socket 478 e memorie DDR (Double Data Rate) introdotte da AMD.
Si susseguirono "Willamette" fino ai 2GHz, che poi lasciò il passo a "Northwood" con il Socket 478 che partiva dai 2,4GHz fino ai 3,4GHz e ai quali fu aggiunta la nuova tecnologia Hyper-Threading abbandonata poi nel 2006 per poi essere ripresa
Nel 2002 anche il Pentium 4-M sempre un affinamento delle CPU poi seguito nel 2003 dal Mobile Pentium 4 con un clock maggiore rispetto ai precedenti ma che rimaneva un affinamento, anche se pochi mesi prima era stato presentato il primo processore creato appositamente per mobile ovvero il Pentium M nome in codice "Banias", con il marchio Intel Centrino (basato su tre componenti: CPU, Motherboard e Scheda Wireless) ci si riferisce ad un'intera piattaforma, nome in codice "Carmel", pensata per l'impiego in ambito mobile per socket 479 su Chipset Odem o i855.
Nel 2004 escono i Celeron M "Banias-512". (Celeron M 3xx fino a 340)
Per la versione Desktop furono creati nel 2004 gli Intel Pentium 4 "Prescott" (Dai quali nacquero i Celeron D simili a frequenze inferiori, più inutili che mai in quanto più lenti a pari frequenza dei Celeron precedenti) i primi a 90nm fino ad arrivare ad un limite massimo di 3.8GHz, i Prescott utilizzavano un nuovo socket il LGA (Land Grid Array con pin a contatto non più con il processore ma direttamente sul socket ) 775 (utilizzato successivamente anche dai Core 2) fu l'ultimo processore compatibile con Socket 478.
(Pentium 4 uscì in varie versioni di clock per le prime generazioni e successivamente con Prescott numerati con Pentium 4 5xx e 6xx)
Nelle ultime versioni del "Prescott" fu introdotto il set di istruzioni x86-64bit.
Al lancio si pensava che i Pentium 4 dovessero arrivare fino ai 10GHz ma il problema principale erano le elevate temperature; facendo cosi finire la fantomatica "corsa ai GHz" dal quale iniziò un rallentamento nel settore delle CPU e solo 2 anni dopo colmati da tappabuchi ovvero il Pentium 4 "Extreme Edition" che voleva strappare il podio dell'Athlon XP che stava dominando.
Il 10 maggio del 2004 esce il Pentium M "Dothan" la successiva generazione di CPU mobili le prime ad essere chiamate in base al numero e non più al clock e basate sulla seconda generazione di Centrino "Sonoma" con Chipset Alviso con Socket 479. (Pentium M 7xx)
Nell'agosto del 2004 uscirono anche i Celeron M "Dothan-1024". (Celeron M 3xx dal 350 in poi)
Nel 2006 nacque il successivo Intel Pentium 4 "Cedar Mill" fatto a 65nm ed era un processore con architettura x86-64 bit (un architettura a 64 bit ma compatibile con quella a 32 bit) che risolveva vari problemi di temperature del predecessore con una tolleranza fino ad 86W e con la nuova tecnologia Vanderpool (che poteva consentire l'esecuzione simultanea di più sistemi operativi all'interno di un singolo sistema).(Pentium 4 631, 641, 651, 661)
Nel settore Server invece dal 2002 al 2006 principalmente vengono prodotti gli Itanium 2 con architettura AI-64 (Interamente a 64 bit non compatibili con i 32 bit) precedentemente testato nel 2001 con Itanium, ovvero processori server ad alte prestazioni DP (con le versioni McKinley, Madison, Deerfield, Fanwood, Millington, Montvale e Dimona ) e MP (con le versioni McKinley, Madison, Montecito, Montvale, Tukvila e Poulson ) (Alcune versioni come Tukvila e Dimona furono prodotte molto dopo nel 2010, e nel 2012 Poulsen, identificate con le serie Itanium 2 93xx e 95xx)
Da Willamette deriva il successore degli Xeon "Cascades" ovvero "Foster", con sia biprocessori sia multiprocessori, susseguito a sua volta da "Prestonia", "Nocona" e "Irwindale" per i DP mentre fu susseguito per i MP da "Gallatin", "Potomac" e "Cranfords".
Nel settore mobile abbiamo nel 2006 il Pentium M "Yonah" in cui abbandonò il nome Pentium M rinominando le CPU in Core Solo e Core Duo "Yonah" (Core Solo Txxxx, Core Duo Txxxx) su piattaforma Centrino Duo "Nepa", oltre che la sua versione economica Celeron M. (Celeron M 410, 420, 430, 440, 450)
Arrivati ad un punto morto con le frequenze massime si decise di andare sul calcolo parallelo, non potendo aumentare la velocità delle operazioni furono aumentati il numero dei Core, e da qui nacque nel maggio del 2005 il Pentium D "Smithfield" e poi "Presler" che aveva frequenze maggiori fino a 3.6 GHz, fu il primo processore con 2 Core di Intel in Die Singolo (Ovvero 2 Core erano creati distintamente e ristamparli uniti) mentre Presler in Die Doppio (creando due core distinti e poi decidere come collegarli successivamente).
Per Smithfield uscirono anche una Edition Extreme (Pentium D 820, 830, 840, 805 e Pentium EE 840) mentre per Presler ne uscirono due. (Pentium D 920, 930, 940, 950, 960 e Pentium EE 955, 965)
Smithfield però non poteva competere al contemporaneo Dual Core di AMD Athlon 64 X2 che costava di più ma era avvantaggiato in quanto manteneva le frequenze dei processori a singolo core, i due core comunicavano meglio con SRI, ma sopratutto avevano il controller della memoria integrato(con il quale intel non riusciva a competere per le elevate latenze) e bastava un aggiornamento del BIOS della scheda madre, mentre Intel utilizzava un nuovo socket.
La scelta di Intel fu quindi quella di presentare questo Dual Core al prezzo dei precedenti Pentium 4 anche se i giochi non sfruttavano a quell'epoca due core quindi l'Athlon 64 FX (un single core) dominava il settore poiché appunto i giochi non usavano due core.
Nel settore server abbiamo invece il Dual Core Xeon DP "Paxville" e Xeon MP 7xxx (Xeon MP 7020, 7030, 7040, 7041), ovvero il primo processore dual core per server.
Nel 2006 viene creata la nuova architettura chiamata "Intel Core Microarchitecture" utilizzata con i Core 2 Duo, Core 2 Quad e Core 2 Extreme, il primo fu Core 2 Duo "Conroe" in Die Monolitico (ovvero come un unico package e non due core uniti) con 40% dei consumi in meno e 40% di prestazioni in più rispetto a Pentium D (Core 2 Duo E6300, E6400, E6600, E6700 e poi E6320, E6420, E6550, E6750, E6850), mentre nacque anche un Core 2 Extreme con frequenze maggiorate e con il moltiplicatore sbloccato verso l'alto e il basso (Core 2 Extreme X6800).
Nel 2006 inizia anche la strategia del "Tick-Tock" per limitare gli imprevisti e quindi limitare i danni.
Nel settore mobile, nel luglio del 2006, uscì invece "Merom" a 65 nm che utilizzava l'Intel Core Microarchitecture con un incremento delle prestazioni di circa il 20%, inizialmente su piattaforma Nepa64 o Nepa Refresh (o più comunemente Centrino Duo "Nepa") ma poi trovò la sua definitiva collocazione nel 2007 con Centrino Duo "Santa Rosa" e Centrino Pro (successivamente chiamato Centrino vPro, una versione di Centrino Duo con alcune tecnologie utili per il Business) utilizzando il Socket P, successore del Socket 479, sul Chipset Calistoga.
(Core 2 Duo T5xxx, T7xxx, Core 2 Extreme X7xxx, Core 2 Duo L7xxx, e Core 2 Solo U2xxx)
Nel 2006 escono i Dual Core Xeon DP "Sossaman" su socket 480 e poi "Dempsey" (Xeon DP 50xx) su socket 771 basati su Core Duo "Yonah", però uscito un mese prima che Intel riprendesse la leadership nel settore server con "Woodcrest" basata sulla nuova architettura Intel Core Microarchitecture (Xeon DP 51xx), nella quale prima dominava AMD con l'Athlon MP, ma che poi dovettero confrontarsi con gli AMD Opteron.
Nel 2006 escono anche gli Xeon MP "Tulsa" basati ancora su Netburst (Xeon MP 71xxM,71xxN)
Il successore doveva essere "Whitefield" ma al suo posto uscì "Tigerton" .
Basati su "Conroe-L" la fascia economica era formata dai Pentium Dual Core (E2140, E2160, E2180, e successivi E2200, E2220) e i Celeron singole core (420, 430, 440, 450) e solo successivamente nel 2008 i Celeron Dual Core (E1200, E1300, E1400, E1500).
Da Conroe nel 2007 si passò ad una sua versione economica "Allendale" ma con cache dimezzate delle stesse versioni di Conroe. (Core 2 Duo E4300, E4400 mentre fu abilitata l'altra metà di Cache L2, dapprima disabilitata con Conroe, a Core 2 Duo E6300, E6400)
Nel 2007 poco più tardi uscì anche il primo Core 2 Quad "Kentfield" e le loro versioni Core 2 Extreme in ambito gaming ancora molto inutili infatti AMD suggeriva ancora l'Athlon 64 FX 57 single core poiché i giochi traevano maggiore vantaggio dalle frequenza che dalla parallelizzazione, Intel come già per il Pentium D aveva anticipato i tempi in questo ambito, ma ne traeva beneficio quei programmi più professionali. (Core 2 Quad Q6600, Q6700, Q6850 e Core 2 Extreme QX6700, QX6800, QX6850). Erano 2 core dual core a 65nm costruiti ciascuno su Die Monolitico, accoppiati su Die Doppio per un totale di 4 core.
Gli stessi processori furono usati nell'ambito server con Xeon UP (Unique Processor) ma adatti alle motherboard e alle RAM da server (Xeon UP X3210, X3220, X3230), Xeon DP seguì a 4 core "Clovertown" (Xeon DP E53xx, X53xx) mentre "Tigerton" (Xeon MP E7xxx, X7350, L7345) basato su Intel Core Microarchitecture fu il successore di "Tulsa" per i multiprocessori Xeon MP.
Alla fine del 2007 inizio 2008 si passò ai 45 nm con "Yorkfield", il successore di "Kentfield", con nuovi Core 2 Quad e Core 2 Extreme nel quale c'erano grandi miglioramenti ma non si era ancora passati al Die Monolitico con 4 core, e inoltre furono inserite la Serie S ovvero processori con un minor consumo.(Core 2 Quad Q8200, Q8200s Q8300, Q8400, Q8400s, Q9300, Q9400, Q9400s, Q9450, Q9550, Q9550s, Q9650 e Core 2 Extreme QX9650, QX9770, QX9775) Seguirono la versione server Xeon UP ( X3320, X3330, X3350, X3360, X3370, X3380, L3360 a risparmio energietico) e per Xeon DP "Wolfdale DP" (Xeon DP E52xx, X52xx, L52xx) in contemporanea ad "Harpertown" (Xeon DP E54xx, X54xx, L54xx), e "Dunnington" per Xeon MP ( Xeon MP E74xx, X74xx, L74xx) che diventava la prima soluzione intel a 6 core con 3 die dual core a loro volta fatti con die monolitico.
Nel 2008 nasce "Wolfdale" è un die-shrink di Conroe, ovvero una sua riscalatura in dimensioni ridotte in questo caso a 45 nm. (Core 2 Duo E8190, E8200, E8300, E8400, E8500, E8600)
"Ridgfield" è la versione economica di "Wolfdale" come "Allendale" per "Conroe". (Core 2 Duo E7200, E7300, E7400)
La serie Dual Pentium ritornò ad essere solo Pentium e continuò con "Wolfdale-3M" (Pentium E2210, E5xxx, E6xxx, E7000)
La serie Celeron ritornò con "Allendale" (Celeron P4xxx, U3xxx)
Il 6 gennaio del 2008, per i processori Mobile, uscì "Penryn" (Merom non fu succeduto da "Gilo" progetto cancellato da intel) a 45 nm sulla nuova piattaforma Centrino 2 "Montevina" (una delle maggiori innovazioni fu Intel Switchable Graphics che consentiva di cambiare dalla scheda video integrata a quella dedicata quando è richiesta maggior potenza) e Centrino vPro 2, rimanendo sul Socket P ma su Chipset Cantiga, ed introducendo le prime CPU quad core per mobile.
(Core 2 Duo T8xxx, T9xxx, P8xxx, P9xxx - Core 2 Extreme X9xxx - Core 2 Solo ULV SU 3500, Core 2 Duo ULV SU9xxx, Core 2 Duo LV SL9xxx, Core 2 Duo SP9xxx, e le due CPU Quad Core: Core 2 Quad Q9100 e Core 2 Extreme QX9300 )
Nel 2007 Intel inizia a creare le prime soluzioni per ultra portatili con la versione "Stealey" (A100 e A110) ma successivamente riparte da 0.
Nel 2 Aprile del 2008 nasce un nuovo tipo di processore per ultraportatili: Intel Atom sulla nuova piattaforma Centrino Atom con la versione "Silverthorne" (Atom Z500, Z510, Z520, Z530, Z540 ) basata sempre su Intel Core Microarchitecture ma chiamata architettura "Bonnell", e il suo successore fu nel 2010 "Lincroft" il primo processore di tipo SoC (System on a Chip) che rivoluzionò totalmente la piattaforma precedente Menlow per fare spazio a Moorestown a 45nm.
Nel 2008 ci fu anche una fascia Medio-bassa Intel Atom "Diamondville" (Atom 230, 330 e Atom N270,280) e poi "Pineview" il corrispondente di Lincroft (Atom N450, N455, N470, N475) .
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