Geschichte der Intel-Prozessoren: Von 4004 bis heute
Die Geschichte der Computertechnik wäre ohne Intel nicht denkbar. Das Unternehmen, das 1968 gegründet wurde, hat sich im Laufe der Jahre zu einem der führenden Hersteller von Mikroprozessoren entwickelt. Obwohl Intel oft als die Mutter des Mikroprozessors angesehen wird, hat sich das Unternehmen selber nie so bezeichnet. Vielmehr war Intel in seinen frühen Jahren ein erfolgreicher Hersteller von NMOS-Speichern. Zur damaligen Zeit waren Kernspeicher dominierend, wenn es um hohe Speicherdichten ging. Mit der Entwicklung von NMOS-Speichern gelang es Intel, die Speicherlandschaft zu revolutionieren und sich als ernstzunehmender Akteur in der Branche zu etablieren. Damit gelang es der gesamten Computerindustrie, sich in Richtung leistungsfähigerer und kompakterer Lösungen zu bewegen.
Die Entwicklung der Mikroprozessoren in den frühen 1970er Jahren stellte dabei einen Wendepunkt in der Computertechnik dar. Intel war vielleicht nicht der Erfinder des Mikroprozessors, aber das Unternehmen spielte bei der Kommerzialisierung und Verbreitung eine große Rolle.
Intel hat sich nicht nur als Hersteller von Mikroprozessoren etabliert, sondern auch als treibende Kraft hinter der Entwicklung des Personal Computers. Die Innovationskraft und das technische Know-how des Unternehmens haben entscheidend dazu beigetragen, dass Computer für eine breitere Öffentlichkeit zugänglich wurden und sich in nahezu jedem Bereich des Lebens etablierten.
Übersicht
- Intel 4004
- Intel 8008
- Intel 8080 und 8085
- Intel 8086 und 8088 (XT)
- Intel 80186 und 80188
- Intel 80286 (AT)
- Intel 80386
- Intel 80486
- Intel Pentium
- Intel Pentium 4
- Intel Core i
- Intel Core Ultra
Intel 4004
Im Jahr 1971 wurde mit dem Intel 4004 der Grundstein für die Entwicklung moderner Mikroprozessoren gelegt. Der erste Mikroprozessor von Intel war ein 4-Bit-Prozessor. Er entstand als Auftragsentwicklung für den japanischen Tischrechnerhersteller Busicom. Der 4004 wurde für den Einsatz in Taschenrechnern konzipiert. Der damalige Ingenieur Ted Hoffmann hatte die damals innovative Idee, einen programmierbaren Chip zu entwickeln, der die Funktionalität von mehreren Schaltkreisen in einem einzigen Chip vereinen sollte. Trotz des vielversprechenden Designs platzte der Auftrag mit Busicom und Intel sah sich gezwungen, den 4004 auf dem Markt anzubieten.
Die Entwicklung des 4004 sollte die Computertechnik in den folgenden Jahrzehnten maßgeblich beeinflussen.
Intel 8008
Im Jahr 1972 folgte Intel mit dem Mikroprozessor 8008. Das war der erste richtige 8-Bit-Mikroprozessor für Heim-Computer mit dem der Grundstein für die Entwicklung der Personal Computer, wie wir sie heute kennen, gelegt wurde.
Mit seiner Fähigkeit, 8-Bit-Daten zu verarbeiten und eine Vielzahl von Anweisungen auszuführen, eröffnete der Prozessor neue Möglichkeiten für Programmierer und Anwender.
Intel 8080 und 8085
Im Jahr 1974 kam der Mikroprozessor 8080 auf den Markt. Wegen seiner flexiblen Programmierbarkeit erregte er schnell das Interesse von Bastlern und Hobbyisten, die die neuen Möglichkeiten zur Entwicklung eigener Anwendungen und Projekte nutzten. Der 8080 fand zudem Anwendung in der Anlagensteuerung und wurde in Mikrocomputern eingesetzt, die mit dem damals populären Betriebssystem CP/M arbeiteten. Diese Vielseitigkeit machte ihn zu einem der ersten Mikroprozessoren, die in einer breiten Palette von Geräten Verwendung fanden.
Sein Nachfolger, der 8085, konnte jedoch nicht den gleichen Erfolg verbuchen. Obwohl er einige technische Verbesserungen bot, blieb seine Verbreitung hinter den Erwartungen zurück. Allerdings wurde er häufig in Ausbildungs- und Schulungssystemen eingesetzt, um Schülern, Azubis und Studierenden die Grundlagen der Computertechnik näherzubringen.
Intel 8086 und 8088 (XT)
Im Jahr 1978 stellte Intel den 8086 vor. Dieser Mikroprozessor arbeitete intern mit 16 Bit und wurde mit einer Taktfrequenz von 4,77 MHz betrieben. Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften des 8086 war die Möglichkeit, dank seiner 20 Adressleitungen bis zu 1 MByte Arbeitsspeicher anzusprechen. Trotz dieser technischen Fortschritte fand der 8086 nicht die erhoffte Verbreitung. Die hohen Kosten für die 16-Bit-Komponenten und die dazugehörige Peripherie schränkten seine Akzeptanz stark ein.
Mit dem 8088 bot Intel eine abgespeckte Variante an. Dieser Prozessor arbeitete extern mit den gängigen 8 Bit, was ihn kostengünstiger und attraktiver für Computer-Hersteller machte.
In dieser Zeit betrat die Firma IBM mit ihrem Personal Computer (PC) den Markt, der mit dem 8088-Prozessor ausgestattet war. Das markierte den Beginn einer neuen Ära in der Computertechnik. Der damalige IBM-PC war ein offenes System, das eine breite Akzeptanz fand. Die Bezeichnung „x86“ steht seither für alle Prozessoren, die mit dem 8086 kompatibel sind, einschließlich kompatibler Konkurrenz-CPUs.
Die Abkürzung „XT“ steht für „Extended Technology“ und bezieht sich auf den 8088
Intel 80186 und 80188
Nach dem bahnbrechenden Erfolg des 8086-Prozessors, folgten 1982 der 80186 und 1983 der 80188. Beide konnten jedoch nicht den gleichen Ruhm wie ihr Vorgänger erreichen.
Der 80186 war eine verbesserte Version des 8086 und integrierte einen Speichercontroller und verschiedene Peripheriefunktionen. Damit war eine Steigerung der Leistung und Effizienz verbunden. Viele Hersteller zogen es jedoch vor, auf den bewährten 8086 zurückzugreifen oder gleich auf den Nachfolger 80286 umzusteigen.
Das war damals auch die Zeit, in der durch die Konkurrenz anderer Hersteller neue Prozessoren entwickelt wurden, und der 80186 und 80188 nur eine untergeordnete Rolle spielten. Wegen ihrem mäßigen Erfolg stelle Intel die Weichen für zukünftige Innovationen neu, die Intel wieder an die Spitze der Branche führten.
Intel 80286 (AT)
Schon im Jahr 1982 stellte Intel der Computerwelt einen fortschrittlichen 16-Bit-Prozessor vor: der 80286. Diese neue Prozessor-Generation zeichnete sich durch eine verbesserte Architektur aus, die nicht nur die Leistung steigerte, sondern auch neue Möglichkeiten für Software-Entwickler eröffnete.
Der neue IBM-PC mit dem 80286, bekannt als AT (Advanced Technology), setzte neue Maßstäbe in der Computertechnik und bei Personal Computer.
Intel 80386
Kaum drei Jahre nach der Einführung der 80286-Computer, die noch gar nicht ausgereizt waren, kam der 80386 auf den Markt. Das war der erste 32-Bit-Prozessor, der mit dem 80386SX einen abgespeckten Bruder bekam, der mit der bestehenden 80286-Hardware kompatibel war und somit den Übergang zu leistungsfähigeren Systemen erleichterte.
Der 80386, oft einfach als „386er“ bezeichnet, stellte nicht nur einen technischen Fortschritt dar, sondern auch einen Paradigmenwechsel in der Computerarchitektur. Es folgten verschiedene Varianten des 386ers mit Erweiterungen, die seine Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit steigerten.
Intel 80486
Im Jahr 1989 war die Zeit reif für den 486er, auch bekannt als 80486 oder i486. Der 486er verfügte über einen integrierten numerischen Coprozessor, der die Verarbeitung mathematischer Berechnungen erheblich beschleunigte. Ein 8-kByte-Cache diente als Pufferspeicher, der schnellere Datenzugriffe ermöglichte. Das führte zu einer spürbaren Leistungssteigerung und verbesserte die Gesamtgeschwindigkeit der Systeme.
Die Kombination aus integrierten Komponenten und fortschrittlicher Architektur machte ihn zu einem der beliebtesten Prozessoren seiner Zeit.
Intel Pentium
Im Jahr 2000 vollzog Intel bei der Vorstellung seines neusten Prozessors einen bedeutenden Schritt, als das Unternehmen die Nachfolger-Bezeichnung 80586 aufgab. Die ursprüngliche Nummerierung ließ sich nicht als Warenzeichen schützen, weshalb Intel dazu überging Namen zu verwenden. So wurde die 80586-Prozessor-Generation unter dem Namen „Pentium“ bekannt. Im Wettbewerbsumfeld mit Unternehmen wie AMD und Cyrix, die eigene 386- und 486-kompatible Prozessoren anboten, wollte sich Intel durch eine starke Marke abgrenzen.
Die Pentium-Prozessoren hatten im Prinzip keine revolutionären Neuerungen. Sie waren nur etwas schneller als ihre Vorgänger. Erst mit der Einführung von Pentium Pro und Pentium MMX kamen umfassende technische Verbesserungen dazu. Damit konnte Intel seine Position im Markt wieder festigen.
Intel Pentium 4
Der Intel Pentium 4 von 2007 basierte auf der NetBurst-Architektur, mit der Intel extrem hohe Taktraten erreichen wollte. Es war die Rede von bis zu 10 GHz, um die Leistungsfähigkeit des Prozessors zu betonen. Doch die Realität sah anders aus. So beeindruckend die Zahlen waren, blieb die tatsächliche Performance hinter den Erwartungen zurück. Desweiteren hatte sich Intel in einem anderen Bereich verschätzt. Mit steigender Taktfrequenz nahm auch der Energiebedarf exponentiell zu. Das führte zu Überhitzung und ineffizienten Betriebsbedingungen. Irgendwann musste Intel die NetBurst-Architektur als gescheitert ansehen.
Intel kündigte schließlich das „Ableben“ der Pentium-Marke an und begann den Namen vorwiegend als Marketingbegriff für billigere Prozessoren zu verwenden.
Trotzdem bleibt der Name „Pentium“ ein fester Bestandteil in der Geschichte der Personal Computer.
Intel Core i
Mit dem Ende der NetBurst-Architektur kehrte Intel zum bewährten P6-Design (x86) zurück, das parallel zur NetBurst-Architektur entwickelt worden war. Dieses Design war auf Energieeffizienz optimiert und konnte die Anforderungen der Kunden nach sparsameren Computern besser erfüllen. Die Tatsache, dass Intel sich zwei unabhängig agierende Entwicklungsabteilungen leistete, ermöglichte es dem Unternehmen die Weichen für eine erfolgreiche Zukunft zu stellen.
Allerdings stellte sich mit der Zeit heraus, das die RISC-Prozessoren von ARM wesentlich effizienter waren.
Nach 16 Jahren und 14 Generationen verabschiedete sich Intel von der Prozessorserie Core i und damit von einer monolithischen CPU.
Intel Core Ultra
Die Prozessoren mit der Bezeichnung Core Ultra sind eine Antwort auf die ARM-CPU Snapdragon X von Qualcomm, die in günstigen, stromsparenden und trotzdem leistungsstarken Windows-on-ARM-Notebooks eingesetzt werden.
Prozessoren müssen immer mehr Funktionen integrieren, was früher separate Chips erledigt haben. In Architekturen mit ARM-Prozessoren für Smartphones ist das zwangsläufig so. Dem folgen die Computer-Architekturen auch in Notebooks und Desktop-PCs, was eine große Schwäche von Intel ist.
Die Geschichte ist an dieser Stelle noch nicht zu Ende. Vermutlich wird Intel in der Zukunft immer weniger eine Rolle spielen. Klar ist, das Intel spätestens seit den 2020er Jahren nicht mehr der bestimmende Treiber in der Computer-Welt ist.
Übersicht: Intel-Prozessoren vom 1971 bis 1994
| Name | Einführung | Takt | Adressbus | Datenbus | Transistoren | Fertigung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 740 kHz | 4 Bit | 4 Bit | 2.300 | 10 µm |
| 4040 | 1972 | 740 kHz | 4 Bit | 4 Bit | 3.000 | 10 µm |
| 8008 | 1972 | 500 / 800 kHz | 8 Bit | 8 Bit | 3.500 | 10 µm |
| 8080 | 1974 | 2 / 2,6 / 3,125 MHz | 8 Bit | 8 Bit | 6.000 | 6 µm |
| 8085 | 1976 | 3 / 5 MHz | 16 Bit | 8 Bit | 6.500 | 3 µm |
| 8086 | 1978 | 5 / 8 / 10 MHz | 20 Bit | 16 Bit | 29.000 | 3 µm |
| 8088 (XT) | 1979 | 5 / 8 MHz | 20 Bit | 8 Bit | 29.000 | 3 µm |
| 80186 | 1982 | 6 / 16 MHz | 20 Bit | 16 Bit | - | - |
| 80188 | 1982 | 6 / 16 MHz | 20 Bit | 8 Bit | - | - |
| 80286 (AT) | 1982 | 6 / 8 / 10 / 12 / 12,5 (20 / 25) MHz | 24 Bit | 16 Bit | 134.000 | 1,5 µm |
| i386DX | 1985 | 16 / 20 / 25 (33 / 40) MHz | 32 Bit | 32 Bit | 275.000 | 1 µm |
| i386SX | 1988 | 16 (20 / 25) MHz | 24 Bit | 16 Bit | 275.000 | 1 µm |
| i486DX | 1989 | 25 / 33 / 50 MHz | 32 Bit | 32 Bit | 1,2 Mio. | 1 µm |
| 80386SL | 1990 | 20 / 25 MHz | 32 Bit | 16 Bit | 275.000 | 1 µm |
| i486SX | 1991 | 16 / 20 / 25 / 33 MHz | 32 Bit | 32 Bit | 1,2 Mio. | 1 µm |
| i486DX2 | 1992 | 50 / 66 MHz | 32 Bit | 32 Bit | 1,1 Mio. | 0,8 µm |
| i486SL | 1992 | 20 / 25 / 33 MHz | 24 Bit | 32 Bit | 1,4 Mio. | 0,8 µm |
| Pentium (P5) | 1993 | 60 / 66 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 3,1 Mio. | 0,8 µm |
| DX4 (486) | 1994 | 75 / 100 MHz | 32 Bit | 32 Bit | 1,6 Mio. | 0,8 µm |
| Pentium (P54C) | 1994 | 75 / 90 / 100 / 120 / 133 / 150 / 166 / 200 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 3,2 Mio. | 0,6 / 0,35 µm |
Übersicht: Intel-Prozessoren vom 1995 bis 2005
| Name | Einführung | Takt | Adressbus | Datenbus | Transistoren | Fertigung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pentium Pro (P6) | 1995 | 133 - 200 MHz | 36 Bit | 64 Bit | 5,5 Mio. | 0,6 / 0,35 µm |
| Pentium MMX (P55C) | 1997 | 133 - 233 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 4,5 Mio. | 0,35 / 0,28 µm |
| Pentium II (Klamath) | 1997 | 266 - 300 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 9 Mio. | 0,35 µm |
| Pentium II (Deschutes) | 1998 | 233 - 450 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 9 Mio. | 0,35 / 0,25 µm |
| Celeron (Covingtion) | 1998 | 266 / 300 MHz | 32 Bit | 64 Bit | - | 0,35 µm |
| Pentium II Xeon (Drake) | 1998 | 400 / 450 MHz | 32 Bit | 64 Bit | - | 0,25 µm |
| Celeron (Mendocino) | 1998 | 300 - 533 MHz | 32 Bit | 64 Bit | - | 0,25 µm |
| Pentium III (Katmai) | 1999 | 450 - 600 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 9,5 Mio. | 0,25 µm |
| Pentium III Xeon (Tanner) | 1999 | - | 32 Bit | 64 Bit | - | - |
| Pentium III Xeon (Cascades) | 1999 | - | 32 Bit | 64 Bit | - | - |
| Pentium III (Coppermin) | 1999 | 533 - 1133 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 28,1 Mio. | 0,18 µm |
| Celeron (Coppermine) | 2000 | 533 - 1100 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 28,1 Mio. | 0,18 µm |
| Pentium 4 (Willamette) | 2000 | 1,3 - 2,0 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 42 Mio. | 0,18 µm |
| Pentium III (Tualatin) | 2001 | 1,0 - 1,4 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 44 Mio. | 0,13 µm |
| Pentium 4 (Northwood) | 2001 | 1,8 - 3,44 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 55 Mio. | 0,13 µm |
| Celeron (Tualatin) | 2011 | 1,1 - 1,5 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 44 Mio. | 0,13 µm |
| Celeron (Willamette) | 2002 | 2,0 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 42 Mio. | 0,18 µm |
| Celeron (Northwood) | 2002 | 1,7 - 2,6 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 55 Mio. | 0,13 µm |
| Pentium M (Banias) | 2003 | 900 - 1700 MHz | 32 Bit | 64 Bit | 77 Mio. | 0,13 µm |
| Celeron M (Banias | 2004 | bis 1,5 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 77 Mio. | 0,13 µm |
| Pentium 4 (Prescott) | 2004 | 2,66 - 3,8 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 125 Mio. | 90 nm |
| Pentium 4 Extreme Edition (Gallatin) | 2004 | 3,2 - 3,73 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 178 Mio. | 0,13 µm |
| Pentium M (Dothan) | 2004 | 1,0 - 2,26 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 140 Mio. | 90 nm |
| Celeron D (Prescott) | 2004 | 2,13 - 3,33 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 188 Mio. | 90 nm |
| Celeron M (Dothan) | 2004 | 1,3 - 1,7 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 144 Mio. | 90 nm |
| Pentium 4 (Prescott 2M) | 2005 | 2,8 - 3,8 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 169 Mio. | 90 nm |
| Pentium 4 Extreme Edition (Prescott 2M) | 2005 | 3,2 - 3,7 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 169 Mio. | 90 nm |
| Pentium D (Smithfild) | 2005 | 2,66 - 3,67 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 230 Mio. | 90 nm |
| Pentium Extreme Edition (Smithfield) | 2005 | 3,2 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 230 Mio. | 90 nm |
| Pentium Extreme Edition (Presler) | 2005 | 3,46 / 3,73 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 376 Mio. | 65 nm |
Übersicht: Intel-Prozessoren vom 2006 bis 2007
| Name | Einführung | Kerne | Takt | Adressbus | Datenbus | Transistoren | Fertigung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pentium 4 (Cedar Mill) | 2006 | 1 | 3,0 - 3,8 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 188 Mio. | 65 nm |
| Pentium D (Presler) | 2006 | 1 | 2,8 - 3,6 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 376 Mio. | 65 nm |
| Core Solo (Yonah) | 2006 | 1 | 1,5 - 1,66 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 151,6 Mio. | 65 nm |
| Core Duo (Yonah) | 2006 | 1 | 1,5 - 2,33 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 151,6 Mio. | 65 nm |
| Celeron M (Yonah) | 2006 | 1 | 1,2 - 1,73 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 151 Mio. | 65 nm |
| Celeron D (Cedar Mill) | 2006 | 1 | 1,2 - 3,2 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 188 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Duo (Allendale) | 2006 | 2 | bis 2,4 GHz | 36 Bit | 64 Bit | 167 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Duo (Conroe) | 2006 | 2 | bis 3 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 291 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Duo (Merom) | 2006 | 2 | bis 2,66 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 291 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Extreme (Conroe XE) | 2006 | 2 | bis 3 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 291 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Extreme Quad-Core (Kentsfield) | 2006 | 4 | bis 3 GHz | 32 Bit | 64 Bit | 291 Mio. | 65 nm |
| Core 2 Quad (Kentsfield / Yorkfield) | 2007 | 4 | 2,26 - 3,0 GHz | 36 Bit | 64 Bit | - | 65 / 45 nm |
| Pentium Dual-Core (Allendale) | 2007 | 2 | 1,6 - 2,93 GHz | 36 Bit | 64 Bit | 167 Mio. | 65 / 45 nm |
Übersicht: Intel-Prozessoren vom 2007 bis 2018
| Prozessoren | Codename | Einführung |
|---|---|---|
| Core 2 Duo, Core 2 Quad | Penryn, Wolfdale, Yorkfield | 2007 |
| Core i3-300, i5-500, i7-600 | Arrandale, Clarkdale | 2009 |
| Core i3/i5/i7-2000 | Sandy Bridge | 2011 |
| Core i3/i5/i7-3000 | Ivy Bridge | 2012 |
| Core i3/i5/i7-4000 | Haswell | 2013 |
| Core i3/i5/i7-5000 | Broadwell | 2014 |
| Core i3/i5/i7-6000 | Skylake | 2015 |
| Core i3/i5/i7-7000 | Kaby Lake | 2016 |
| Core i3/i5/i7-8000, Core i9 | Kaby Lake Refresh, Coffee Lake, Cannon Lake, Skylake-X | 2017 |
| Core i3/i5/i7-8000, Core i9-9000 | Whiskey Lake, Coffee Lake Refresh | 2018 |
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