Национальные информационные ресурсы:
проблемы промышленной эксплуатации.
Г.Р.Громов. Москва, Наука, 1984

 

Микропроцессоры и микро-ЭВМ

Следующий структурный уровень универсальных вычислительных средств для специализированных применений начинает формироваться на рубеже 70-х годов, когда успехи полупроводниковой технологии конца 60-х годов привели к созданию   больших интегральных схем (БИС), и, такт образом, впервые появилась реальная технологическая возможность создать универсальный процессор на одном кристалле.

Термин микропроцессор связывают с известной разработкой, которую американская фирма «Интел» (основанная в 1968 г.) выполняла на рубеже 70-х годов по заказу японской компании. На одном из первых этапов разработки изготовитель предложил тогда вместо создания очередного специализированного набора БИС с жесткой логикой решить задачу заказчика созданием универсального процессора на кристалле, который мог быть запрограммирован затем на выполнение заданных в спецификации заказчика функций.

Основные концепции. Один из основателей фирмы «Интел» — Г. Мур следующим образом определял поставленную тогда цель: необходимо было «создать стандартный логический блок, конкретное назначение  (функцию) которого можно было определить после его изготовления...» Он поясняет, что «идея создания стандартных логических цепей, функции которых определяются впоследствии с помощью программного обеспечения, может быть, и не нова для промышленности, производящей универсальные ЭВМ, но ее внедрение в производство компонентов является новым и приводит к коренным преобразованиям». По его мнению, ключ успеха микропроцессоров — в «быстром снижении стоимости в пересчете на выполняемую функцию, ибо этот фактор всегда был основной движущей силой развития технологии... Технология получила возможность развиваться в направлениях, которые ранее были закрыты из-за того, что мы не могли определить широко применимые функции» [11, с. 7].

Дистанция в масштабах производства: мини- и микро-ЭВМ. В течение 70-х годов наблюдаемая эволюция микропроцессорной техники — микропроцессоры, микро-ЭВМ, персональные ЭВМ — в основном напоминала пройденные в 60-х годах этапы развития мини-ЭВМ: от встраиваемых контроллеров к функциям универсальных ЭВМ в системах распределенной обработки данных. Однако впечатляла разница в масштабах. Если за первые 10 лет развития производства мини-ЭВМ их общий парк находился в пределах 200 тыс. экземпляров, то через 10 лет после начала коммерческого производства микропроцессоров одна лишь автомобилестроительная фирма «Дженерал моторc» устанавливала в своих изделиях  25  тыс. микропроцессоров в день [12]. Общий объем мирового производства оценивался к 1984 г. на уровне 200 млн. микропроцессоров в год. Эта оценка характеризует рынок, образуемый в основном одним классом потребителей: ОЕМ — потребителями микропроцессоров  [13]. Если мини-ЭВМ, приобретаемые для работы с конечными пользователями, имело смысл ориентировать на проблему, в которой были бы заинтересованы по крайней мере Ю—30 сотрудников (например, исследовательская группа или лаборатория, технологический участок, небольшая контора и т. д.), то универсальная микро-ЭВМ по экономическим соображениям уже может быть индивидуальным инструментом, т. е. персональной ЭВМ. ' Объем мирового производства персональных ЭВМ измеряется в настоящее время на уровне 10 млн. экземпляров в год, причем суммарный объем продаж персональных ЭВМ к 1987 г. более чем на 50% превысит, по известным американским оценкам, объем продаж больших ЭВМ [14].

Аппаратура и программы: сдвиг акцентов. Здесь, однако, важно подчеркнуть, что концепция универсального процессора для специализированных применений закладывалась в архитектуру мини-ЭВМ начала 60-х годов, когда стоимость программирования была почти на порядок ниже стоимости аппаратных средств обработки данных. Поэтому в то время массовый выпуск универсальных на аппаратном уровне устройств, которые пользователю предстояло запрограммировать на конкретную задачу, был экономически достаточно обоснован. В настоящее время ситуация изменилась на противоположную — стоимость программирования в среднем в 2—3 раза превышает (за время жизни изделия) стоимость начальных затрат на приобретение аппаратуры. По этому вопрос персональной ориентации универсальных микропроцессорных средств на конкретные задачи отдельных пользователей становится все  более  актуальным и требует создания принципиально новой технологии программирования. Сущность назревающих в этой области трудностей достаточно  точно  отражает  фраза,  ставшая крылатой среди зарубежных потребителей микропроцессорной техники: «70-центовый кристалл порождает 100-долларовые проблемы».

Два типа  микропроцессорных средств Итак, последовательная реализация принципа универсальных ЭВМ для специализированных применений на следующем структурное уровне — на уровне компонентов — привела к формированию двух новых типов вычислительных средств: 1) микропроцессор — массовый универсальный преобразователь информации, основное назначение которого — рассредоточение  машинного «интеллекта» до нижнего уровня блоков узлов и отдельных деталей специализированных система контроля и управления с целью повышения их эффективности и расширения функциональных возможностей; 2) микро-ЭВМ в режиме индивидуальной диалоговой системы, т. е. персональный компьютер — массовый инструмент для «усиления природных возможностей человеческого разума» [15].

Проблемно - ориентируемые мини-ЭВМ и персональные компьютеры. Различия между встраиваемыми в специализированные системы микропроцессорами и мини-ЭВМ (в ОЕМ - исполнении) впечатляют разницей в масштабах и эффекте внедрения, однако существенно более принципиальной оказывается качественная разница между мини-ЭВМ в режиме диалогового проблемно-ориентированного комплекса (а это был наиболее массовый режим использования универсальных мини-ЭВМ в 70-е годы) и микро-ЭВМ в исполнении персонального компьютера.

Отметим функциональные основные отличия этих двух поколений универсальных ЭВМ для специализированных применений при их использовании в диалоговом режиме. Диалоговый проблемно-ориентированный комплекс на базе мини-ЭВМ обеспечивает режим эффективного включения профессиональных навыков пользователя в процессе управления пакетом прикладных программ. Пакетом, который, как правило, содержит некоторую часть ранее формализованных программистом профессиональных знаний пользователя. Индивидуальная диалоговая система на базе микро-ЭВМ (персональный компьютер), кроме выполнения отмеченных выше функций проблемно-ориентированного комплекса, позволяет широкому кругу пользователей самостоятельно начать процесс формализации своих профессиональных знаний.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1. В том числе 70% 4-разрядные микропроцессоры, 25 % 8-разрядные в 5% 16-разрядные


Онлайн-версия CD-ROM приложения к книге Г.Р.Громова
"От гиперкниги к гипермозгу: информационные технологии
эпохи Интернета. Эссе, диалоги, очерки
."