9/22/2016

Episode 36 - Mikroprosessoren

Teknisk Sett-episoden diskuterer mikroprosessorer, fra releer til moderne flerkjerneprosessorer. De ser på utviklingen fra radio-rør til transistorer og Moores lov. Programmet berører Intels 4004-prosessor, IBM PC-ens kloning av Apple II, AMDs konkurranse med Intel, og grafikkprosessorens innflytelse. De diskuterer også Norges rolle i denne utviklingen, særlig gjennom ARMs grafikkdesign i Trondheim.

00:00

Mikroprosessorens utvikling har revolusjonert datateknologi, fra tidlige transistorer til dagens avanserte fler-kjerne løsninger.

15:02

Teknologisk utvikling av prosessorer og grafikkprosessorer påvirker ulike bransjer, inkludert gaming, biler og droner.

Transkript

Velkommen til Teknisk Sett. Mitt navn er Jan Moberg. Jeg sitter her med Odd-Rikard Talmått. Hei, hei. Hei, Odd-Rikard. I dag skal vi ta for oss et tema som må være i topp 10-skikte på din liste over 200-300 favorittemner.

Den er nok i topp 10. Det må jo være det. Du har jo ligget våken om natta for å vente på neste krympel. Ja, faktisk var det. Jeg gleder meg sånn i gamle dager til at det kom en shrink. Nettopp, og det vi skal snakke om, det er da mikroprosessoren. Ja, det er det. Det er jo noe du har fulgt i mange, mange år, men det begynte jo ikke med en mikroprosessor.

Nei, datamaskiner begynte jo med mekaniske reléer, ikke sant? Og det var jo, da snakker vi før krigen. Men så kom jo radio-røret og dominerte veldig lenge. Men så oppfant man jo transistoren, ikke sant, i 1948 på Bell Labs.

Men så vidt jeg vet, så kom den første datamaskinen som hadde en prosessor bestående av transistorer i 55. Den ble laget på universitetet i Michigan. Nei, sorry, i Manchester. I England. Engelsmennene var tydelig ute med mye artig. Og da var det sikkert å skrive 200 transistorer i prosessoren. Det er jo i dag helt mindboggling lite.

Og så balla det på seg ganske fort da. IBM laget med 20 000 transistorer i fire år etterpå. Men de hadde da såkalt ferittjerneminne. Det var jo vanlig den gangen da. Så da var vi inne i mikroprosessoralderen? Ja, altså da begynte man å drømme om å integrere alt på en brikke da. For da så man at man kunne...

Den gangen var det jo diskrete komponenter, altså enkelstående komponenter som dominerte. Det var motstander og kondensatorer og transistorer og sånt, ikke sant? Og så lodda man det her sammen på et brett. Ja, det var store saker. Svære saker, ja. Det var det altså. Men det var veldig mye mindre enn før, hvor man brukte radiurør.

Så transistoren var jo en revolusjon, sånn. Og mye mer stabil og varighet og den type ting. Altså INEAC, når den kom, den første virkelig store datamaskinen, man løper rundt og bytter radioerør hele tiden. Det var jo store problemer. Så transistoren var jo en revolusjon på mange måter, men så så man etter hvert at man klarte å integrere flere transistorer på ett silisiumstykke. Og da begynte jakten på mikroprosessoren.

Det er jo gjerne Intel som har fått æren av å lage den første mikroprosessoren, men så vidt jeg vet så var det et firma som heter Viatron Computer Systems som laget det vi kalte i hvert fall en mikroprosessor, men som neppe passer inn i betalelse i dag. Så æren går vel egentlig offisielt til Intel som lanserte 4004-prosessoren.

Ja, det var jo den hvor virkelig det ble programmeringsspråk. Da kunne man programmere prosessoren. Den var multipurpose, kunne gjøre mange ting avhengig av det programmet som styrte den. Men du måtte ha den her hardwaren. Og det var jo 45 år siden den ble lansert 15. november for 45 år siden. Og siden da så har jo Intel og Silicon Valley ligget, og amerikanerne ligget i forkant.

på de sommerene. Det har pendlet litt frem og tilbake, men kjernen har ligget på vestkysten i USA. Men de lanserte også noe annet da, som var et bra supplement til dette her. Ja, altså Intel fant jo også opp DRAM, altså silisiumminne. Ja, og hvorfor var det så viktig? Ja, for det er erstatt av feritkjerneminne. Det er jo ikke mange som har sett det, jeg.

Det så ut som en brett av små ringer. Man hadde jo en fantastisk mekanisk industri som laget ferg i fergkjerneminner, men det var jo ikke mange kilobyte man fikk plass til i en svær kasse. Så ut fra dagens minne var det helt utrolig grovt, men det funket.

Det er jo også interessant at allerede på dette tidspunktet, for så lenge siden, så ble jo Moore's Law lansert. Ja, Gordon Moore var jo en av de som startet Intel. Det var jo en del år senere han lanserte Moore's Law. Han hadde jo ingen idé om at det skulle være så lenge, men faktum var at den traff spikeren på huet ganske kraftig.

Dobbling av kapasiteten i forhold til pris hver 18. måned? Ja, den har blitt modifisert litt, og nå ser vi at den begynner å gå litt tom for luften. Nå klarer det ikke å krympe så fort som det gjorde før. Hvert år var det jo lansert en såkalt shrink før. Det var det som holdt deg våken? Det var det som holdt meg våken om natta. Men nå ser man at det tar litt lengre tid, og det er jo for så vidt greit.

Vi begynner å nærme oss en fysisk grense. Men det er jo ikke verre enn at vi ser nå mot 10 nanometer neste gang. Den første prosessoren som kom for 45 år siden, den hadde jo altså 10 000 nanometer linjebredde. I dag er vi nede på 14. Det er helt utrolig å tenke på.

Og det var en revolusjon den gangen der. 10 000 nanometer, det var jo en tiende part av et menneskelig hår. Ja, det er som å gå fra en motorvei til en tursstrek. Ja, det var det. Enda mindre, tenker jeg. Men det var en fantastisk revolusjon, og du snakket om at disse kretsene inni prosessoren her er tynnere enn et menneskelig hår, det var jo ufattelig. Ja.

Den gangen? Den gangen, ja. Men det tok jo ikke lang tid før dette her fikk denne eksponensielle utviklingen som vi snakker om. 4-bit-prosessor var noe en ting, men så kom 8-biten, og det var vel tre år etterpå. Da kom 8008, og da snakker vi om forløperne til det som ble PC-en. Men de første prosessorene ble brukt i kalkulatorer.

Det var lenge før man tenkte å bruke dette til å drive datamaskiner. De ble laget av sammenlodda transistorenser.

Så kom flere på banen, blant annet Motorola, som kom med veldig populær variant. Ja, Motorola var de som leverte til Apple. Det som gjorde at man kunne lansere Apple I, var at det var basert på... Apple I, og spesielt Apple II, var det Motorola som laget prosessorene i. Det var egentlig den første PC-en, altså Apple II.

kom fire år før IBM PC. Og IBM PC var egentlig bare en klon av det Apple hadde lansert. Men i motstilling til Apple så åpnet de opp MS-DOS som operativsystem. Men det er jo en annen historie, ja.

Ja, det er det, men her kom jo, som du sier, IBM var på banen, Sun Microsystems var der, Digital og andre. Veldig mange begynte å produsere prosessorer den gangen. Men det var altså ut fra dagens teknologi, så var det jo helt utrolig primitivt. Altså de første prosessorene, de laget de på to toms wafer. Du har sikkert sett sånne svære

Disker de holder opp med hundrevis tusen ISA-prosessorer på. To tommer altså. 5 cm diameter. Det var de første. Nå er det 12 tommer som dominerer. Utbyttet har gått opp nå alldeles fantastisk. Men det var en revolusjon. Og så kom jo denne 8-bits-prosessoren, og den hadde jo da 3500 transistorer. Og det begynner å nærme seg en dobling, ikke sant?

Og så var det en periode, og den husker jeg veldig godt, hvor prosessorene slåss om å vinne. Og det var ikke dermed sagt at Intel var på topp, altså Motorola var sterke konkurrenter, det var Sun, MIPS, Digital, som hadde sin Alfa-prosessor, som for øvrig hadde en nordmann, Fossum, som hoveddesigner. Men etter hvert så...

ble det liksom inntil alt sammen. Vi husker jo nettopp med å oppgradere IBM PC klonelignende saker fra 86 til 286 og 386 og så kom Pentium og det var en fantastisk Det skjedde jo noe hvert år. Ja, og det skjedde noe hele tiden. Og ikke minst klokkefrekvensen, ikke sant? En ting er at antall transistor gikk opp, men klokkefrekvensen så så ut til å gå uendelig opp.

Det gjør den jo ikke lenger. Det er ingen som snakker om klokkefrekvens. Den har liksom nådd sitt maksimumspunkt. Driver du den mer opp, så må du inn med nitrogenkjøling og sånt. Og du bruker veldig mye strøm. Så nå er det jo antall kjerner, og det var det jo ikke Intel som fant opp. Du husker AMD? AMD var en

Second Source for veldig mange ville kjøpe fra Intel, men de ville ha en sånn backup. Og så Intel lot AMD for å produsere prosessor også etter sin arkitektur.

Og det gjorde jeg, så de liksom leverte til de store produsentene. Men så ble Intel så store at de sa nei, dere får ikke produsere lenger. Og da tok AMD og gikk inn i et mørkt rom, og så sa de dette skal prosessoren gjøre. Og så re-engineeret de hele prosessoren. Med stor bravur. Med stor bravur, ja. De kom jo frem til en mer effektiv arkitektur også. I perioder da, så har det pedlet frem og tilbake.

En av de andre store, virkelig minneverdige tingene som har skjedd, var jo da Apple gikk fra Motorola til Intel. Fordi det var jo designet rundt Motorola, men så skrev de altså alt om og fikk dette å gå på Intel-prosessoren, løpet det her kort tid. Ja, det er jo ikke så ofte.

veldig lenge siden. Det var jo etter at Steve Jobs kom tilbake. Ja, det var det. Og så fremtiden lå rundt Intel-arkitekturen, altså det vi kaller X86 nå. Og det her med Motorola-sporet, det var et feil grep. Det var jo resultatet av en tidligere kamp, som du sikkert husker, hvor det var sisk mot risk. Kompleksiteten i prosessene begynte å bli veldig stor, og så fant man ut at risk, altså redusert kompleksitet, var tingen

Det var lenge et løp mot risiko, alle så at dette var fremtiden, mens Intel representerte det gamle. Motorola hevde seg på ettertoget sammen med IBM og andre og laget PowerPC, som dere sikkert husker. PowerPC var det som drev Mac-ene en god del.

Men så ble jo denne diskusjonen veldig kompleks alt sammen. Så diskusjonen gikk litt over, og så ble det Intel alt sammen til slutt. Men det var da AMD kom på banen, og spilte Intel et forferdelig puss for Intel. Den gangen var prosessoren 32 bits, og så skulle man gå mot 64 bits. Og Intel mente at Itanium var veien å gå. Altså en helt ny, da skulle de fornye

hele arkitekturen og gjøre den mye mer effektiv, og så lanserte vi Itadium. Enkelt noe som kom fra HP og Digital. Men da sa AMD at vi skal ikke ha Itadium, vi skal gå for 64-bit.

X86. Så det var AMD som lanserte X86 i 64-bit. Det var et litt nedlag for Intel. Det var et forferdelig skudd for Intel. Så da fikk de en sånn ordentlig oppsving. Og så gikk det et par år, og så sa de at nei, vi skal ha flere kjerner på denne silisumbiten her. Og så lanserte de to kjerne

64-bit x86-prosessor. Og det var da AMD som gjorde det. Og da var jo Itanium løpet til Intel kjørt. De produserte det ikke nok i mange år enda, men det var bare for å tilfredsstille gamle kunder.

Men det er jo ikke så vanlig lenger at man er så bevisst på hvilke prosesser som sitter i det man kjøper. Du gjør det, naturligvis bryr du deg om det, men sånn som det var på slutten av 80-tallet og til i 90-tallet. Nei, da var det jo trosetninger, ikke sant? Det var trosetninger. Det var skia og... En annen utvikling som er verdt å nevne her også er jo at

alle de omkringliggende tingene da. Før så, du har både grafikkprosessoren og matematikkprosessoren, altså du hadde flere ting, alt nå er jo mye mer integrert. Ja, for at den gangen var ikke mulig. Når PC-en kom, så måtte du gjerne kjøpe til en matematikkprosessor for at flytthalsoperasjoner skulle gå litt fortere. Så skulle du jobbe mye i Excel, så måtte du gjerne ha en matematikkprosessor, ellers så gikk det veldig tregt.

Og det var jo gjerne slåtter på kortene, hvor du kunne sette inn en såkalt co-prosessor, som vi snakket om den gangen der. Men så ble jo det bygd inn i, tror jeg, 84-86, og var den på plass. Og da var det slutt på den co-prosessoren. Men så gikk det jo en hel år, og så kom dataspillene for fullt. Og da var det jo i alt å få grafikken til å gå fort. Og det er også en sånn flytthals-device, men

veldig enkle prosessorer, men du skal bare ha MangaM. Så en typisk sånn grafikkprosessor, det har veldig mange kjerner.

Og det har jo blitt populært, og så har den også etter hvert funnet veien inn i prosessoren. Dagens prosessorer har jo en voldsom grafikkytelse, men fremdeles er det et marked utenfor. Så de virkelig sånne dataspillere kjøper jo egne kort for å drive grafikken. Ja da, og det er noe som er et stort marked, og som også Intel har adressert senest i år.

Ja da, men det er jo sånne som Nvidia som dominerer deg, og det er jo ingen som har så mange transistorer på chipen sin som Nvidia. Men det er jo fryktelig mange kjerner. Det som også er spennende nå er jo at denne teknologien blir jo, vi tenker på datamaskiner og den type ting, men nå kommer du for alvor også inn i

Inni mange andre, alt fra droner og biler og alt mulig, nå kommer jo virkelig kraften. Ja, prosessorene, de har vandret ut av maskinene, det er virkelig sant. Og med båndbredde og det som er tilgjengelig av mobilitet, så vil jo kraften der ute også trengs i større grad. Ja, og det markedet er jo dominert av engelskmenn med ARM, ikke sant?

ARM har blitt en veldig populær arkitektur å flytte inn i alle mulige devices, for det koster så lite. Og det er så smått og så billig å lage. Så snart har jo alt prosessor. Jeg vet ikke hvor mange prosessorer det er i en bil, men det er mange. Stadig flere. Men, Adrikard, for å runde av denne, hva har foruten Fossum i Digital? Hvordan har ellers Norge påvirket denne utviklingen?

Norge, grafikkdelen hos ARM utviklet i stor grad i Trondheim. Det er kanskje ikke så mange som vet, men ARM kjøpte jo det norske selskapet Phalanx Systems for en del år siden, og nå er det en ARM.

Og de utvikler grafikkdelen. Men de utvikler jo bare design. Det er ikke noe snakk om prosessorproduksjon. ARM leverer design, og så er det andre som leverer prosessoren. Men det er jo viktig. Uten et godt design så er det jo kjørt. Det er jo kjørt. Det er jo superviktig bidrag. Ja.

Hele industrien har jo utviklet seg til å bli såkalt fabless. Intel har fabrikker, men svært ofte lager folk et design, og så får de det produsert på Taiwan. Hva kan vi forvente oss de neste par årene av utvikling? Vi kan forvente oss 10 nanometer, og deretter 7, og så kanskje 5. Så det blir noen våkenetter på vei til? Det blir noen våkenetter til, det gjør det. Men så er det store spørsmål da. Det har jo en slutt der.

Det er så lite at det ikke er mange silisiumatomer i veggene mellom lederne. Og det er klart du kommer ikke under atomnivå. Da er vi over på kvantecomputing som overtar. Men det er noen år til, Jan. Det er godt. Vi får følge med og holde lytterne oppdatert når vi kommer dit. Det skal vi gjøre.

Teksting av Nicolai Winther

Nævnt i episoden

Mikroprosessor

Temaet for episoden, diskuterer utviklingen og innflytelsen av mikroprosessoren

Moores lov

En lov som sier at antall transistorer på en integrert krets dobler seg omtrent hvert annet år

Intel

Et selskap som har vært en viktig aktør i mikroprosessor-industrien

Motorola

Et selskap som har vært en viktig konkurrent til Intel, leverte prosessorer til Apple

Apple II

En tidlig PC laget av Apple, som IBM PC var en klon av

IBM PC

En populær PC som var en klon av Apple II

AMD

Et selskap som konkurrerte med Intel, og lanserte sin egen versjon av x86-arkitekturen

Sun Microsystems

Et selskap som produserte prosessorer

Digital

Et selskap som produserte prosessorer

MIPS

Et selskap som produserte prosessorer

Alfa-prosessor

En prosessor utviklet av Digital

Pentium

En serie av prosessorer lansert av Intel

ARM

En arkitektur som er populær i mobile enheter

Phalanx Systems

Et norsk selskap som ble kjøpt av ARM og utvikler grafikkdelen

Nvidia

Et selskap som er en stor aktør i grafikkprosessormarkedet

Itanium

En prosessor-arkitektur lansert av Intel, som ikke var like vellykket som AMDs x86-arkitektur

PowerPC

En prosessor-arkitektur utviklet av Motorola, IBM og Apple

x86

En arkitektur for prosessorer som brukes i de fleste PCer

DRAM

En type minne som er mye mer kompakt og effektiv enn ferittkjerneminne

Ferittkjerneminne

En type minne som var vanlig før DRAM ble introdusert

Co-prosessor

En ekstra prosessor som brukes til å øke ytelsen til en hovedprosessor

Grafikkprosessor

En type prosessor som er spesialdesignet for å håndtere grafikk

Kvantecomputing

En ny type databehandling som bruker kvantemekaniske prinsipper

Teknisk Sett

Podcast-serien hvor episoden er en del av

Nicolai Winther

Personen som har tekstet episoden

Jan Moberg

Programleder for Teknisk Sett

Odd-Rikard Talmått

Medprogramleder for Teknisk Sett

Bell Labs

Et forskningslaboratorium hvor transistoren ble oppfunnet

Deltagere

Host

Jan Moberg

Guest

Odd-Rikard Talmått

Lignende

3/25/2021

Teknisk sett

Episode 327 - Moberg & Valmot: Hvem vinner prosessorkampen? Her er de viktigste trendene

Apples nye M1 prosessor bygget på ARMs design har høstet masse skryt. Andre prosessorprodusenter som Qualcomm jobber hardt for å tilby et alternativ til de andre PC-produsentene. Det kan se ut som Intel er den store taperen, men de har ennå langt den største markedsandelen. Intel er fortsatt selve standarden selv om AMD gjør en veldig god jobb i å utfordre dem.En som har fulgt alle prosessortrendene i veldig mange år er ukens gjest, professor i nanoelektronikksystemer ved UiO, Dag T. Wisland.

Se mer

2/17/2022

Teknisk sett

Episode 411 – Digitale tvillinger befolker industrien

Vi snakker med teknisk direktør Johannes Storvik i Technia.

Se mer

5/7/2020

Teknisk sett

Episode 268 – Futt i markedet for fast minne

Intervju med Jan Terje Kleiven i Kingston Technologies.

Se mer

2/16/2017

Teknisk sett

Episode 57 - Historien om Silicon Valley [NY]

[NY versjon i full lengde, vi beklager feil på den første versjonen] Ukens podcast handler om den myteomspunnede Silicon Valley, eller Silisiumdalen, som huser mange av verdens viktigste høyteknologibedrifter og tusenvis av startups. I begynnelsen kom Stanford-universitetet, og derfra kom de to elevene Bill Hewlett og David Packard. Resten av historien kan du høre i denne episoden av Teknisk sett.

Se mer

2/23/2017

Teknisk sett

Episode 58 - Mobilens framtid

– Batterirevolusjonen kommer ikke med det første, sier Odd Richard i ukens podcast. Denne gangen er Tek-kollega Finn Jarle Kvalheim tilbake i studio, og temaet er mobilens framtid. For hvor går vi videre herfra, når mobilene allerede er raske, skjermene flotte og kameraene i toppklasse? Det meste kan bli bedre, viser det seg, selv om akkurat batteriene gjennomgår en tilsynelatende treig utvikling. Kan vi nå håpe på noen virkelig store steg videre, ikke bare en forsiktig evolusjon fra de forrige modellene? Kanskje er det en norsk aktør som står for det neste store gjennombruddet innen mobilkameraer, med linser som etterligner øynenes egne.

Se mer

9/4/2018

Teknisk sett

Episode 140 - SPESIAL: Nå må du ha ny TV – igjen!

Den internasjonale radioutstillingen IFA i Berlin burde kanskje byttet navn. Da første utgave gikk av stabelen i 1924, dreide det seg bare om radioapparater. Det er en ufattelig liten del av det som årlig utspiller seg i slutten av august hvert år. Hit kommer alle med ambisjoner om å vinne gehør for sine innovasjoner, og som alltid er det de store teknologiaktørene som dominerer. I år var racet om å bli den foretrukne leverandøren på smarte stemmetjenester påtakelig, og både Google og Amazon var sterkt tilstede. Det var de vanlige forbrukerelektronikkgigantene også, og det lå vel i kortene at de nå vil at vi skal skifte ut TV-en igjen. Budskapet er at den bør være svær og ha 8K oppløsning. Kort sagt er det mange trender og et mylder av produktlanseringer. Jan og Odd Richard oppsummerer inntrykkene etter sistnevntes teknologi-pilegrimsreise reise Berlin.

Se mer

1/29/2019

Teknisk sett

Episode 175 - Slik fungerer virtualisering

Uten det som kalles virtualisering hadde verden sett helt annerledes ut. Det vi opplever av tjenester på nettet fungerer ikke lenger som i gamle dager, da de kjørte på en prosessor i en server. I dag «tror» programvaren at den fremdeles gjør det, men i virkeligheten forholder den seg til nok et lag av programvare som later som det er en prosessor. Det gjør at én prosessor kan gjøre jobben til mange. Dermed blir prisen, strømforbruket og mulighetene til å forenkle administrasjon deretter. Det samme gjelder for lagring og nettverk. I dag snakker vi med Angeliqua Ramming-Gaden i VMware. Selskapet hun jobber i var de som for alvor fikk fart på teknologien som i dag er så utrolig viktig.

Se mer

11/1/2018

Teknisk sett

Episode 152 - Bygger katapultsenter for digitale tvillinger

I Ålesund ligger nå det nasjonale senteret for testing og bruk av virtuelle prototyper, eller digitale tvillinger som de kalles. Her skal industrien få tilgang til utstyr og kunnskap om bruk av digitale tvillinger før de eksisterer. Slike modeller vil ha de samme egenskapene som slitestyrke, fasthet, levetid og andre som de virkelige komponentene vil ha. De kan inspiseres i 3D med VR-briller, testes digitalt og settes sammen med andre virtuelle komponenter. Potensialet for raskere og rimeligere utvikling og bedre konkurransekraft er stort. Vi er i Ålesund og snakker med Jan Børre Rydningen, som er seniorrådgiver i Innovasjonsselskapet ÅKP. Her er katapultsenteret Digicat lokalisert.

Se mer

Loader

Episode 36 - Mikroprosessoren

Transkript

Nævnt i episoden

Deltagere

Lignende

Episode 327 - Moberg & Valmot: Hvem vinner prosessor­kampen? Her er de viktigste trendene

Episode 411 – Digitale tvillinger befolker industrien

Episode 268 – Futt i markedet for fast minne

Episode 57 - Historien om Silicon Valley [NY]

Episode 58 - Mobilens framtid

Episode 140 - SPESIAL: Nå må du ha ny TV – igjen!

Episode 175 - Slik fungerer virtualisering

Episode 152 - Bygger katapultsenter for digitale tvillinger

Episode 327 - Moberg & Valmot: Hvem vinner prosessor­kampen? Her er de viktigste trendene

Episode 411 – Digitale tvillinger befolker industrien

Episode 268 – Futt i markedet for fast minne

Episode 57 - Historien om Silicon Valley [NY]

Episode 58 - Mobilens framtid

Episode 140 - SPESIAL: Nå må du ha ny TV – igjen!

Episode 175 - Slik fungerer virtualisering

Episode 152 - Bygger katapultsenter for digitale tvillinger

Episode 327 - Moberg & Valmot: Hvem vinner prosessorkampen? Her er de viktigste trendene

Episode 327 - Moberg & Valmot: Hvem vinner prosessorkampen? Her er de viktigste trendene