Die Geschichte des Computers
Computergeneration V (1972 - Heute) | Computer mit hochintegrierten Schaltkreisen

8-Bit Rechner von Intel
Der erste 8-Bit-Rechner folgte 1972 mit der Bezeichnung 8008 von Intel. Damit legte Intel den auch noch heute gültigen Standard für Mikroprozessoren mit 8 Bit (1 Byte) fest.

Fast gleichzeitig entstanden dann etwa 1974 der Intel 8080, welcher lange Zeit der Industrie-Standard der 8-Bit-Rechner war und 5500 Transistoren besitzt, sowie der Valvo 2650, SC/MP von National Semiconductor und der 6800 von Motorola.

Ende 1975 waren etwa 40 verschiedene Mikroprozessoren erhältlich.

Zilog Z80
Die Firma Zilog stellte 1976 den Z80, einen verbesserten 8080-kompatiblen Microprozessor, vor.

Microchips von Motorola und TI für den Massenmarkt
Motorola-Mitarbeiter machten sich selbstständig und konstruierten den 6502, der damals für den sagenhaften Preis von $25 verkauft wurde. Die von ihnen gegründete Firma MOS Technology wurde später von Commodore aufgekauft. National Semiconductor brachte 1976 den Pace und Texas Instruments den TMS 9900 auf den Markt. Doch der große Erfolg blieb aus.

Apple PC als erster Heimcomputer
Der erste echte Personalcomputer (PC) wurde 1976 von den Ingenieurstudenten Steven Jobs und Steve Wozniak zusammengelötet. Dieser „Computer für persönliche Anwendungen“ wurde Apple genannt und in einer Garage entwickelt. 1977 wurde die gleichnamige Firma gegründet.

Ebenfalls 1977 präsentierte die Firma Commodore seinen ersten PC, den PET (Personal Electronic Transactor).

Apple II - ungeschlagen
Der Apple II von Apple kam auch noch im gleichen Jahr auf den Markt und war einer der besten Rechner seiner Zeit. Er beinahltet einen 8-Bit 6502 CPU mit bis zu 64 Kbyte Hauptspeicher. Dieser PC besaß als erster Mikrocomputer eine eingebaute Tastatur sowie Erweiterungssteckplätze.

16-Bit auf dem Vormarsch: Intel
Erst 1978, mit der Vorstellung der Intel-8086- bzw. der Intel-8088-Prozessoren, begann die Generation der 16-Biter so richtig in Schwung zu kommen. Der 8088 war aber noch kein „reinrassiger“ 16-Bit-Prozessor, denn er rechnete zwar intern mit 16 Bit, sein Datenbus war aber nur 8 Bit breit. Ein Leistungsschub kam durch die Entwicklung des 80286 der Firma Intel. Er war schneller und konnte mehr Speicher verwalten als sein Vorgänger.

Motorola: 32-Bit?
Mit der Entwicklung der 68000er-Serie wagte sich Motorola inzwischen mit einem 32/16-Zwitter an die 32-Bit-CPUs heran. Die ersten echten 32-Bit-Rechner waren der 68020 von Motorola und der 80386 von Intel.

Texas Instruments präsentierte 1979 ebenfalls einen eigenen PC.

Der IBM PC für Alle
Aber erst als IBM 1981 ihren Personalcomputer vorstellte, horchte die Fachwelt auf. Dieser PC enthielt einen Prozessor der Firma Intel und ein von der Firma Microsoft entwickeltes Betriebssystem. Der PC an sich war geboren! Apple und Commodore konnten ihre eigenen Betriebssysteme nicht durchsetzen.
Alle anderen Hersteller wie Compaq, Hewlett Packard, Olivetti, Siemens usw. haben sich schon früh diesem IBM- bzw. Industriestandard angeschlossen. Die Preise gingen bergab und die Leistung bzw. die Produktion von Personalcomputer ging steil bergauf.

Commodore: Der C64
Commodore brachte im Dezember 1982 den C64 in den USA auf den Markt. Es waren zwei unterschiedliche Prozessortypen im Einsatz, einmal der MOS 6510 mit 1,02 MHz für NTSC-Bildschirme und den MOS 6510 mit 0,985 MHz für Pal-Bildschirme. Es gab 64 KB RAM internen Speicher, 38 KB davon unter Basic nutzbar sowie 20 KB ROM. Externer Speicher wurde über ein 5,25 Zoll Floppy und einer Datasette realisiert. Der Preis betrug damals ca. 700 Euro. Weitere Modelle sind PET 64 / CBM 4064 (’82), der Commodore Plus / 4 (’84), der SX 64 / VIP64 (’83 -’86), der DX 64, der C 64 C / C 64 II (’86), der C 64 G (Game System) (’87-’90), LCD 64 von ’85, der C 64 Gold von ’86, der C 64 GS (’87) und der C 64 Web-it von 2000.

1985: Intel 80386
Im Jahre 1985 erblickte der Intel 80386 das Licht der Welt. Es gab ihm mit einer taktfrequenz von 40 MHz.

Der Atari PC: Konkurrenz für Apple und Commodore?
1987 stellte Atari einen MS-DOS Kompatiblen PC der Öffentlichkeit vor, den Atari PC. Der Rechner ist mit 512 Kbyte ausgerüstet und kann auf 640 Kbyte auf der Mutterplatine erweitert werden. Ein 8086-Prozessor mit 4,77 oder 8 MHz stehen zur Auswahl für diesen PC. Die Festplattenkapazität war damals mit 5 bis 10 MB sehr gering. Auf der Mutterplatine ist ebenfalls ein Sockel für einen Mathematik-Coprozessor 8087 vorhanden.

IBM 80486: 32-Bit pur
1989 kam der IBM 80486 auf den Markt. Es ist 32 Bit Rechner, der mit 32 Bit externen und internen Datenbus arbeitet. 4 Gbyte Adressbus umfasst den Rechner und er ist mit einer bis zu 500 MB großen Festplatte ausgerüstet wurden.

Erstes Duell: AMD gegen Intel
Der AMD Am386 wurde im März 1991 der Öffentlichkeit vorgestellt. Er besitz einen 386 Sockel und eine Registerbreite von 32 Bit. Der externe sowie der interne Datenbus beträgt jeweils 32 Bit. Der Adressbus ist mit 4Gbyte angegeben.

Intel präsentierte ebenfalls 1992 den RapidCAD (486), der einen 386 Sockel enthielt und mit einer Taktfrequenz von 33 MHz arbeitete. Der Adressbus beträgt 4 Gbyte und die Registerbreite 32 Bit. 32 Bit interner und externer Datenbus war integriert.

C&T präsentierte ebenfalls 1992 den 38600DX, der einen 386 Sockel enthielt und mit einer Taktfrequenz von 33 MHz arbeitete. Der Adressbus beträgt 4 Gbyte und die Registerbreite 32 Bit. 32 Bit interner und externer Datenbus war integriert

Cyrix wagt erste Schritte
Der 486 DLC (=486SX) wurde 1992 von Cyrix vorgestellt und arbeit mit einer Taktfrequenz von 33 MHz sowie mit 32 Bit Registerbreite. Er besitzt ein 386 Sockel und rechnet mit einem Datenbus extern und auch intern mit 32 Bit. Der Adressbus beträgt 4 Gbyte. Er besitzt ebenfalls einen 1 Kbyte großen internen und externen Cache.

Intel: 80486DX2
1992 kam der Intel 80486DX2 auf den Markt. Es ist ein 32 Bit Rechner, der mit 32 Bit externen und internen Datenbus arbeitet. 4 Gbyte Adressbus umfasst der Rechner. Die Taktfrequenz beträgt 33/ 66/ oder 80 MHz. Der Intel-Rechner besitzt ein Socket 4 und arbeitet mit 8 Kbyte internen Cache sowie mit 256 Kbyte externen Cache.

Motorola 68060
Der 68060 wurde 1993 von Motorola vorgestellt und arbeit mit einer Taktfrequenz von 25 und 50 MHz sowie mit 32 Bit Registerbreite. Er rechnet mit einem Datenbus extern und auch intern mit 32 Bit. Der Adressbus beträgt 4 Gbyte. Er besitzt ebenfalls einen 8 Kbyte großen internen sowie externen Cache.

Die Leistungsmerkmale der Motorola-Prozessoren:
Prozessor Datenbus Takt (MHz) Adressraum Leistung(MIPS)
68000 32/16 Bit 4 - 12 16 MByte 0.8
68020 32 Bit 16 - 33 4 GByte 3 - 6.7
68030 32 Bit 20 - 40 4 GByte 4-12
68040 32 Bit 25 - 40 4 GByte 22 - 33
68060 32 Bit 50 4 GByte 100


Intel 80486DX4
1993 kam der Intel 80486 DX4 auf den Markt. Es ist 32 Bit Rechner, der mit 32 Bit externen und internen Datenbus arbeitet. 4 Gbyte Adressbus umfasst der Rechner. Die Taktfrequenz beträgt 33 oder 100 MHz. Der Intel-Rechner besitzt ein Socket 4 und arbeitet mit 8 Kbyte internen Cache sowie mit 256 Kbyte externen Cache.

Der 80486 DX4 wurde 1993 von IBM vorgestellt und arbeit mit einer Taktfrequenz von 33 und 100 MHz sowie mit 32 Bit Registerbreite. Er rechnet mit einem Datenbus extern und auch intern mit 32 Bit. Der Adressbus beträgt 4 Gbyte. Er besitzt einen 8 Kbyte großen internen sowie einen 256 Kbyte externen Cache.

Power PC 601
1993 kam der Power PC 601 auf den Markt. Es ist 32 Bit Rechner, der mit 32 Bit internen und 64 Bit externen Datenbus arbeitet. 4 Gbyte Adressbus umfasst der Rechner. Die Taktfrequenz beträgt 50 MHz. Er arbeitet mit internen Cache von 32 Kbyte.

Intel Pentium
Bei der nächsten Prozessor-Generationen (P5) hat Intel die Tradition gebrochen, alle Typen zu nummerieren. Statt 586 hieß dieser jetzt Pentium und wurde Anfang 1993 vorgestellt. Ca. 112 Mio. Befehle pro Sekunde können verarbeitet werden. 3,1 Mio. Transistoren und eine interne Busbreite von 32 Bit sowie 64 Bit extern. Sehr hoher Datendurchsatz mit 528Mbyte pro Sek.. Darüber hinaus hat der Pentium zwei getrennte Cache-Speicher zu je 8 Kbyte als Daten- und Befehls-Cache. Die ersten Modelle hatten 60 und 66 MHz und erreichten über MIPS. Später gab es dann den Pentium mit 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 MHz. Die externe Taktfrequenz des Prozessorbusses beträgt je nach Typ 50, 60 oder 66 MHz. Der Pentium benötigte einen SIMM-16 RAM und arbeitet auf einem Socket 5.

Die Leistungsmerkmale der Intel-Prozessoren
Vom 8088 bis zum Pentium mit 66MHz:
Typ Datenbus Takt(MHz) Adressraum Leistung(MIPS)
8088 16/8 Bit 4,77 + 8 1 MByte k. A.
8086 16 Bit 4,77 – 10 1 MByte k. A.
80286 16 Bit 8 – 16 16 MByte 1.2 – 2.6
386SX 32/16 Bit 16 – 25 16 MByte 3.0 – 5.2
386DX 32 Bit 16 – 33 4 GByte 4.0 – 11.4
486SX 32 Bit 20 – 33 4 GByte 13.1 – 27.6
486DX 32 Bit 25 – 50 4 GByte 20.0 – 41.4
486DX2 32 Bit 50 – 66 4 GByte 40.5- 54.0
486DX4 32 Bit 100(33) 4 GByte k. A.
Pentium 64 Bit 60 + 66 4 GByte 100 + 112


Auch zum Pentium gibt es kompatible Prozessoren, wie von AMD(K5) oder von Cyrix/IBM/SGS Thomson (6x86-Serie).

Power PC 604
1994 kam der Power PC 604 auf den Markt. Es ist 32 Bit Rechner. 4 Gbyte Adressbus umfasst den Rechner. Die Taktfrequenz beträgt 50 MHz. Er arbeitet mit internen Cache von 16+16 Kbyte.

Intel Pentium Pro
1995 kam der Pentium Pro (P6) auf den Markt. Mit Taktfrequenzen von 150, 180 und 200 MHz. Dieser Rechner besitzt einen internen Cache von 16 Kbyte. Neu beim Pentium Pro ist ein zweiter integrierter Cache mit 256 oder 512 Kbyte auf einem separaten Siliziumplättchen. Der Pro verfügt über eine dreifache superskalare Architektur.

Ca. 5,5 Mio. Transistoren arbeiten im Pentium Pro und können damit 220 Rechenoperationen pro Sekunde ausführen. Kann mit 36 Adressleitungen bis zu (theoretisch) 64 Gbyte Arbeitsspeicher adressieren. Benötigt Mainboards mit Socket 8.

IBM und Cyrix: 5x85 & 6x86
IBM präsentierte 1995 den 5x86(M1sc) mit einem Socket 5 und 32 Bit Registerbreite. Der interne sowie externe Datenbus betrug 32 Bit und es gab ihn mit einer Taktfrequenz von 33, 100 und 120 MHz. 16 KByte interner und 256 Kbyte externen Cache gab es. Sein Adressbus betrug 4 GByte und er brauchte SIMM-8 RAM.

Ebenfalls 1995 entwickelten IBM/Cyrix gemeinsam die 6x86MX- und MII-Prozessoren, die auf einen von Cyrix entwickelten gemeinsamen Kern beruhen. Die mit 225 und 250 MHz getakteten CPUs sollten nach Angaben des Herstellers so schnell wie Intels P II mit 300 bzw. 333 MHz sein. Für den Betrieb genügt ein Socket 7 mit 83 MHz. Dieser besitzt einen 64 KB L2-Cache. Es gibt ihn mit verschiedenen Prozessortypen, wie den Cyrix 6x86Mx PR166+ (133 MHz), den Cyrix 6x86Mx PR166+ (150 MHz), den Cyrix 6x86Mx PR200+ (166 MHz), den Cyrix 6x86Mx PR200+ (150 MHz), den Cyrix 6x86Mx PR233+ (188 MHz) und den Cyrix 6x86Mx PR233+ (200 MHz).

AMD und Power PC - Intel's Konkurrenz?
1996 kam der AMD K5 auf den Markt. Es ist 32 Bit Rechner, der mit 32 Bit internen und 32 Bit externen Datenbus arbeitet. Er besitzt ein Socket 7 und 4 Gbyte Adressbus umfasst der Rechner. Die Taktfrequenz beträgt 33, 90 oder 117 MHz. Er arbeitet mit internen Cache von 16+8 Kbyte und einem externen Cache von 512 KByte.

1997 kam der Power PC 620 auf den Markt. Die registerbreite betrug 64 Bit und der interne Datenbus 64 sowie der externe Datenbus 128 Bit. Er hatte einen internen Cache von 32+32 Kbyte und einen 1 Gbyte großen Adressbus. Es gab ihn mit einer Taktfrequenz von 133 oder 400 MHz.

Intel Pentium II, AMD K6-2
Im Mai 1997 wurde der Pentium II ( auch P6 oder Klamath genannt) eingeführt, welcher auf dem Pentium Pro basierte. Dieser sollte sich durch eine höhere Taktfrequenz und eine gesteigerte Leistung gegen die inzwischen starke Konkurrenz der AMD- und Cyrix-CPUs absetzen. Der P II besteht aus mehreren einzelnen Chips, die auf einer gemeinsamen kleinen Platine platziert sind. Der P II vereinigt die Eigenschaften des Pentium MMX und des Pentium Pro und arbeitet mit einer externen Taktfrequenz von 66 MHz. Die Taktfrequenzen betragen 233, 266, 300 und 333MHz. Zur Leistungssteigerung wurde der L2-Cache zusammen mit dem P II-CPU auf eine gemeinsame Platine moniert. Auf diesen internen L2-Cache kann der Prozessorkern mit 133 MHz zugreifen.

Um mit den neuen Prozessoren von Intel weiterhin mithalten zu können, bauten auch die anderen Hersteller schnellere Prozessoren. AMD integrierte 1997 als erster Hersteller im Prozessor eine spezielle 3D-Befehlseinheit und nannte ihn K6-2. Es wurden auch die interne (266 bis 400 MHz) und externe (100 MHz) Taktfrequenz erhöht. Der K6-2 basiert immer noch auf dem preiswertem Socket 7.

Ende 1997 kam die Einstellung der Produktion der Pentium-Prozessoren zugunsten der Pentium-MMX-CPUs. Dieser hat keine völlig neue Prozessortechnologie, sondern ein um 57 Befehle erweiterter „normaler“ Pentium P5. Zur weiteren Leistungssteigerung wurde auch der Level-1-Cache auf 32 Kbyte verdoppelt. Die ersten MMX-Pentium wurden mit 166 und 200 MHz ausgestattet, später folgte noch die 233 MHz Version. Die Konkurrenz zog auch nach, wie z.B. AMD mit den K6-CPUs, dann folgte IBM/Cyrix mit dem 6x86MX.

Ebenfalls 1997 bietet der kleine Hersteller IDT besonders preiswerte Prozessoren an. Der als Winchip C6 getaufte Prozessor mit 225 MHz bietet genügend Leistung für Büroanwendungen. Auch er begnügt sich mit einem Socket 7.

1998 wurde der Pentium II mit 100 Mhz externer Taktfrequenz entwickelt. Intel erhöhte auch die Taktfrequenz des P II auf 350, 400 und 450 MHz. Dieser neue Prozessor wurde in 0,25-Mikron-Technik gefertigt. Der Vorteil darin besteht, das der Strombedarf auf etwa die Hälfte sinkt und damit auch die Wärmeentwicklung geringer wird. Der schnellere Ableger des P II nennt sich Deschutes.

Die älteren Pentium-Pozessoren in der übersicht:


Pentium

Pentium MMX

Pentium Pro

Pentium II MMX
Transistoren
3,3 Mio.
4,5 Mio.
5,5 Mio.
7,5 Mio.
Chip-Level
90 mm²
141 mm²
196 mm²
204 mm²
Level-1-Cache
8KB Code / 8KB Daten
16KB Code / 16KB Daten
8KB Code / 8KB Daten
16KB Code / 16KB Daten
Level-2-Cache
256/512 KB
512 KB
MMX-Technologie
2 Einheiten
Befehle pro Takt

Taktfrequenz

75 - 200

166 - 233

150 - 200

233 – 450
Systembus

60/66 MHz

66 MHz

66 MHz

66 MHz
Leistung nach Intel-iComp-Index 2.0

67 - 142

160 - 203

197 - 220

267 - 366

Intel Celeron: preiswert, aber abgespeckt
Im April 1998 brachte Intel den Celeron auf den Markt, um eine preisgünstige Alternative zu bieten. Der Celeron (Codename Mendocino) ist für Einsteiger gedacht und eignet sich für die üblichen Büroanwendungen und das Internet. Er basiert auf Intels neuer P6-Technologie mit 25-Mikron-Technik und hat dieselbe Mikroarchitektur wie der P II, also auch die MMX-Technologie und 7,5 Mio. Transistoren. Es gibt ihn mit einer Taktfrequenz von 266 bis 400 MHz. Das neue Gehäuse des celeron nennt sich Single Edge prozessor Package (SEPP). Hier setzt Intel wieder auf den mit 66 MHz getaktet externen Bus. Alle Celeron haben einen internen Level-1-Cache mit 32 Kbyte (16 Kbyte für Daten, 16 Kbyte für Codes). Die CPUs mit 266 MHz haben keinen L-2-Cache. Die Prozessoren mit 300 MHz gibt es mit oder ohne 128 Kbyte L-2-Cache, die 333-MHz-Version nur mit 128 Kbyte. Eine Leistungssteigerung ergibt sich auch aus dem eigenen, 64 Bit breiten Cache-Bus, dessen Taktfrequenz der des Prozessors entspricht. Anfang 1999 stellte Intel die neuen Versionen mit 366 und 400 MHz vor.

Intel greift nach dem Serverbereich: Intel Xeon
Mit dem Mitte 1998 vorgestellte Pentium II - Xeon zielt Intel auf den lukrativen Markt für Server und Hochleistungs-Workstations. Der Xeon basiert auf dem Kern wie der neue P II (Deschutes), hat aber einige wesentliche Unterscheidungsmerkmale. Er hat eine riesige Metallkassette, die etwa doppelt so groß und so schwer (ca. 500g) ist wie beim normalen P II. Er hat auch einen größeren Slot (Slot 2), der 330 Pins hat. So können bis zu 4 bzw. 8 CPUs miteinander gekoppelt werden (beim Deschutes sind es nur 2). Der Level-2-Cache kann je nach Ausführung 512 Kbyte, 1 oder 2 Mbyte groß sein und arbeitet im vollen Prozessortakt (der P II nur mit halben Takt). Die Prozessoren waren vorerst mit 400 und 450 MHz getaktet und kommunizieren mit ihrer Außenwelt mit 100 MHz. Später folgen auch noch schnellere Varianten. Unter dem Markenname Pentium III Xeon kam im Laufe des Jahres 1999 der Nachfolger auf den Markt.

AMD Athlon XP
AMD präsentierte 1998 den Athlon XP mit einem Sockel A. Es gab ihn mit einer Taktfrequenz ab 1,4 GHz und einem 400 MHz FSB(Front-Side-Bus). Er benötigt DDR-RAM.

Intel's Mobile Offensive beginnt
Da der normale P II für Notebooks zu groß ist und zu viel Energie benötigte, hat Intel 1999 auch für diesen Bereich spezielle CPUs im Programm. Sie basierten auf die Architektur des P6. Durch noch feinere Strukturen (0,25-Mikrometer-Technik) konnten auch der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung weiter verringert werden. Den P II für mobile PCs gibt es mit 233, 266 und 300 MHz. Nach außen kommunizieren sie mit 66 MHz und haben ein Level-2-Cache mit 512 Kbyte. Das Gehäuse ist natürlich wesentlich kleiner und leichter.

Intel Pentium III
Der seit Anfang 1999 auf dem Markt anzutreffende Pentium III ist mit zusätzlich 70 3D-Befehlen ausgestattet. Dieser Prozessor soll vor allem 3D-Spiele, Videoanwendungen und Spracherkennungssoftware beschleunigen. Ist ähnlich dem Deschutes, wird aber mit höheren Taktfrequenzen aufwarten. Es gibt ihn mit Taktfrequenzen von 450 bis 600 MHz.

Intel Pentium 4 gegen Athlon XP
Intel präsentierte 2000 den Pentium 4(Willamette) mit einem Sockel 4235. Es gab ihn mit einer Taktfrequenz bis 1 GHz und 400 MHz FSB. Dieser Rechner braucht RDRAM-RAM.

2001 wurde der AMD Athlon XP Barton vorgestellt. Dieser arbeitet mit einem Sockel A und einem 128 KB L1 sowie einem 512 KB L2-Cache. Der Front-Side-Bus beträgt hier 400 bis 533 MHz. Man benötigt für diesen Rechner DDR-RAM.

Der Intel Pentium 4 (Northwood) erblickte Ende 2001 das Licht der Welt und dieser arbeitete jetzt mit einem Sockel 478. Es gibt ihn mit einer Taktfrequenz von 1,6 und jetzt sogar bis 3,2 GHz und mit einem 533 bis 800 MHz großen FSB. Der L1-Cache beträgt 8 KB, der L2-Cache 512 KB. RDRAM- oder DDR-RAM sollte für den Rechner verwendet werden.

Intel's Zukunft für den Pentium
Intel hat Ende 2004 den Pentium 5 (Precott) vorgestellt. Dieser ist auf ein Sockel 478 oder Sockel T aufgebaut. Die Taktfrequenz fängt ab 3 GHz an und einem FSB von 800 MHz. Der L1-Cache hat 16 KB und der L2-Cache 1MB.

Ende 2005 ist der Pentium 6 (Teja) von Intel heraus gekommen. Dieser arbeitet mit einer Taktfrequenz ab 4,4 GHz und einem FSB von 800 MHz bis 1 GHz sowie einen 1 MB großen L2-Cache.