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Uma Retrospectiva dos Processadores mais Importantes da História

Desde os primeiros processadores até os mais modernos, a evolução dos processadores tem sido uma força importante na história da tecnologia e tem permitido que os computadores se tornem cada vez mais rápidos, mais poderosos e mais capazes.

Ao longo dos anos, muitos fabricantes de processadores lançaram vários modelos diferentes, cada um com suas próprias características e especificações.
Alguns desses processadores se tornaram extremamente populares e foram utilizados em muitos tipos diferentes de computadores.

Vamos revisar a história dos processadores e aprofundar um pouco nos processadores mais antigos lançados desde o ano 1971.

(clique em cada um deles para obter mais detalhes)

Intel 4004 (1971)

O Intel 4004 foi o primeiro microprocessador comercialmente disponível do mundo e foi lançado pela Intel em 1971.
Ele foi projetado por Federico Faggin, Ted Hoff e Stan Mazor e foi o primeiro processador a conter toda a lógica de processamento em um único chip de silício.

O 4004 era um processador de 4 bits, o que significa que ele podia processar dados em grupos de 4 bits de cada vez; tinha 2.300 transistores com cerca de 10 micrômetros de comprimento (para se ter uma ideia da escala, um fio de cabelo humano tem cerca de 70 micrômetros de diâmetro); tão pequenos para aquela época que era difícil produzi-los com precisão e isso foi um dos principais desafios na fabricação do 4004.
Foi projetado para ser utilizado em calculadoras e outros dispositivos eletrônicos de baixo desempenho.
Tinha uma velocidade de clock de 740 kHz e podia realizar cerca de 92.000 operações por segundo; embora isso pareça muito lento em comparação com os processadores modernos, na época ele era considerado extremamente rápido e revolucionário.

O 4004 foi utilizado em uma ampla variedade de dispositivos eletrônicos, incluindo calculadoras, máquinas de cartão de crédito e até mesmo alguns computadores.
Ele foi um marco importante na história da tecnologia e foi um dos primeiros passos na criação dos processadores modernos que usamos hoje em dia (com cerca de 5 nanômetros).

Intel 4040 (1972)

O Intel 4040 foi um microprocessador de 4 bits lançado pela Intel em 1972.
Ele era uma versão atualizada do 4004 e foi projetado para oferecer um desempenho ainda melhor.

O 4040 tinha uma velocidade de clock de 740 kHz e podia realizar cerca de 92.000 operações por segundo.
Ele também tinha uma memória ROM incorporada, o que permitia que ele armazenasse programas e dados permanentemente.
Isso o tornava muito mais útil do que o 4004, que só podia ser programado através de dispositivos externos.

O 4040 ajudou a tornar os processadores mais acessíveis e amplamente utilizados.

Intel 8008 (1972)

O Intel 8008 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Intel em 1972.
Foi o primeiro processador da série Intel 800x.

O 8008 tinha uma velocidade de clock de 200 kHz e podia realizar cerca de 29.000 operações por segundo.
Ele podia ser programado através de dispositivos externos, como o 4040.
Projetado para ser compatível com o 4040, o que significava que os programas escritos para o 4040 também podiam ser executados no 8008.

Intel 8080 (1974)

O Intel 8080 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Intel em 1974.
Foi o segundo processador da série Intel 800x e foi um dos primeiros processadores a ser utilizado em computadores pessoais.

O 8080 tinha uma velocidade de clock de 2 MHz e podia realizar cerca de 500.000 operações por segundo.
Ele também podia ser programado através de dispositivos externos, como o 4040 e o 8008.
Projetado para ser compatível com esses dois processadores, o que significava que os programas escritos para eles também podiam ser executados no 8080.

O 8080 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o Altair 8800 e o IMSAI 8080.

Motorola 6800 (1974)

O Motorola 6800 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Motorola em 1974.
Foi projetado para concorrer com o Intel 8080 e foi um dos primeiros processadores a ser utilizado em computadores pessoais.

O 6800 tinha uma velocidade de clock de 1 MHz e podia realizar cerca de 250.000 operações por segundo.
Projetado para ser compatível com o Intel 8080, o que significava que os programas escritos para o 8080 também podiam ser executados no 6800.

O 6800 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o Sphere computer, SWTPC 6800, Altair 680 e o Tektronix 4051.

Motorola 6805 (1975)

O Motorola 6805 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Motorola em 1975.

O 6805 tinha uma velocidade de clock de 1 MHz e podia realizar cerca de 500.000 operações por segundo.
Foi projetado para ser compatível com os processadores 6800, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no 6805.

O 6805 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o primeiro Macintosh.

MOS Technology 6502 (1976)

O MOS Technology 6502 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela MOS Technology em 1976.
Foi projetado para concorrer com os processadores da Intel e da Motorola e foi um dos primeiros processadores a ser utilizado em computadores pessoais.

O 6502 tinha uma velocidade de clock de 1 MHz e podia realizar cerca de 250.000 operações por segundo.
Ele foi projetado para ser compatível com os processadores da Intel e da Motorola, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no 6502.

O 6502 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o Apple I, Apple II, Apple III (Synertek 6502A em 2 MHz), Nintendo Entertainment System (NES), Oric, BBC Micro e o Commodore PET.

Zilog Z80 (1976)

O Zilog Z80 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Zilog em 1976.
Ele foi projetado para concorrer com os processadores da Intel e da Motorola e foi um dos primeiros processadores a ser utilizado em computadores pessoais.

O Z80 tinha uma velocidade de clock de 2,5 MHz até 8 MHz e podia realizar até 2 milhões de operações por segundo.
Foi projetado para ser compatível com os processadores 8080 da Intel e da Motorola, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no Z80.

O processador Z80 foi utilizado em uma ampla variedade de computadores pessoais e outros dispositivos eletrônicos na década de 1970 e 1980.
Alguns exemplos incluem:

  • MSX
  • Sinclair ZX80, ZX81 e ZX Spectrum
  • TRS-80
  • CP-500, CP-200 e CP-300
  • Sistema 700 (Dual Zilog Z80A @ 4MHz)
  • Intertec Superbrain (Dual Zilog Z80A @ 4MHz)
  • TK-90X e TK95
  • Amstrad CPC e Amstrad PCW
  • Sharp MZ-700 e MZ-1500
  • Sord M5
  • NEC PC-6001 e PC-8801
  • Casio PV-1000
  • Sony HB-F1XD
  • DEC VT-180
Além disso, o Z80 foi utilizado em muitos outros dispositivos eletrônicos não-computacionais, incluindo máquinas de escrever eletrônicas, como impressoras, monitores, aparelhos de rádio, máquinas de cartão de crédito e equipamentos médicos.

Aqui está um exemplo básico de código em assembly para o processador Z80:

            org     $0000
    ; Inicializa o hardware
            ld      a,$11
            out     ($fe),a
    ; Escreve a mensagem "Hello, world!"
            ld      hl,message
            ld      de,$f000
            ld      bc,14
            ldir
    ; Espera pelo usuário pressionar uma tecla
            in      a,($fe)
            in      a,($fe)
    ; Desliga o hardware
            ld      a,$3f
            out     ($fe),a
    ; Fim do programa
            jp      $
    message:
            db      'Hello, world!',0
    
Este código inicializa o hardware escrevendo o valor $11 para o registro de saída $fe.
Em seguida, ele carrega os endereços de memória de onde a mensagem está armazenada (hl) e para onde ela deve ser escrita (de), bem como o comprimento da mensagem (bc) e usa a instrução ldir para copiar a mensagem para a memória de vídeo.
Em seguida, o programa espera pelo usuário pressionar uma tecla lendo duas vezes do registro de entrada $fe.
Finalmente, o programa desliga o hardware escrevendo o valor $3f para o registro de saída $fe e, em seguida, salta para si mesmo para que o programa termine.

Cabe resaltar que o Z80 obteve um sucesso tão grande; especialmente encabeçado pelo MSX, que merece um artigo exclusivo a parte.

Ele foi um marco importante na história da tecnologia e ajudou a tornar os processadores mais acessíveis e amplamente utilizados.

Intel 8085 (1976)

O Intel 8085 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Intel em 1976.
Ele foi projetado para ser uma versão atualizada do 8080.

O 8085 tinha uma velocidade de clock de 3,1 MHz e podia realizar cerca de 500.000 operações por segundo.
Foi projetado para ser compatível com o 8080, o que significava que os programas escritos para o 8080 também podiam ser executados no 8085.

O 8085 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o IBM PC, TRS-80 Model 100 e o IMSAI 8080 (na versão atualizada).

Intel 8086 (1978)

O Intel 8086 foi um microprocessador de 16 bits lançado pela Intel em 1978.
Ele foi um dos primeiros processadores de 16 bits a ser amplamente utilizado e foi um marco importante na história da tecnologia.

O 8086 tinha uma velocidade de clock de 5 MHz e podia realizar cerca de 500.000 operações por segundo.
Foi projetado para ser compatível com o 8080 e o 8085, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no 8086.

Aqui está um exemplo básico de código em assembly para o processador x86:

    section .data
        message db 'Hello, world!',0
    section .text
        global _start
    _start:
        ; Imprime a mensagem "Hello, world!" na saída padrão
        mov eax, 4 ; código de operação "write" para a chamada de sistema
        mov ebx, 1 ; file descriptor para a saída padrão (stdout)
        mov ecx, message ; ponteiro para a mensagem a ser escrita
        mov edx, 14 ; comprimento da mensagem
        int 0x80 ; chama a chamada de sistema
        ; Sair do programa
        mov eax, 1 ; código de operação "exit" para a chamada de sistema
        xor ebx, ebx ; zero para o código de saída
        int 0x80 ; chama a chamada de sistema
    
Este código usa duas seções: .data e .text.
A seção .data é usada para armazenar dados que são usados pelo programa, enquanto a seção .text contém o código em si.
O ponto de entrada do programa é a rotina _start, que é definida como global para que possa ser encontrada pelo sistema operacional.
A primeira parte do código movimenta os valores para as variáveis de registro eax, ebx, ecx, e edx e então chama a chamada de sistema usando a instrução int 0x80.
Isso faz com que o sistema operacional execute a operação de "write", escrevendo a mensagem "Hello, world!" na saída padrão.
A segunda parte do código move o valor 1 para eax e zero para ebx, e então chama novamente a chamada de sistema, desta vez com a operação "exit", isso faz com que o programa termine.

O 8086 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o IBM PC.

Motorola 6809 (1979)

O Motorola 6809 foi um microprocessador de 8 bits lançado pela Motorola em 1979.

O 6809 tinha uma velocidade de clock de 1 MHz e podia realizar cerca de 500.000 operações por segundo.
Ele foi projetado para ser compatível com os processadores da Intel e da Zilog, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no 6809.

O 6809 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o CP400, TKS800 e o TRS-80 Color Computer.

Motorola 68000 (1980)

O Motorola 68000 foi um microprocessador de 16 bits lançado pela Motorola em 1980, iniciando a familia m68k ou 680x0.

O 68000 tinha uma velocidade de clock de 8 MHz e podia realizar cerca de 1 milhão de operações por segundo.
Foi projetado para ser compatível com os processadores da Intel e da Zilog, o que significava que os programas escritos para esses processadores também podiam ser executados no 68000.

O 68000 foi utilizado em muitos dos primeiros computadores pessoais, como o Apple Lisa, Macintosh e o Commodore Amiga; diversas placas de arcade e sistemas de jogos domésticos.

Intel 80186 (1982)
Intel 80286 (1982)
MOS Technology 6510 (1982)
Motorola 68020 (1984)
Intel 80386 (1985)
MOS Technology 8500 (1985)
Motorola 68030 (1987)
Intel 80486 (1989)
AMD Am386 (1991)
Motorola 68040 (1991)
AMD Am486 (1992)
Cyrix Cx486 (1993)
Intel Pentium 80586 (1993)
PowerPC 601 (1993)
PowerPC 603 (1994)
PowerPC 604 (1994)
Intel Pentium Pro (1995)
Cyrix 6x86 (1995)
PowerPC 603e (1995)
PowerPC 604e (1995)
Sun UltraSparc I (1995)
AMD K5 (1996)
Sun UltraSparc II (1996)
Intel Pentium MMX (1997)
Intel Pentium II (1997)
AMD K6 (1997)
PowerPC 750 (1997)
PowerPC 7400 (1998)
AMD K6-2 (1998)
Intel Pentium III (1999)
PowerPC 7410 (1999)
VIA C3 (1999)
Intel Pentium 4 (2000)
PowerPC 7450 (2000)
PowerPC 7455 (2001)
PowerPC 970 (2002)
Intel Pentium M (2003)
Intel Core (2006)
Intel Core 2 (2006)
Intel Core i3 (2010)
Intel Core i5 (2010)
Intel Core i7 (2010)
Intel Core i9 (2017)
AMD Athlon 64 (2003)
AMD Athlon 64 X2 (2005)
AMD Athlon 64 FX (2003)
AMD Athlon II (2009)
AMD Phenom (2007)
AMD Phenom II (2008)
AMD FX (2011)
AMD Ryzen (2017)
Apple M1 (2020)




Referências

DURDA, Frank IV. 8080/Z80 Instruction Set. [S. l.]: Nemesis Lonestar. Disponível em: http://popolony2k.com.br/xtras/programming/asm/nemesis-lonestar/8080-z80-instruction-set.html. Acesso em: 6 jan. 2023.
CANONICO, Roberto. The 68000‘s Instruction Set. Università degli Studi di Napoli Federico II: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell‘Informazione (DIETI). Disponível em: http://wpage.unina.it/rcanonic/didattica/ce1/docs/68000.pdf. Acesso em: 6 jan. 2023.
OSÓRIO, Fernando Santos. Arquitetura de Computadores: Aula 10 – Microprocessadores. Universidade de São Paulo (USP): Instituto de Ciências Matemáticas e Computação (ICMC), fev. 2009. Disponível em: http://wiki.icmc.usp.br/images/3/36/SSC0510-Aula10.pdf. Acesso em: 6 jan. 2023.
FERRAZ, Rodolfo Cesar de Avelar. Intel 4004: História. Universidade Federal de Pernanbuco (UFPE): Centro de Informática (CIN). Disponível em: https://www.cin.ufpe.br/~rcaf/ihs/intel4004.html. Acesso em: 6 jan. 2023.
INTEL. The Story of the Intel® 4004. [S. l.]. Disponível em: https://www.intel.com/content/www/us/en/history/museum-story-of-intel-4004.html. Acesso em: 6 jan. 2023.
SHACK. CPU History: Life Cycle of the CPU. [S. l.]: The CPU Shack Museum, 2005. Disponível em: https://www.cpushack.com/life-cycle-of-cpu.html. Acesso em: 6 jan. 2023.
COLLECTION. The Intel 4040 Processor. [S. l.]: CPU collection, 200?. Disponível em: http://www.cpu-collection.de/?l0=co&l1=Intel&l2=4040. Acesso em: 6 jan. 2023.

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Amigo, onde voce tirou essa info?
Posso afirmar com certeza que o Motorola 68000, NÃO tem rom incorporada.
Ele pode acessar a RAM livremente via endereçamento, mas no própria cpu nao tem rom.

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Outra observação interessante relativa ao 4040 é que os primeiros 4040 produzidos tinham o clock de 500 MHz, um tanto inferior ao 4004.
Isso aconteceu devido ao aumento muito grande do número de transistores mas mantendo a mesma tecnologia de fabricação.

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Se você está se referindo à velocidade de operações por segundo; é isso mesmo!
Apesar de terem sido lançados na mesma época, o projeto do 8008 é mais antigo do que o do 4040; e ainda por cima tem uma quantidade muito maior de transistores mas mantendo a mesma tecnologia de fabricação, o que obriga a reduzir o clock.

Porém a média de operações por ciclo de clock do 8008 é maior.