Prozessor-Architektur

Der x86-Prozessor wird 30 - wie Intel dank IBM alle Gipfel stürmte

Simon verantwortet als Program Manager Executive Education die Geschäftsentwicklung und die Inhalte des IDG-Weiterbildungsangebots an der Schnittstelle von Business und IT. Zuvor war er rund zehn Jahre lang als (leitender) Redakteur für die Computerwoche tätig und betreute alle Themen rund um IT-Sicherheit, Risiko-Management, Compliance und Datenschutz.
Vor 30 Jahren stellte Intel den 8086-Prozessor vor. Die x86-Architektur feierte ihre Premiere. Dass sie eine Erfolgsgeschichte wurde, verdankt Intel nicht zuletzt IBM.

Am 8. Juni 1978 bewarb der Konzern das Release des Prozessors mit dem Slogan "Der Beginn einer neuen Ära" - es war nicht übertrieben. Mit der x86-Architektur begann Intel, den PC-Prozessormarkt über Jahre zu beherrschen: Die 8086-Nachfolger hießen 80186, 80286, 80386, 80486, danach Pentium in verschiedensten Ausführungen, mittlerweile sind Multicore- und Mobile-CPUs auf dem Markt. Die Chipfamilie hat vom Desktop-PC über den Server bis hin zu mobilen Computern und Supercomputern alle Rechner erobert. Seit einigen Jahren setzt sogar Apple die x86-Architektur ein.

Am Anfang stand ein Taschenrechner

Intels erster Prozessor war mit 4 Bit ausgestattet. Der 4004 wurde 1971 für einen Taschenrechner hergestellt. Zwei Jahre zuvor hatte das japanische Unternehmen Busicom Intel den Auftrag erteilt, Chips für eine programmierbare Rechenmaschine zu entwickeln. Nach den Plänen der Japaner war hierfür ein Design aus zwölf Halbleiterbausteinen erforderlich. Der zuständige Intel-Ingenieur Ted Hoff war dagegen davon überzeugt, dass vier um einen Allround-Logik-Baustein zentrierte Chips ausreichen würden. Außerdem glaubte Hoff, dass sein Chipset weitaus mehr Anwendungen zulassen würde als die Programmierung einer einzigen Rechenmaschine. Hoff entwickelte das Design im Sommer 1969, musste sich dann aber anderen Projekten zuwenden. Mehr als ein Jahr später setzte ein Entwicklungsteam unter Leitung des Intel-Ingenieurs Federico Faggin die Arbeit fort. Nach neun Monaten, im Herbst 1971, präsentierte er das Resultat: Der Mikroprozessor Intel 4004 mit einem 4 Bit breiten Datenbus war serienreif. Dieser erste "Computer auf einem einzigen Chip" bestand aus 2300 MOS-Transistoren. MOS (Metal Oxide Semiconductor) beschreibt die drei grundlegenden Schichten im Aufbau eines Transistors: Metall als elektrisch leitendes Material, Siliziumoxid als elektrisch nicht leitendes Material für die Isolierschicht und Silizium als Halbleiter.

Der Intel 4004 konnte weitaus mehr als nur Rechenaufgaben lösen. Deshalb entschloss sich das Intel-Management im November 1971, die Rechte am Design des ersten Mikroprozessors der Welt, der im Auftrag des japanischen Rechenmaschinen-Herstellers Busicom entwickelt worden war, für 60.000 US-Dollar zurückzukaufen. Dies erwies sich in der Rückschau als wichtiger strategischer Schachzug für die Erfolgsgeschichte des Unternehmens.

Im Jahr 1974 bekam Intels erster Mikroprozessor einen weiterentwickelten Nachfolger, den Intel 8080. Dieser 8-Bit-Prozessor wurde im ersten PC eingesetzt, dem Altair 8800, sowie in Steuergeräten oder Verkehrsampeln. Der 8080 war für seine Zeit sehr fortschrittlich, da er über sieben 8-Bit-Register verfügte, von denen sechs zu drei 16-Bit-Registern kombiniert werden konnten. Mit diesen Registern ließen sich 16-Bit-Werte addieren und subtrahieren. Das großzügige Design mit 40 Pins ermöglichte einen Adressbus mit 16 Bit, so dass der 8080 bereits 64 KB Speicher ansprechen konnte.

Die Fachzeitschrift "Popular Electronics" brachte den ersten Heim-PC Altair 8800 im Jahr 1975 als Bausatz auf den Markt und damit Microsoft ins Geschäft.
Die Fachzeitschrift "Popular Electronics" brachte den ersten Heim-PC Altair 8800 im Jahr 1975 als Bausatz auf den Markt und damit Microsoft ins Geschäft.

Der Altair-8800-Rechner kam 1975 als 400-Dollar-Bausatz durch die Fachzeitschrift "Popular Electronics" auf den Markt. Bill Gates und Paul Allen erkannten die Zeichen der Zeit und gründeten Microsoft, um ihren Altair-Interpreter für die Programmiersprache Basic vermarkten zu können. Schon 1972 hatten die beiden versucht, eine Programmiersprache für den 8008 zu entwickeln, waren aber noch gescheitert. Seither besteht zwischen den Unternehmen eine Partnerschaft, die die IT-Branche bis heute bestimmt.