Bugün hayatımızın merkezinde yer alan mobil işlemciler, çok uzun ve meşakkatli bir yollardan bugünlere geldi. Yıllarca masaüstü işlemcilerin ekonomik büyüklüğü altında ezilen mobil işlemciler, bugün ise işlemci dünyasının vazgeçilmezleri arasında. Peki ama 1971 yılında Silikon Vadisi‘nde başlayan ve masaüstü işlemcilerle aynı kaynağa dayanan bu hikaye nasıl başladı?
Mobil işlemci için ilk adımı Intel attı
Mobil işlemciler ile günümüz masaüstü işlemciler aslında birbirinden oldukça farklı. Ancak iki işlemci türü de yolculuğuna aynı kaynaktan, hesap makineleri için geliştirilen mikro işlemcilerden başladı. Intel, 1969 yılında geliştirmeye başladığı ve 1971 yılında nihayete eren 4004 işlemcisi ile dünyanın ilk mikro işlemcisini üretti.
Bu 16 pinli, 4 bit üzerinde çalışan işlemcinin hızı ise sadece 740 KHz‘di. Bugün için oldukça zayıf olan bu işlemci Japon Busicon hesap makineleri için geliştirdi. Hesap makineleri ile başlayan yolculuk, Intel için bilgisayar dünyasına uzanmaya başladı. Aslında Busicon 141-PF adlı model, görselde de göründüğü gibi bildiğimiz hesap makinelerinden değil. Çok daha karmaşık hesaplamalar için kullanılan bu cihazlar bir nevi bilgisayar işlevi görüyordu.
Aslında bu devrimin oluşmasını sağlayan ise 1959 yılında tam anlamıyla ortaya çıkan 1968 yılında ise silikon tabanlı hale gelen entegre devre teknolojisiydi. Silikon tabanlı çip teknolojisi ve tüm işlemi tek bir çipte bir araya getiren bu teknoloji, entegre devreyle başlayan yeni bir elektronik devrimin de ilk adımıydı. Diğer tarafta ise özellikle karmaşık işlemler için kullanılan hesap makineleri vardı.
Intel’in silikon işlemci adımı sonrası hesap makineleri için işlemci üretmeye başlayan bir çok ABD merkezli girişim ortaya çıktı. Bunlardan belki de en önemlisi bir dönem mobil işlemci dünyasına da adım atan Texas Instruments firmasıydı. Oldukça köklü olan firma bugün bile işlemci, mikro denetleyici, yarı iletken ve entegre devre üretiyor önemli patentlere sahip. Bu anlamda Texas Instruments, mobil işlemci tarihi açısından da önemli firmalardan biri haline geldi.
Hesap makineleri ile başlayan yolculuk ve ilk akıllı telefon
Çoğumuz için ilk akıllı telefon iPhone 2G olsa da, teknoloji dünyasında bir çok ilke imza atan IBM, Simon ile ilk adımı 1993 yılında attı. Ancak ilk bilgisayarı da geliştiren IBM, akıllı telefon devrimini başlatamadı. Buna karşın Simon, mobil işlemcilerin belki de yeni bir dünyaya adım atmasını sağlayan girişimlerden biri.
Günümüzün akıllı telefonlarının atası olarak kabul edilen Simon, aynı zamanda avuç içi bilgisayarların da ilk örneklerinden biriydi. İşte türünün ilk örneği akıllı telefon, işlemci birimi barındıran da ilk cep telefonu oldu.
IBM Simon, NEC V20 mobil işlemcisine sahipti. Bugünün şartlarına göre oldukça ilkel olan bu birim 16 MHz hızında 16 bit veri genişliğine sahip ve Intel 8080 serisi işlemcilerle uyumlu bir yapıdaydı. IBM Simon projesi başarılı olmasa da ilk dokunmatik ekranlı ve arama özelliği olan cihaz olma özelliğine sahipti. Telefonun kendi işlemcisinin ve basit de olsa bir işletim sistemi ile gelmesi de önemli artılarından biriydi. Simon sonrası hem Nokia hem de Ericsson akıllı telefon benzeri, fiziksel klavyeli modellerini tanıtmaya başladı. Ancak o dönemde mobil işlemciler henüz emekleme dönemindeydi.
Bu dönem cep telefonları ile PDA yani avuç içi bilgisayarların ilk defa harmanladığı cihazların ortaya çıkmasını sağladı. Hatta bugün akıllı telefon işlemcileri ile adından söz ettiren Qualcomm, 1999 yılında ilk PDA tabanlı akıllı telefonu pdQ ile karşımıza çıktı. Ancak firma bu hamleyle istediği ilgiyi yakalayamadı. Akıllı telefon bölümünü Kyocera’ya satan firma, yeni bir alana yatırım yapmaya başlayacaktı. Qualcomm, bu yeni yatırımı ile dünden bugüne mobil işlemci tarihi için en önemli firmalar arasına girdi.
Mobil işlemci teknolojisi için en önemli adım: ARM’nin ortaya çıkışı
Mobil işlemci tarihinin belki de en önemli gelişmelerinden birisi İngiliz Acorn Computer‘un mikro işlemci teknolojisine dayanan ARM’nin ortaya çıkmasıydı. İngiliz Acorn Bilgisayar yani bugün bildiğimiz ARM işlemcileri ilk geliştiren ve ARM’nin ana kurucularından olan İngiliz teknoloji firması. İşin ilginç yanı ise ARM işlemcileri geliştirmelerini sağlayan sürecin BBC’nin açtığı bir yarışma sonucunda ortaya çıkması. İngiliz devlet kanalı BBC, 1980 yılında bir duyuru yayınladı ve İngiliz bilişim şirketlerinden tüm İngiliz gençlerine bilgisayar okuryazarlığı kazandırabilecek bir bilgisayar üretmesi için yarışma açtı.
O dönemlerde kendi bilgisayarını geliştiren Acorn Computer, bu yarışmaya Intel 6502 kullanan Acorn Atom modelinin daha da geliştirilmiş hali olan BBC Micro ile katıldı. Oldukça küçük bir şirket olan Acorn, BBC Micro ile yarışmayı kazandı. Takvimler 1982 yılını gösterdiğinde ise tüm İngiltere okullarında BBC Micro bilgisayarı kullanılıyordu.
Ancak bu ilk adım Acorn için yeterli olmadı. IBM’in 1981 yılında geliştirdiği Personel Computer, bilgisayar teknolojisinde yeni bir dönemin kapısını açacaktı. O dönemde Apple Macintosh kişisel bilgisayar modelinde ise 16/32 bit teknolojisine sahip Motorola 68000 mikro işlemcisi yer alıyordu. Evet bir zamanlar Motorola, işlemciden telsize, telefon şebekelerine kadar iletişim teknolojilerinin her alanında yer alıyordu. Mikro işlemci pazarında bilgisayarların güçlenmesi ile 8 bit devri kapanmış ve 16 bit işlemci teknolojisi hayatımıza girmeye başlamıştı.
İşte Acorn Computer, yeni bilgisayarı için 8 bit teknolojisine sahip Intel 6502’den daha güçlü bir işlemciye sahip olmak istiyordu. Hatta bu dönemde Intel’in kapısına kadar giden şirket yetkilileri, o dönemde pek ciddiye alınmadı. Intel bu anlamda tarihi bir fırsatı da tepmiş oldu. Bunun üzerine Acorn Computer, günümüze damga vuracak yeni bir işlemci teknolojisinin peşinden gitme kararı aldı. Acorn’un bu hamlesi mobil işlemci tarihi açısından tüm dengeleri değiştirdi.
Mikro işlemciler ve RISC komut kümesi mimarisinin ortaya çıkması
Henüz mobil işlemciler ile günümüz masaüstü işlemcileri birbirinden ayrılmış değildi. İşte tam da bu dönemde Acorn Computer, bugün RISC dediğimiz işlemci komut mimarisinin temelini attı. Aslında bu komut mimarisi için ilk denemeleri Western Design Center gerçekleştirdi. Bu teknoloji şirketi hem kendi mikro işlemci birimlerini hem de yeni nesil 16 bit Intel 6502 işlemcisini üreten firmaydı. Acorn henüz deneme aşamasında olan bu araştırmanın üzerine gitmeye karar verdi.
Böylece dünyanın ilk RISC komut mimarisine sahip mikro işlemcisi de ARM tarafından üretildi. ARM1 işlemcisi ilk üretilen RISC mikro işlemci birimiydi. Bu işlemciyi BBC Micro bilgisayarlarını güçlendirmek için kullanan Acorn Computer, daha sonra gözünü daha yükseklere dikti. Yani bugün bildiğimizin aksine ARM işlemci kullanan ilk kişisel bilgisayarlar Acorn Archimedes modelleriydi. Bu modellerde ise ARM2 işlemcisi kullanıldı. Archimedes serisi 1987 yılında tanıtıldı. Burada kullanılan ARM2 ise 32 bit altyapısına sahip 8 MHz hızında çalışıyordu. Peki ama nedir bu RISC ve o yıllarda kullanılan CISC komut mimarisinden farkı nedir?
RISC komut kümesi mimarisi ve CISC mimarisinden farkı
CISC komut kümesi mimarisi kısaca daha kısa komutlardan oluşan ancak her ayrı işlem için ayrı bir komutla işlem gören karmaşık bir komut mimarisi. Daha karmaşık işlemlerde oldukça verimli olan bu komut mimarisi daha basit ve rutin işlemlerin ise uzamasına neden oluyordu. İşte ARM yani Advanced RISC Machine adı üstünde RISC mimarisi üzerine kurulu.
Acorn tarafından hayata geçirilen bu komut mimarisi ise CISC ile tam tersi mantıkta çalışır. Daha uzun komut satırları kullanan RISC, özellikle birbiriyle bağlantılı işlemleri çok kısa sürede gerçekleştirme özelliğine sahip. Böylece RISC komut mimarisi üzerine kurulu işlemciler özellikle basit görevlerin işlemci üzerine baskı yapmasının da önüne geçti. Acorn ise daha sonra çipi beraber ürettiği VLSI ile ARM şirketini kurma kararı aldı.
ARM işlemcili ilk bilgisayarda ilk Apple ARM işlemcili bilgisayarlar kadar büyük bir başarı kazandı. Intel’in o dönem ürettiği 80286 işlemcisinden daha az transistöre sahip olmasına rağmen, performans açısından bu işlemcilerin fazlasıyla önüne geçti. Bu yeni işlemci teknolojisi hem daha hızlı hem de daha verimliydi. ARM, bu işlemci teknolojisiyle bilgisayar dünyasında büyük fark yaratmanın peşindeydi. Apple ise PDA cihazı Newton için güçlü ama daha az enerji harcayan bir işlemci arıyordu. İşte o dönemde ARM‘nin bu performansı Apple’ı etkilemeye yetti.
Ancak şirkette her şey iyiye gitmiyordu. Yeni Archimedes serisi tedarik sorunları nedeniyle çok iyi ön sipariş almasına rağmen büyük bir satış kaybı yaşadı. Bu da Apple’a, ARM‘ye ortak olmak için önemli bir imkan sağladı.
Apple’ın ARM ortaklığı ve mobil işlemcilerin gelişimi
Evet yanlış okumadınız, Apple bir zamanlar Newton PDA‘sına işlemci üretmesi için ARM şirketine ortak oldu. Böylece zor günler geçiren ARM o dönemde gelen sıcak para ile yeni bir ARM işlemci üretmeye başladı. Bu işlemcinin önemi ise ilk defa mobil platformda kullanılacak olmasıydı. Apple o dönem ARM’nin geleceğine inandı ve ARM şirketine Olivetti ile yüzde 47 ortak oldu.
Newton, dokunmatik ekranı ve kalemiyle belki de günümüz iPad tabletlerinin de babasıydı. Başarısız olsa da ARM6 üzerine kurulu ARM 610 işlemcisine sahipti. Bu işlemci 32 bit altyapısına sahipti ve 20 MHz hızında çalışıyordu. Ancak 1993 yılında piyasaya çıkan Newton, Apple’ın büyük başarısız girişimlerinden biriydi.
Apple Newton, dokunmatik ekranı, kişisel ajanda özellikleri ile öne çıkıyordu. Newton ilk PDA olmasa da önemli yenilikler içeriyordu. ARM 610 işlemcisinin hızlı komut işleme sistemiyle el yazısını algılama gibi döneminin oldukça önünde bir teknolojiye sahipti. Ancak el yazısını algılama için işlemci altyapısı hazır olsa da yazılım anlamında Newton OS oldukça hantaldı.
Özellikle el yazısını yanlış algılama sorunu uzun yıllar dalga konusu olmasına neden oldu. Ayrıca cihazın pahalı olması da o dönemde başarılı olmasını engelledi.
Newton öldü, Apple küllerinden doğdu
Steve Jobs ise 1997 yılında Apple!a geri döndü. İlk işi ise 1998 yılında Apple‘ı büyük zarara uğratan Newton‘ın fişini çekmek oldu. Ancak bu şirketi batırmaya yaklaştıran projenin tek zararı bu olmayacaktı.
Apple, nakit ihtiyacını karşılamak için ARM şirketinde yer alan hisselerini 800 milyon dolara sattı. Bu hamleden birkaç yıl sonra 2001 yılında ise ilk iPod piyasaya çıktı.
Bu yeni nesil MP3 çalar ARM7 tabanlı 90 MHz hızında çalışan ARM7TDMI işlemcisine sahipti. Kısacası Newton büyük bir başarısızlık olsa da, Apple ile ARM’nin tanışmasına da vesile oldu. Bu tanışma hem Apple’ı büyük bir batışın kıyısına itti hem de Steve Jobs‘un yeni bir dönemin kapısını açacak kurtuluş anahtarını bulmasını sağladı.
Mobil işlemci tarihinin bu ilk bölümünde sizlere hem ARM‘nin gelişimini hem de mobil işlemcilerin ilk atalarının nasıl ortaya çıktığını aktarmaya çalıştık. İkinci bölümde ise iPhone ile başlayan Android tarafında ise Qualcomm‘un oyuna girdiği akıllı telefon dünyasının ilk mobil işlemci savaşını aktaracağız.
Kısa sürede Texas Instruments ve Nvidia‘da mobil işlemci yarışında önemli üreticiler arasına girdi. Bu cendereden Qualcomm‘un tek başına nasıl sağ kurtulduğu ise ikinci dosyamızın en can alıcı noktası.
{{user}} {{datetime}}
{{text}}