1.4.3 Računalniški »novi vek« (mikroelektronsko obdobje)

Novo obdobje v razvoju računalnikov se je začelo seveda z razvojem polprevodniških elementov, njihovim združevanjem in še posebej z razvojem integriranih vezij. Za začetek »novega veka« računalništva lahko označimo leto 1971, ko je firma Intel iz ZDA v znani reviji Electronic News objavila prvo reklamo za nove elemente integrirne - mikroelektronske tehnike, tako  imenovane mikroprocesorje  (slika  28). Oče prvega  mikroprocesorja je bil član razvojnega oddelka firme INTEL Ted Hoff; to je bil 4-bitni procesor z oznako 4004. Sam izraz »mikroprocesor«, s katerim so poimenovali Hoffov procesorski element, je bil prvič uporabljen leta 1972. Gre za centralno procesno enoto računalnika, ki je bila tako majhna, da je na eni sami silicijevi ploščici, velikosti npr. 5 * 5 mm, prenesla deset tisoče, sto tisoče in več tranzistorjev, diod, uporov in drugih elektronskih elementov; pozneje je to šlo v milijone, danes pa že v stomilijonska (in več) mikroelektronska vezja.

Če mikroprocesorju dodamo pomnilnik in vhodno - izhodne enote, dobimo računalnik, ki mu pravimo mikroračunalnik. Prav to je firma INTEL leta 1974 tudi storila, saj ji je uspelo v sodelovanju z drugimi zgraditi cel računalnik na eni sami plošči tiskanega vezja. To je bil mikroračunalnik ALTAIR (slika 29), zasnovan na za tisti čas najboljšem mikroprocesorju INTEL 8080. Čeprav je bil prvi mikroprocesor INTEL 4004 (4-bitni) začetnik novega obdobja in čeprav se še vedno proizvajajo v zelo velikem številu (igrače, kalkulatorji, igre itd.), so 8-bitni mikroprocesorji začetniki »revolucije« in »novega veka« (nekaj najbolj znanih: INTEL 8080, 8085, MOTOROLA 6800, 6809, ZILOG Z-80, MOS TECHNOLOGY 6502 itd.); povzročili so pravo »mikroračunalniško revolucijo« najprej v ZDA, nato pa tudi drugod po svetu (tudi pri nas okoli leta 1980). Še posebno znana in razširjena mikroprocesorja sta postala Z-80 (računalniki: ZX-80, ZX-81, SPECTRUM, SHARP, PARTNER, ...) in 6502 (računalniki: COMMODORE, APPLE, ...). Prav mikroračunalnik Sinclar Z-80 se je razširil med uporabniki, tudi tistimi, ki ga niso imeli namen uporabljati v poslovne in strokovne namene; pomembno je spodbudil računalniško opismenjevanje. Ta prvi korak so nadaljevali mikroračunalniki: SINCLAR ZX-81, SPECTRUM in COMMODORE 64. Večina prvih hišnih računalnikov ni imelo monitorja, temveč priključek za televizijski sprejemnik, predvsem zato, da jih je to pocenilo. Hišni računalniki so imeli vso elektroniko na enem tiskanem vezju, tipkovnica je bila vgrajena v ohišje, večinoma so imeli 8-bitne procesorje, pomnilnike tipa RAM in ROM, za hranjenje podatkov pa so najprej uporabljali klasične avdio kasete, šele kasneje tudi prve gibke diske (diskete), pozneje pa trde diske. Če so prvi hišni računalniki naredili revolucijo v smislu računalniškega opismenjevanja, pa so prvi osebni računalniki (PC - ang. personal computers) naredili pravo revolucijo (npr IBM PC iz leta 1981) v poslovnih krogih. Prvi PC-ji so bili za tiste čase spodobno zmogljivi računalniki. Za domačo rabo so bili še predragi (okoli 1500 dolarjev), zelo hitro pa so jih posvojili po pisarnah in povsod tam, kjer se jim je zdelo, da hišni računalniki nekako niso dovolj resni. K njihovemu hitremu prodoru je pripomogla tudi odprta arhitektura in številni kloni, ki so hitro nižali ceno. Leta 1983 je prišel na svetlo prvi osebni računalnik IBM ali IBM PC XT. Bil je opremljen z originalnim DOS (Gates in Peterson), barvnim monitorjem CGA, kmalu pa še z Windows 1.0. Na začetku računalniške tekme je večina proizvajalcev tekmovala s strojno opremo, ne s programi. Prvi, ki so doumeli, da so pomembni programi, in ne strojna oprema, so bili pri podjetju Compaq. V skladu s to zamislijo so sklenili narediti računalnik, ki bo popolnoma združljiv z IBM. Združljiv s PC pomeni, da vsi programi, ki tečejo v PC, tečejo tudi v njem. Drugi računalniki so bili tedaj združljivi le do neke mere. Za popolno združljivost je pomemben BIOS, ki pa je bil skrivnost IBM.

Hiter razvoj pa je bil mogoč le zaradi že omenjenega pomanjševanja sestavnih elementov, kar je sprožilo zmanjševanje celotne naprave, medtem ko se zmogljivost skoraj ni spremenila (slika 30). Seveda se je tudi celoten sistem zelo pocenil. Doba 16-bitnih mikroprocesorjev se je začela že leta 1974 z mikroprocesorjem PACE (National) in TMS 9900 (Texas Instruments), toda šele mikroprocesorja INTEL 8086, iz leta 1978 in MOTOROLA 68000, iz leta 1981, so pričeli množično in uspešno uporabo (IBM PC, Apple Lisa, Apple Macintosh, ...). Za sodobne mikroračunalnike je značilno, da so zgrajeni na osnovi 64-, 128- in več bitnih mikroprocesorjih.

Želje po bolj zmogljivih računalnikih in omrežjih so prevedle v zahteve po učinkovitejših mikroprocesorjih. Eden od stalnih trendov je tudi nadaljnja miniaturizacija, vendar pa ta sama po sebi ne zagotavlja napredka v zmogljivosti. Iskanje novih možnosti se odvija na področju arhitekture, novih pristopih, novih tehnoloških prijemih, novih materialih itd.