Was ist ein Mikroprozessor?
Ein Mikroprozessor ist eine CPU (Central Processing Unit), die auf einem einzigen integrierten Schaltkreis (Chip) untergebracht ist. Vorher bestand ein Computer-Rechnerwerk aus vielen einzelnen Bausteinen. Der Mikroprozessor bündelt Rechenlogik, Steuerwerk und Register auf einem Chip. Der Name setzt sich aus „Mikro" (klein) und „Prozessor" (Rechenwerk) zusammen. Er ist das „Herz" jedes Computers — vom Laptop bis zum Smartphone.
Die Meilensteine der Geschichte
Der 4-Bit-Prozessor mit 2.300 Transistoren wurde als Auftragschaftwicklung für den japanischen Taschenrechner-Hersteller Busicom gebaut (Entwickler: u. a. Ted Hoff, Federico Faggin). Als der Auftrag platzte, verkaufte Intel den Chip selbst. Er gilt als erster kommerzieller Mikroprozessor — wenngleich es historische Konkurrenten (z. B. den AL1 oder TMS 1000) gab.
Der erste 8-Bit-Mikroprozessor legte den Grundstein für Personal Computer. Ursprünglich für den Terminal-Hersteller Datapoint entwickelt, übernahm Intel das Design als eigenes Produkt.
Der 8080 wurde wegen seiner flexiblen Programmierbarkeit zum Renner unter Bastlern, Hobbyisten und in der Anlagensteuerung. Er lief mit dem Betriebssystem CP/M und gilt als einer der wichtigsten Prozessoren der Technikgeschichte.
Der 16-Bit-Prozessor 8086 (20.000 Transistoren) konnte bis 1 MByte Speicher ansprechen. Die kostengünstigere Variante 8088 (extern 8 Bit) steckte im ersten IBM-PC. Damit wurde die x86-Architektur geboren — der Standard aller PC-Prozessoren bis heute. IBM-PCs waren offene Systeme, was die Massenverbreitung befeuerte.
Verbesserter 16-Bit-Prozessor, der im IBM PC/AT (Advanced Technology) steckte. Er brachte geschütztes Multitasking und eine deutlich höhere Leistung gegenüber dem 8086.
Der „386er" mit 275.000 Transistoren und bis 16 MHz war der erste 32-Bit-Prozessor — ein Paradigmenwechsel, der modernes Multitasking und größere Speicheradressierung (bis 4 GB) ermöglichte. Die günstigere Variante 386SX erleichterte den Umstieg.
Der 486er integrierte erstmals einen mathematischen Coprozessor und einen 8-kByte-Cache direkt im Chip. Das beschleunigte Berechnungen enorm und machte ihn zum beliebtesten Prozessor seiner Zeit.
Weil sich die Nummer 80586 nicht als Warenzeichen schützen ließ, wählte Intel den Namen Pentium. Gegen AMD und Cyrix wollte sich Intel damit durch eine starke Marke abgrenzen. Später (Pentium Pro/MMX) kamen größere technische Sprünge. Ein bekannter Rechenfehler im frühen Pentium (1994) sorgte für Aufsehen.
Pentium 4 (NetBurst) jagte extrem hohen Taktraten (bis ~10 GHz geplant) hinterher, scheiterte aber an Hitze und Energieverbrauch. Intel kehrte danach zum effizienten P6-Design zurück und brachte 2006 die Core-Architektur auf den Markt — die Basis der späteren Core-i-Serie.
Die britische Firma ARM lizenziert keine fertigen Chips, sondern Designs (RISC-Architektur), die Hersteller wie Apple, Qualcomm und Samsung zu eigenen SoCs ausbauen. Ab 1994 eroberte ARM Smartphones, Tablets und Konsolen wegen niedrigem Stromverbrauch und Effizienz. Heute laufen Milliarden Geräte mit ARM-Kernen.
RISC-V ist eine offene, frei lizenzierbare Befehlssatzarchitektur — ein Gegengewicht zu proprietären Standards. Zugleich treibt KI die Hardware-Auswahl: GPUs, NPUs und TPUs übernehmen immer mehr spezialisierte Rechenarbeit (siehe Lernseite „CPU·GPU·NPU·TPU").
Die Entwicklungsstufen in einer Tabelle
| Jahr | Prozessor | Bits | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| 1971 | Intel 4004 | 4 | Erster kommerzieller Mikroprozessor (2.300 Transistoren) |
| 1972 | Intel 8008 | 8 | Erster 8-Bit, Grundstein für PCs |
| 1974 | Intel 8080 | 8 | Bastler-/Hobby-Durchbruch, CP/M |
| 1978 | Intel 8086/8088 | 16 | Geburt von x86, erster IBM-PC (8088) |
| 1982 | Intel 80286 | 16 | IBM-AT, geschütztes Multitasking |
| 1985 | Intel 80386 | 32 | Erster 32-Bit, modernes Multitasking |
| 1989 | Intel 80486 | 32 | Coprozessor + Cache integriert |
| 1993 | Intel Pentium | 32 | Markenname statt Nummer, AMD-Konkurrenz |
| 2006 | Intel Core | 64 | Rückkehr zu Effizienz, Mehrkern-Ära |
| ~1994–heute | ARM | 32/64 | Mobil-Siegeszug (RISC, niedriger Verbrauch) |
| ~2010–heute | RISC-V | 32/64 | Offene ISA als Gegengewicht |
Selbsttest
- Welcher Chip gilt als erster kommerzieller Mikroprozessor (4-Bit)? (Intel 4004, 1971)
- Welche x86-Architektur startete mit dem 8086/8088 und begleitet PCs bis heute? (x86 — im ersten IBM-PC steckte der 8088)
- Was war der erste 32-Bit-Prozessor von Intel? (Intel 80386, „386er")
- Warum heißt die 5. Generation „Pentium" und nicht „80586"? (Die Nummer ließ sich nicht als Marke schützen)
- Was unterscheidet ARM von Intel? (ARM lizenziert Designs statt fertige Chips; RISC, niedriger Verbrauch → Mobilgeräte)