Стартап ZiLOG был основан в 1974 году двумя выходцами из Intel. В Intel они работали над микропроцессорами 4004 и 8080 — первыми коммерчески доступными однокристалльными процессорами в мире. Но на тот момент Intel специализировалась на чипах полупроводниковой памяти, и процессоры не были специальностью компании.
Итак, в ноябре 1974 года главный разработчик 4004 и 8080 Федерико Фаджин и менеджер Intel Ральф Унгерманн основали собственную компанию. Позднее к ним присоединится ещё один работник Intel — Масатоси Сима. С начала 1975 по март 1976 идёт работа над Z80, первым продуктом маленького стартапа из 12 человек.
Новый микропроцессор был программно совместим с 8080, но имел ряд улучшений. Это был 8-битный чип на 8,5 тысяч транзисторов на техпроцессе 3 мкм. Он питался от напряжения в 5 вольт и работал на частоте от 2,5 до 8 МГц. Процессор мог адресовать до 64 КБ памяти.
Сама Zilog считала, что процессору место во встраиваемых системах: компьютерных терминалах, принтерах и продвинутых кассовых аппаратах. На деле Z80 шагнул далеко за пределы промышленных применений. Его можно было встретить в персональных компьютерах (TRS-80, Osborne 1, ZX Spectrum и многих других), игровых консолях (ColecoVision, Game Boy, Game Boy Color) и игровых автоматах. Zilog продавала лицензии на производство, но были и неавторизованные копии.
В этом году Z80 исполняется 40 лет. Он был и остаётся очень популярным процессором для встраиваемых систем. Не будет зазорным поставить его во вспомогательную систему какого-нибудь электрочайника, где он будет отсчитывать время и выполнять прочие простые операции. Однако, Z80 всё ещё используют по назначению: как центральный процессор вычислительной машины.
В 1996 году Texas Instruments представила линейку TI-83. Как и у почти всех предыдущих графических калькуляторов TI, внутри громоздкого куска пластика стоял всё тот же процессор Zilog Z80. Здесь 20-летний процессор работал на частоте 6 МГц. У калькулятора был чёрно-белый экран разрешением 96×84 пикселя и 32 КБ ОЗУ. Калькулятор стоил 125 долларов.
Время шло. Сегодня некоторые смартфоны догоняют ноутбуки по вычислительной мощности, и любой мобильный флагман легко заткнёт за пояс топовый стационарник десятилетней давности. Обсчитываемая в реальном времени компьютерная графика в видеоиграх достигла небывалой фотореалистичности, глобальная Сеть дошла до почти всех концов планеты, люди всерьёз мечтают об угрозах ИИ.
Но калькуляторы Texas Instruments остались на примерно том же уровне. Сегодня одной из самых популярных моделей остаётся TI-84 Plus. Z80 с частотой работы 15 МГц, 128 КБ ОЗУ, из которых пользователю доступны 24 КБ, целый мегабайт флэш-памяти, в которых пользователю дают 480 КБ. При этом цена примерно та же, что и двадцать лет назад: 100 долларов и ниже, если идёт хорошая распродажа.
Почему имеет место эта аномалия?
К восьмидесятым годам прошлого века калькуляторы стали доступней. Они обрели привычную карманную форму. Один из самых первых прототипов карманного устройства от Texas Instruments назывался CalTech и печатал результат на бумаге. В дальнейшем устройства обзавелись неплохими экранами, сбросили немало веса и научились работать дольше.
Вакуумно-люминесцентные индикаторы поменяли на жидкокристаллические дисплеи. Логические элементы умещались на одном из новейших изобретений — интегрированных микросхемах. Не всегда процент брака и стоимость чипов позволяли уместить всю логику на одном кристалле, но работа шла.
На начало семидесятых простейший карманный калькулятор по цене напоминал смартфон для человека наших дней: это была дорогая игрушка ценой в жалованье за две—три недели. К восьмидесятым простейшие калькуляторы на четыре действия опустились до общедоступности в десяток долларов. А если цена становится ниже, то и на устройствах зарабатывать всё сложнее. Конкуренция росла, некоторые производители уходили во что-то иное, к примеру, персональные компьютеры. Кстати, отчасти калькуляторам мы обязаны появлению технологий для зарождающихся персоналок.
Остальные компании искали новые рынки и возможности своих устройств. Здесь начали появляться доступные программируемые и графические калькуляторы, которые целились на нишевые рынки науки и образования.
Первым графическим калькулятором считается Casio fx-7000G 1985 года стоимостью в 90 долларов. Суть новинки заключалась в возможности отображения графиков функций на матричном дисплее 96×64 пикселя. Скромный по современным меркам аппарат можно было запрограммировать на 422 программных шага. У него было 16 килобайтов памяти.
В 1986 году Sharp ответил моделью EL-5200 с тем же ценником — 90 долларов. На экране 96×32 пикселя умещалось 4 строчки по 16 символов. В том же году HP выпустила 28C с дисплеем разрешением 137×32 пикселя.
Среди этих производителей нет того, который сегодня занимает доминирующее положение в системе образования США. Он появится на сцене чуть позже. В 1986 году штат Коннектикут заказал у Texas Instruments 10 тысяч калькуляторов (на тот момент ещё обычных) для образовательных нужд. Возможно, тогда в TI увидели новый рынок, но всё ещё выжидали.
Примерно в то же время в научном сообществе шли обсуждения, допустим ли калькулятор в классе. Что, если ученики просто будут вычислять ответы? С другой стороны, зачем им тратить время на однообразные вычисления на бумаге вместо усвоения математических принципов? Вопрос серьёзно исследовали. К примеру, в Университете штата Огайо с 1988 года велась работа The Calculator and Computer Precalculus Project с целью показать педагогам, как калькуляторы можно использовать в образовании.
В 1989 году Национальный совет учителей математики США (National Council of Teachers of Mathematics) подготовил документ «Стандарты учебной программы и оценок для школьной математики» (Curriculum aтв Evaluation Standards for School Mathematics). В нём упоминается, что у учеников должна быть возможность пользоваться соответствующими калькуляторами. Начальная школа — это простые калькуляторы на четыре действия, а вот старшеклассники должны считать на графических калькуляторах.
И вот здесь Texas Instruments начинает действовать. В 1990 году компания выпускает свой первый графический калькулятор TI-81. У пользователя были 2400 байтов ОЗУ, экран 96×64 пикселей и процессор Z80 частотой работы 2 МГц. Внешне калькулятор слегка напоминает популярный на тот момент в учебных заведениях Casio fx-7000G.
За TI-81 последовал TI-82, за TI-82 — TI-83 и так далее. Но мало просто распространять новые устройства. Нужна широкая поддержка. Texas Instruments начинает помогать развитию Teachers Teaching with Technology или T3, которую за глаза называют «церковью TI». Новостные рассылки, новостные группы, линия телефонной поддержки 1-800-TI-CARES, ежегодная конференция и более 100 тысяч преподавателей, получивших помощь евангелистов, — всё это помогло сделать калькуляторы TI стандартом в образовании.
Неудивительно, что во многих современных американских учебниках примеры объясняются для калькуляторов одной компании. В списки закупок многих школ входит одна, строго определённая модель калькулятора от одного и того же производителя. Требования к экзаменам строги: никаких телефонов, а модели допустимых калькуляторов ограничены специальным списком. Хотя чаще всего в списках есть Casio, HP и другие, а не только Texas Instruments.
Медленный рост вычислительной мощности и отсутствующее развитие функций калькуляторов TI объяснить просто: для кардинально нового устройства нужно переписывать программу и учебники, а учителям и ученикам придётся привыкать к новому калькулятору. Впрочем, в медленном росте есть плюсы: любой смартфон сегодня сможет эмулировать калькуляторы Texas Instruments в приложениях уровня Wabbitemu, а под сами калькуляторы доступно большое количество написанного пользователями программного обеспечения — от серьёзных приложений до игр.
За 20 лет аппаратная начинка калькуляторов Texas Instruments изменилась слабо, не поменялась и цена. Это неудивительно, если учесть фактическую монополию TI на американском рынке. Согласно исследованию NPD, с июля 2013 года по июнь 2014 Texas Instruments поставила в США 93 % графических калькуляторов. Остальные 7 % — это Casio.
У Casio есть сравнимые по характеристикам с TI-84 Plus модели fx-9860GII и fx-9750 GII, которые примерно в два раза дешевле. И компания очень хотела бы показать педагогам преимущества своего устройства. Но преподаватели и учителя математики боятся менять заведённый порядок и опасаются возможных трудностей. Эксперты оценивают, что себестоимость Ti-84 Plus составляет 15—20 $, что означает наценку в более 50 % в пользу Texas Instruments.
Что касается 40-летнего процессора Z80, Texas Instruments всё же пробует его заменять. В 2011 году появился TI-Nspire CX с процессором ARM926EJ-S частотой работы 132 МГц, 64 МБ ОЗУ, 100 МБ памяти и цветным дисплеем 320×240. Его мощности хватает на запуск Doom и Quake.
И всё равно и этот стапятидесятидолларовый калькулятор меркнет в сравнении с начинкой современных смартфонов. Неужели он действительно должен стоить так дорого?
Автор: atomlib
