Intel 4004

Intel 4004 on Intelin ensimmäinen mikroprosessori. Suoritin julkaistiin 15. marraskuuta 1971. Se on 4-bittinen ja koostuu 2 300 transistorista.

Intel 4004
Intel 4004:n rakenne

Se on yksi kolmesta maailman ensimmäisestä kaupalliseen käyttöön tehdystä yhdelle piisirulle integroidusta mikroprosessorista. Kolme suoritinta julkaistiin lähes samaan aikaan: Texas Instrumentsin TMS 1000, Garrett AiResearchin MP944 (F-14 Tomcat hävittäjän CADC) ja Intelin 4004.[1]

Nykyisin siruilla on keräilyarvoa jopa 1 000 dollaria.[2]

15. marraskuuta 2006 Intel julkaisi suorittimen 35. juhlavuoden kunniaksi prosessoria koskevaa teknistä materiaalia, kuten valmistuskaaviot.[3]

HistoriaMuokkaa

Busicomin Masatoshi Shima halusi tietokoneistetun laskimen toimistokäyttöön ja ehdotti Intelille kahdeksan mikropiirin järjestelmää.[4] Kolme piiriä olisi rajapinta oheislaitteisiin kuten näppäimistöön ja tulostimeen, yksi piiri tietojen tallentamiseen, yksi piiri ohjelmakoodin tallettamiseen ja kaksi piiriä, jotka yhdessä muodostaisivat suorittimen.[4]

Intelin Ted Hoff oli huolissaan, että Intelillä olisi vaikeuksia tuottaa niin monta piiriä ja ehdotti piirimäärän puolittamista.[4] Hoffin ehdotuksessa oli 256-tavun muistipiiri ohjelmakoodille (malli 4001), 40 tavun muistipiiri datalle (4002), oheislaitepiiri (4003) ja yksi suoritinpiiri (4004).[4] Piirit yhdessä muodostivat neljäbittisen MCS-4-järjestelmän.[4] Hoff otti mukaan Intelin Stanley Mazorin piirin määrittelyyn ja tuotantoaikataulun suunnitteluun.[4] Busicom oli kiinnostunut ja sopimus syntyi helmikuussa 1970.[4] Tavoite oli, että Shima palaisi tarkistamaan edistymisen huhtikuussa 1970 ja että piirit laitettaisiin tuotantoon porrastetusti heinäkuusta lokakuuhun 1970.[4]

Projekti jäi jumiin Intelillä koska Hoff ja Mazor eivät olleet piirien suunnittelijoita.[4] Intelillä ei myöskään ollut ketään sopivaa koska yhtiö oli keskittynyt muistipiireihin.[4] Frederico Faggin palkattiin yhtiöön: Faggin oli aiemmin rakentanut tietokoneen tyhjästä Olivetille ja oli tämän jälkeen siirtynyt Fairchild Semiconductorille.[4] Kun Faggin liittyi Intelille huhtikuussa 1970 aikaa oli kuusi kuukautta suunnitella sovitut neljä piiriä.[4] Alkuperäinen aikataulu oli laadittu muistipiirien suunnittelun mukaisesti, joissa on paljon toistuvia elementtejä, kun taas suorittimen vaativat monimutkaista ja vaihtelevaa logiikkaa.[4] Shima saapui tarkistamaan projektin tilannetta muutamaa päivää Fagginin aloittamisen jälkeen ja oli raivoissaan koska projektia ei ollut aloitettu.[4] Shima jäi auttamaan suunnittelussa ja Faggin aloitti piirien kehittämisen järjestyksessä: 4001 ROM-piiri, 4003 oheislaitepiiri, 4002 RAM-piiri ja lopulta 4004 suoritin.[4] Busicomilla oli toimiva MCS-4 piirisarja maaliskuussa 1971.[4]

Piirisarjan suunnitelma oli Busicomin yksinoikeus, mutta Intelin pyynnöstä ja kustannuksien alentamisen myötä Busicom antoi Intelille luvan piirin myymiseen, jonka mainostamisen Intel aloitti marraskuussa 1971.[4] Busicom myi yli 100 000 laskinta joissa oli 4004 ja hyväksyi 60 000 dollarin kertamaksun Inteliltä yksinoikeudesta 4004:n suunnitelmaan.[5]

Intel palkkasi Shiman suunnittelemaan 8-bittisen Intel 8080:n.[6]

Faggin ja Ralph Ungerman lähtivät Inteliltä ja perustivat Zilogin vuonna 1974.[7] Shima siirtyi Zilogille ja Faggin, Ungerman ja Shima kehittivät yhdessä Zilog Z80 -mikroprosessorin.[6] Z80 on tänäkin päivänä tuotannossa.[8]

Tekniset tiedotMuokkaa

  • Kellotaajuus enimmillään 740 kHz
  • 2 300 transistoria
  • Harvard-arkkitehtuuri, muisti ja ohjelmakoodi fyysisesti erillisiä; toisin kuin useimmissa Harvard-arkkitehtuurin prosessoreissa 4004:ssä on kuitenkin vain yksi 4-bittinen multipleksoitu väylä.
  • 12-bittiset muistiosoitteet, jotka mahdollistavat 4 kilotavun muistin käytön
  • 16 4-bittistä rekisteriä
  • Käskykanta koostuu 46 käskystä (41 8-bittistä käskyä ja 5 16-bittistä käskyä)

Katso myösMuokkaa

  • Busicom Calculator Engineering Prototype (Gift of Federico Faggin to the Computer History Museum, Mountain View, California). The CHM collection catalog shows pictures of the engineering prototype of the Busicom 141-PF desktop calculator. The engineering prototype used the world’s first microprocessor to have ever been produced. This one-of-a-kind prototype was a personal present by Busicom’s president Mr. Yoshio Kojima to Federico Faggin for his successful leadership of the design and development of the 4004 and three other memory and I/O chips (the MCS-4 chipset). After keeping it at home for 25 years, Faggin donated it to the CHM in 1996.

LähteetMuokkaa

  1. The Most Widely Used Computer on a Chip The TMS 1000 smithsonianchips.si.edu. Viitattu 25.1.2017.
  2. http://www.itnews.com.au/News/42362,intel-reveals-specs-for-first-ever-chip.aspx
  3. http://www.4004.com/
  4. a b c d e f g h i j k l m n o p q Stephen Cass: Chip Hall of Fame: Intel 4004 Microprocessor The first CPU-on-a-chip was a shoestring crash project spectrum.ieee.org. 2.7.2018. Viitattu 25.10.2021. (englanniksi)
  5. The personal computer revolution britannica.com. Viitattu 21.1.2020. (englanniksi)
  6. a b Masatoshi Shima computerhistory.org. Viitattu 18.1.2020. (englanniksi)
  7. Zilog, Inc computerhistory.org. Viitattu 18.1.2020. (englanniksi)
  8. http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=2075_11_1008_1789&products_id=15416&osCsid=31hi0hfvpiqaarl5thg95q0576

Aiheesta muuallaMuokkaa