Intel 4004
| Intel 4004 >> | |
|---|---|
 Görünür iletken izli Intel C4004 | |
| Üretim: | 1971'den beri |
| Üretici: | Intel |
| İşlemci saati: | 500 kHz ile 740 kHz |
| İmalat : | 10 µm, PMOS |
| Talimat seti : | Intel 4 bit |
| Baz: | 16 pimli DIP |
Intel 4004 bir 4- bit - mikroişlemci mikroçip üreticisi Intel 15 Kasım 1971st başlatıldı, Açık pazarda seri üretilen ve satılan ilk tek çipli mikroişlemci olarak kabul edilir. Genellikle ilk mikroişlemci olarak da anılır, bu doğru değildir, çünkü Texas Instruments 1968 gibi erken bir tarihte bir mikroişlemciyi görevlendirilmiş bir çalışma olarak geliştirdi, ancak hiçbir zaman seri üretime geçmedi.
Bugün 4004, çip toplayıcılar için en çok aranan nesnelerden biridir. En nadir görülen, altın başlıklı ve görünür iletken izleri olan ("gri izler") beyaz seramikten C4004'tür.
geliştirme
Intel 4004 , ilk olarak Intel'in yeni bilgi işlem makineleri için 1969'da Japon Busicom şirketi tarafından görevlendirildi ve 1971'de faaliyete geçti. Busicom, elektronik bilgisayarlarla zaten çok deneyime sahipti , ancak yarı iletkenleri bir yongaya daha da yakından entegre edebilecek bir ortak arıyordu. O zamanlar Intel, mevcut en yüksek entegrasyon yoğunluğuna sahip üreticilerden biriydi . Intel mikro işlemcili ilk model Busicom 141-PF idi .
Intel'in meslektaşı Ted Hoff , mimari fikri 1969'da formüle etti, ancak ilk mikroişlemcinin geliştirilmesinde yer almadı. Federico Faggin , 4004'ün geliştirilmesini ve tasarlanmasını denetlemek için 1970 yılında Fairchild'den (1968'de polisilikon kapılara sahip MOS alan etkili transistörler için bir işlem teknolojisi olan silikon geçit teknolojisini geliştirdiği) Intel'e katıldı. Faggin, 1961'de İtalya'da Olivetti firmasında küçük bir elektronik bilgisayar projesine katılarak bilgisayar mimarisine çok aşinaydı . Intel'de Faggin, 4004 ve diğer erken Intel mikroişlemcileri ( 8008 , 4040 , 8080 ) için kullanılan silikon geçit teknolojisini kullanarak yeni bir tasarım yöntemi geliştirdi . Masatoshi Shima Busicom'dan geldi, projenin geliştirilmesi sırasında Faggin'e yardım etti ve Busicom Calculator için yazılımı yazdı. Faggin kurdu Zilog 1974 yılında, mikroişlemci odaklanmak için, ilk şirket ve mimarisini oluşturdu Z80 . Shima, Zilog'a katıldı ve Z80'i Faggin'in yönetimi altında geliştirdi.
- 4004 geliştiricisi, 2009'da Bilgisayar Tarihi Müzesi'ndeki bir resepsiyonda
Masatoshi Shima (solda) ve Stan Mazor (sağda)
Ted Hoff
(Marcian E. Hoff Jr.)
Federico Faggin
özellikleri
Tasarım, zamanın diğer CPU'larıyla olan deneyimlere dayanıyordu ve başlangıçta dört ayrı bileşen için sağlandı:
- 4001: 4 bit çıkış bağlantı noktasına sahip 2048 bitlik bir ROM (256 8 bitlik talimatlarda adreslenir)
- 4002: 4 bit G / Ç bağlantı noktasına sahip 80 × 4 bit RAM veri belleği; çipin RAM alanı, 20 × 4 bitlik dört yazmaçta düzenlenmiştir:
- 4003: Statik bir kaydırma yazmacından oluşan G / Ç genişletme yongası
- 4004: gerçek CPU
Intel 4004'ün veri yolu yalnızca 4 bit genişliğinde olmasına rağmen, komut genişliği 8 bitti. İşlemci, 4 bitlik (veya 8 bitlik 8) 16 yazmaçın yanı sıra, bir CALL ve alt rutin aramaları için bir RET komutuna ve dört adede kadar dönüş adresi içeren bir yığına sahipti .
Intel daha sonra Busicom'dan Intel 4004'ün tasarım haklarını 60.000 $ karşılığında geri satın aldı ve bu çok parlak bir hamle oldu. 1974'te, 14 ek komut, 8 dönüş adresi ve daha büyük bir adres alanı (8 KBit) sunan 4040 üretildi.
Yıllardır i4004'ün Pioneer 10 ve Pioneer 11 uzay aracında kullanıldığı söyleniyor . Ama durum asla böyle olmadı. Uzay sondalarının teknik tasarımı Şubat 1969'da belirlendi ve sadece o ana kadar mevcut olan kullanılmış parçalar. Ancak Intel 4004, Pioneer 10'un piyasaya sürülmesinden sadece 4 ay önce geliştirildi.
4004'ün 35. yıldönümünde, Kasım 2006'da şirket merkezinin yakınındaki Santa Clara'da “Intel Müzesi” sergisi açıldı . Bu sırada Intel, 130: 1 ölçeğinde 2300 ayrık transistörden 4004'ünü yeniden yarattı. Tamamen işlevsel model, gösteri amacıyla 1971'den itibaren programları kullanır.
Teknik özellikler
- Üretim: başlangıçta 2 " gofret , daha sonra 3" gofret, 5 katman
- Teknoloji: PMOS
- Yapı genişliği : 10 µm
- Transistör sayısı: 2300
- Saat frekansı: 500 ila 740 kHz
- Talimat başına döngü sayısı: 8
- Veri adres alanı ( Harvard mimarisi ): 5120 bit
- Komut sayısı: 46
- Tasarım: 16 pinli çift sıralı paket (DIP)
Satışlar 15 Kasım 1971'de başladı. Tasarım, 1974'te Intel 4040 ile değiştirildi . İşlemci 1981 yılına kadar üretildi. Devre şemaları, ürün Intel tarafından piyasaya sürüldükten 35 yıl sonra 15 Kasım 2006'da ticari olmayan kullanım için yayınlandı.
İletken izleri olmayan beyaz seramikten Intel C4004
Gri seramikte Intel D4004
Siyah plastik Intel P4004
Önemsiz şeyler
12 Aralık 2011'de 4004, Robert Noyce'nin 84. doğum gününde Google Doodle olarak göründü .
Edebiyat
- F. Faggin, ME Hoff: Standart parçalar ve özel tasarım, dört yongalı işlemci kitinde bir araya geliyor . İçinde: Elektronik , 24 Nisan 1972, s. 112-116.
- F. Faggin, M. Shima, ME Hoff, Jr., H. Feeney, S. Mazor: MCS-4 Bir LSI mikro bilgisayar sistemi . IEEE '72 Altıncı Bölge Konferansı.
- Federico Faggin: MOS Silikon Kapı Teknolojisi ve İlk Mikroişlemciler . İçinde: La Rivista del Nuovo Cimento , Italian Physical Society, Cilt 38, No. 12, 2015, intel4004.com (PDF)
- Federico Faggin: Mikroişlemciyi nasıl yaptık . In: Nature Electronics , Cilt 1, Ocak 2018, doi: 10.1038 / s41928-017-0014-8
İnternet linkleri
- Intel 4004 - Çok sayıda resim içeren toplayıcılar web sitesi. CPU-Galaxy.at
- Çok daha fazla bilgi içeren Intel 4004 35. Yıl Dönümü Projesi .
- 4004 için Intel 4004 35. Yıldönümü Sunumları, Ted Hoff ve Federico Faggin tarafından yapılmıştır.
- Intel 4004 Mikroişlemci ve Silicon Gate Technology .
- Bilgisayar Tarihi Müzesi zaman çizelgesi / 1971-MPU . computerhistory.org
- tagesschau.de: 40 yıllık mikroçip ( İnternet Arşivi'nde 18 Kasım 2011 tarihli Memento )
- CPU ve diğer bellek yongalarının tasarımcısı Federico Faggin tarafından 4004'teki FF'nin baş harfleri (1970–1971)
- Geliştirme aşamasındaki Busicom hesaplama makinesinin prototipi - 1971 (Federico Faggin'den Computer History Museum, Mountain View, California'ya bir hediye) CHM koleksiyonunun kataloğu, Busicom 141-PF hesaplama makinesinin prototipinin resimlerini göstermektedir. şimdiye kadar üretilen ilk mikroişlemcide inşa edilen geliştirme aşaması. Bu eşsiz parça, 4004 ve diğer üç hafızanın yanı sıra I / O yongasının (MCS-4 yonga seti) tasarımı ve geliştirilmesindeki başarılı liderliği nedeniyle Busicom Başkanı Yoshio Kojima'dan Federico Faggin'e bir armağandı. 25 yıllık güvenliğin ardından Faggin, bunu 1996 yılında CHM'ye bağışladı.
Intel veri sayfaları
- Veri sayfası Intel 4004. (PDF; 238 kB)
- Veri sayfası Intel MCS-4. (PDF; 10.67 MB)
Bireysel kanıt
- ^ F. Faggin, ME Hoff, S. Mazor, M. Shima: 4004'ün tarihi . In: IEEE Micro , Aralık 1996.
- ↑ IEDM (Uluslararası Elektron Cihazları Toplantısı - 1968) programının ön sayfası Silikon kapı teknolojisi (SGT) ilk olarak geliştiricisi Federico Faggin tarafından 23 Ekim 1968'de Washington DC'de IEDM sırasında tanıtıldı. SGT daha sonra Intel mikroişlemci tasarımını mümkün kıldı.
- ↑ Electronics dergisinin 29 Eylül 1969 tarihli kapağı, silikon geçit teknolojisini kullanan ilk ticari entegre devre olan Fairchild 3708'i gösteriyor . Fairchild 3708, Federico Faggin tarafından 1968'de Fairchild şirketinde tasarlandı.
- ↑ Andreas Stiller: İşlemci Fısıltı . In: c't 25/2006. Heise Zeitschriften Verlag, s.20.
- ↑ i4004 için tasarım verileri
- ↑ CPU Geçmişi - CPU Müzesi - CPU'nun Yaşam Döngüsü
- ↑ CPU devre şemaları, maske verileri ile 4004 için Intel Müzesi Sayfası .
- ↑ Robert Noyce'nin 84. doğum günü .
