Intel 4004

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Intel 4004
Intel 4004:n rakenne

Intel 4004 on Intelin ensimmäinen mikroprosessori. Se on myös maailman ensimmäinen kaupalliseen käyttöön tehty yhdelle piisirulle integroitu mikroprosessori. Suoritin julkaistiin 15. marraskuuta 1971. Se on 4-bittinen ja koostuu 2300 transistorista. Se oli alun pitäen suunniteltu japanilaisen Busicomin taskulaskimiin; Busicom oli tilannut Inteliltä alun pitäen heidän itsensä suunnitteleman monimutkaisen erikoispiirisarjan, mutta Intel ei voinut tuottaa sitä sen aikaisella teknologialla.

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

15. marraskuuta 2006 Intel julkaisi suorittimen 35. juhlavuoden kunniaksi prosessoria koskevaa teknistä materiaalia, kuten valmistuskaaviot.[1]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Marcian ”Ted” Hoff osallistui vuonna 1969 MCS-4:n arkkitehtuuriseen esittelyyn, mutta ei osallistunut sen suunnitteluun tai kehittämiseen. Suunnittelu käynnistyi myöhemmin, huhtikuussa 1970 kun Italiassa syntynyt fyysikko Federico Faggin meni Intelille projektinjohtajaksi ja MCS-4 -tuoteperheen suunnittelijaksi. Faggin oli ensimmäinen suunnittelija, joka onnistui integroimaan prosessorin yhdelle sirulle (maailman ensimmäinen mikroprosessori) vuosina 1970-1971.

Fagginilla oli hyvä tuntemus piihila-teknologiasta (silicon gate technology), uudesta tekniikasta, jonka hän kehitti Fairchildilla 1968. Hänen Olivetilta Italiassa 1961 saamansa kokems tietokoneiden suunnittelusta oli pohjana tässä työssä.1968 Fairchildilla työskennellessään Faggin teki myös maailman ensimmäisen kaupallisen piihilateknologiaa käyttävän integroidun piirin, Fairchild 3708:n.

Seuraavat Federico Fagginin tekemät innovaatiot olivat tärkeitä ensimmäisen mikroprosessorin (Intel 4004) syntymisen kannalta, kuten piihilallisten logiikkapiirien suunnittelumetodit (silicon gate design methodology), mitä ei vielä ollut olemassa, koska SGT oli uusi ja sitä oli käytetty vain muistien tekemiseen. Monikiteisen piin ja liitosten välille tehtävä suora kontakti mahdollisti kaksi yhteyskerrosta, piin ja alumiinin; Idea, joka aiemmin oli mahdotonta saavuttaa. Innovatiivinen asettelu; monen erityisen piirin keksiminen, esimerkiksi uuden staattisen MOS -siirtorekisterin, uudentyyppisen laskurin ja uuden automaattisen resetointipiirin (power-on reset)(patentti 3,753,011)

Masatoshi Shima, Busicomin ohjelmisto- ja logiikkasuunnitteluinsinööri avusti Fagginia (ilman aiempaa kokemusta MOS- suunnittelusta) MCS-4:n kehittelyssä ja liittyi myöhemmin Zilogiin, ensimmäiseen yritykseen joka omistautui syvällisesti mikroprosessoreihin. Zilogin perustivat Federico Faggin ja Ralph Ungermann vuoden 1974 lopussa. Faggin ja Shima kehittivät yhdessä Z80-mikroprosessorin joka on tänäkin päivänä tuotannossalähde?.

Tekniset tiedot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Kellotaajuus enimmillään 740 kHz
  • 2 300 transistoria
  • Harvard-arkkitehtuuri, joten muisti ja ohjelmakoodi ovat 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)

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • 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.