Ο μικροεπεξεργαστής 50: Γιορτάζοντας το Intel 4004

Επί 15 Νοεμβρίου, 1971 , Η Intel έκανε το ντεμπούτο του στο κοινό το πρώτο εμπορικό μικροεπεξεργαστή single-chip, η Intel 4004, με μια διαφήμιση στο Ηλεκτρονική Ειδήσεις . Πενήντα χρόνια αργότερα, εδώ είναι μια ματιά σε κληρονομιά, και πώς τα 4004 στοίβες του αντιμέτωποι με ένα σύγχρονο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος της Intel.

Το πρώτο εμπορικό single-chip με μικροεπεξεργαστή

Το 1969, ένας Ιάπωνας κατασκευαστής υπολογιστή που ονομάζεται Busicom προσέλαβε την Intel για τη δημιουργία τσιπ για έναν υπολογιστή που Busicom σχεδιαστεί. Η Intel επινόησε ένα chipset (που ονομάζεται MCS-4 -Συνοπτική για «Micro System Computer») αποτελείται από τέσσερα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs) που απλουστευθεί σημαντικά την εσωτερική σχεδίαση του υπολογιστή του. Για τη διατύπωση της λύσης της, η Intel ανέπτυξε και εμπορευματοποιηθεί πρώτο μικροεπεξεργαστή single-chip στον κόσμο, την Intel 4004. Είναι επίσης σχεδιασμένο τριών υποστηρικτικών μάρκες: το 4001, 4002, και 4003. Από αυτά, το 4002 ήταν μια τσιπ RAM με μια απλή 40 bytes της μνήμης.

Η Intel 4004 ξεκίνησε για πρώτη φορά ως μέρος της Busicom 141-PF αριθμομηχανή στα μέσα του 1971 (το οποίο μπορείτε να προσομοίωση σε απευθείας σύνδεση στο φυλλομετρητή σας). Μετά από μια σύμβαση επαναδιαπραγμάτευση με Busicom, η Intel έγινε ελεύθερος να πωλήσει το MCS-4 chipset για τους άλλους. Η Intel εισήγαγε την Intel 4004 στη γενική αγορά με την τοποθέτηση μιας διαφήμισης στο 15 του Νοεμβρίου 1971 το θέμα της Ηλεκτρονικής News, το οποίο ήταν ένας εξέχων περιοδικό βιομηχανία εκείνη την εποχή.

Η αρχική 4004 διαφήμιση ανακοινώνει «μια νέα εποχή των ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών» -ένα από τις σπάνιες φορές που διαφημίζουν αντίγραφο δεν υπερβάλλω. εικονογράφηση παραστάσεις της διαφήμισης οι τέσσερις MCS-4 μάρκες διαφαινόμενη μεγάλη σε ένα ζευγάρι των ανθρώπων σε έναν υπολογιστή, και οι διακηρύσσει boldy κείμενο, «ένα μικρο-προγραμματιζόμενο υπολογιστή σε ένα τσιπ!»

Πριν από την Intel 4004, τον υπολογιστή κεντρικών μονάδων επεξεργασίας ( «CPUs») ήταν συνήθως μία ή περισσότερες πλακέτες κυκλωμάτων συσκευάζονται με ICs και διακριτά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Χάρη στις καινοτομίες σε Intel, το σύνολο των εν λόγω κυκλώματος θα μπορούσε να συμπιεστεί προς τα κάτω σε ένα ενιαίο κομμάτι του πυριτίου μικρότερο από ένα νύχι. Η ριζική σμίκρυνση αντιπροσωπεύεται από το 4004 έκανε μικρούς υπολογιστές δυνατό και το σπίτι τους υπολογιστές πρακτική κατά την επόμενη δεκαετία.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Τι είναι η CPU, και τι κάνει;

Ήταν πραγματικά ο πρώτος μικροεπεξεργαστής;

Μερικοί υπάρχει διαμάχη επί των οποίων τσιπ ήταν στην πραγματικότητα ο πρώτος μικροεπεξεργαστής, έτσι ώστε οι ιστορικοί προσθέτουν γενικά πληρούν τις δηλώσεις όπως «μόνο chip» και «εμπορικές» για να τοποθετήσετε μια στενή εστίαση στην επίτευξη της κάθε εταιρείας.

Κατά τη στιγμή της Intel 4004 είναι εμπορικό ντεμπούτο στα μέσα του 1971, ένας μικροεπεξεργαστής multi-chip ήταν ήδη φέρουν στο F-14 Tomcat μαχητικό αεροσκάφος του Ναυτικού των ΗΠΑ Και ανταγωνιστές, όπως η Texas Instruments, ήταν αναπτύξουν τις δικές τους μικροεπεξεργαστές single-chip.

Ειδικότερα, η Intel 4004 είναι ιδιαίτερα γιορτάζεται διότι σηματοδότησε την αρχή της μακράς και πολύ επιτυχημένη επιχείρηση μικροεπεξεργαστή της Intel, η οποία δραματικά διαμόρφωσαν την εξέλιξη του προσωπικού υπολογιστή και ακόμα αρμοδιότητες δισεκατομμύρια υπολογιστές σήμερα. Είχε Intel ξεθυμάνει ως εταιρεία στις αρχές του 1970, είναι πολύ πιθανό θα μπορούσαμε να γιορτάζουμε πρώτα τσιπ άλλης εταιρείας, όπως είναι εξίσου σημαντική με το 4004. Ωστόσο, εκ των υστέρων, μπορούμε να κοιτάξουμε πίσω και να δούμε ότι το 4004 ήταν η αρχή για κάτι πολύ μεγάλο.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: 40 χρόνια αργότερα: Τι ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα PC IBM το 1981;

Τότε και Τώρα: Η Intel 4004 vs επεξεργαστή Intel Core i9-12900K

τεχνολογία μικροεπεξεργαστή έχει αλλάξει δραματικά από το 1971, όταν 4004 CPU έτρεξε της Intel σε μόλις 740 KHz και περιείχε μόνο 2.250 τρανζίστορ χρησιμοποιώντας μια διαδικασία 10 μικρόμετρα. Για να δείξει πόσο δραματικά έχουν αλλάξει τα πράγματα, έχουμε σύγκριση το 4004 με το τελευταίο top-of-the-line desktop επεξεργαστή της Intel, η πρόσφατα ανακοίνωσε Intel Core i9-12900K . Εδώ είναι μια ματιά στα specs side-by-side:

Από αυτά τα στατιστικά στοιχεία, αυτή που πραγματικά ξεχωρίζει είναι η συγκλονιστική διαφορά στον αριθμό των τρανζίστορ σε κάθε chip-2.250 έναντι περίπου 21,7 δισεκατομμυρίων. (Υπολογίσαμε το πυρήνα I9 εκτίμηση τρανζίστορ με βάση την επιφάνεια του τσιπ πολλαπλασιασμένη με το Πυκνότητα τρανζίστορ της διαδικασίας Intel 7 ). Η τεράστια αύξηση του μέτρου τρανζίστορ είναι δυνατή λόγω του δραματικού μικρότερου μεγέθους της διαδικασίας (7 nm έναντι 10 μΜ), το οποίο επιτρέπει πολύ μικρότερα χαρακτηριστικά στο τσιπ, μεταφράζοντας σε τεράστια πυκνότητα τρανζίστορ σε κάθε τετραγωνικό χιλιοστό.

Επίσης, το σύγχρονο τσιπ Intel παίζει πολύ περισσότερο από μια CPU πάνω στο πεθμό του. Περιλαμβάνει έναν ελεγκτή μνήμης υψηλής ταχύτητας, ένα πλήρως εξοπλισμένο GPU και πολύ πιο ενσωματωμένο σε ένα πακέτο. Σίγουρα έχουμε πολύ μακριά.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Ο 12ος γενικός πυρήνας του INTEL είναι ταχύτερος και φθηνότερος από τον Amd Ryzen

Εφαρμογές της Intel 4004

Λόγω της περιορισμένης του ικανότητες, και γρήγορα να πάρει επισκιάζεται από πιο ισχυρές μάρκες, όπως η Intel 8008, το 4004 δεν είχε δει ευρεία χρήση σε σχέση με τις μάρκες 8-bit Intel που ακολούθησε. Ακόμα, εδώ είναι μια λίστα με μερικά προϊόντα που ενσωματώνονται σε 4004 CPU. Έχω τραβήξει πολλά από αυτά τα παραδείγματα από ένα κομμάτι για το 4004 Έγραψα για Technologizer πριν από 10 χρόνια:

• Ο υπολογιστής Busicom 141-PF Desktop (1971)
• Η Intel SIM-4 Σύστημα Ανάπτυξης (1972)
• Το Σύστημα 4 Ανάπτυξης Intel Intellec (1973)
• Bally Alley εξομοιωτή arcade μπόουλινγκ (1974)
• Ένα πρωτότυπο Bally Flicker φλιπεράκι (1974)
• Wang 1222 επεξεργαστή κειμένου (1975)
• Μια Compuvote μηχανή μηχανογράφηση ψηφοφορίας (1976)

Την κληρονομιά της Intel 4004

Μόνο πέντε μήνες μετά την ανακοίνωσε τα 4004 σε ηλεκτρονικά νέα, η επιχείρηση έστειλε το Intel 8008 , ο πρώτος μικροεπεξεργαστής 8-bit. Το 8008 ξεκίνησε μια εποχή των υπολογιστών του χόμπι στο σπίτι όπως το Mark-8 , της οποίας η εμφάνιση στην κάλυψη των ραδιοελεξιών το 1974 ώθησε την προσωπική βιομηχανία υπολογιστών.

Μετά το 8008, η Intel ακολούθησε με το 8-bit 8080 , ο 16-bit 8086 , και πέρα, με διάφορους προσωπικούς υπολογιστές υιοθετούν κάθε μοντέλο κατά μήκος του δρόμου. Αυτή η ταχεία αύξηση της ισχύος του μικροεπεξεργαστή έφυγε σύντομα το 4-bit 4004 στη σκόνη, αλλά ο πολιτιστικός αντίκτυπος του τσιπ είχε ήδη επιτευχθεί.

Ως πρώτος εμπορικός μικροεπεξεργαστής, η κληρονομιά του 4004 είναι μνημειώδης. Τα τελευταία 50 χρόνια, οι μικροεπεξεργαστές επηρέασαν ριζικά σχεδόν κάθε βιομηχανία, αναδιαμορφωμένες παγκόσμιες οικονομίες και μετασχηματίστηκαν πολιτισμό. Είναι δύσκολο να υπερεκτιμήσετε τη σημασία του μικροεπεξεργαστή, η οποία μπορεί να θεωρηθεί μια μέρα τόσο σημαντική όσο η κυριαρχία της πυρκαγιάς του ανθρώπου. Όπου η φωτιά μας επέτρεψε να αλλάξουμε και να χειριστούμε τη φυσική ύλη, οι μικροεπεξεργαστές μας επιτρέπουν να χειριστούμε πληροφορίες κατά βούληση.

Η μικροσκοπική τεχνολογία δεν σταμάτησε με την εφεύρεση του μικροεπεξεργαστή. Σήμερα, οι εταιρείες συνεχίζουν να ενσωματώνουν τα χαρακτηριστικά και τις λειτουργίες που είχαν προηγουμένως διαθέσιμες ως ξεχωριστές μάρκες σε συσκευασίες μονής τσιπ γνωστές ως Σύστημα-on-A-Chip (SOCS) , όπως η Apple's Σειρά M1 . Κρατάει την Intel στα δάχτυλα των ποδιών και η ιστορία δεν έχει τελειώσει ακόμα. Αλλά όλοι γνωρίζουμε πού ξεκίνησε η ιστορία το 1971.

Happy Birthday, Intel 4004!

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Οι κινητές cpus είναι πλέον τόσο γρήγορα όσο οι περισσότεροι επιτραπέζιοι υπολογιστές