De microprocessor is 50: viert de Intel 4004

Op 15 november 1971 , Intel debuteerde Intel openbaar de eerste commerciële single-chip microprocessor, de Intel 4004, met een advertentie in Elektronisch nieuws . Vijftig jaar later is hier een kijkje op zijn erfenis - en hoe de 4004 stapelt tegen een moderne Intel Powerhouse.

De eerste commerciële single-chip microprocessor

In 1969 noemde een Japanse calculatorfabrikant Busicom Ingenomen Intel om chips te maken voor een rekenmachine die busicom is ontworpen. Intel bedacht een chipset (genaamd de MCS-4 -Short voor "microcomputersysteem") samengesteld uit vier geïntegreerde schakelingen (ICS) die het interne ontwerp van het rekenmachine drastisch vereenvoudigde. Bij het leveren van zijn oplossing, ontwikkelde en commercialiseerde en commercialiseerde en commercialiseerde 's werelds eerste single-chip microprocessor, de Intel 4004. Het ontwierp ook drie ondersteunende chips: de 4001, 4002 en 4003. hiervan was de 4002 een RAM-chip met slechts 40 bytes van geheugen.

De Intel 4004 is voor het eerst gelanceerd als onderdeel van de Busicom 141-pf Calculator halverwege 1971 (wat je kunt Simuleren online in uw browser). Na een contractonderhandeling met Busicom werd Intel vrij om de MCS-4-chipset aan anderen te verkopen. Intel introduceerde de Intel 4004 op de algemene markt door een advertentie op 15 november 1971 van elektronisch nieuws te plaatsen, dat op het moment een prominente industriemagazine was.

De originele 4004-advertentie kondigt "een nieuw tijdperk van geïntegreerde elektronica" -een van de zeldzame tijden die reclame kopie niet overdrijven. De illustratie van de advertentie toont de vier MCS-4-chips die groot zijn over een paar mensen op een computer, en de tekst Damely Proclaleert, "een micro-programmeerbare computer op een chip!"

Voorafgaand aan de Intel 4004, computer Centrale verwerkingseenheden ("CPU's") waren meestal een of meerdere printplaten vol met ICS en discrete elektronische componenten. Dankzij innovaties bij Intel kunnen al die schakeling worden gecomprimeerd in een enkel stuk silicium dat kleiner is dan een vingernagel. De radicale miniaturisatie vertegenwoordigd door de 4004 maakte kleine computers mogelijk en thuiscomputers praktisch in het komende decennium.

VERWANT: Wat is een CPU, en wat doet het?

Was het echt de eerste microprocessor?

Sommige controverse bestaat Waarover Chip was eigenlijk de eerste microprocessor, dus historici voegen in het algemeen kwalificerende verklaringen toe, zoals "single chip" en "commercial" om een ​​smalle focus op de prestatie van elk bedrijf te plaatsen.

Op het moment van het commerciële debuut van Intel 4004 in het midden van 1971, was al een multi-chip microprocessor al Vliegen in het F-14 Tomcat Fighter-vlak van de VS Navy en concurrenten zoals Texas-instrumenten waren het ontwikkelen van hun eigen Single-chip microprocessors.

In het bijzonder wordt de Intel 4004 speciaal gevierd omdat het het begin van Intel's lange en zeer succesvolle microprocessor-business markeerde, die dramatisch vormde de evolutie van de personal computer en bevrijdt nog steeds miljarden computers vandaag. Had Intel Fizzled als een bedrijf in het begin van de jaren zeventig, het is zeer waarschijnlijk dat we misschien de vroegste chip van een ander gezelschap vieren, net zo belangrijk als de 4004. Maar achteraf kunnen we terugkijken en zien dat de 4004 het begin van iets was erg groot.

VERWANT: 40 jaar later: wat was het graag om een ​​IBM-pc in 1981 te gebruiken?

Dan en nu: de Intel 4004 vs een Intel Core I9-12900K

Microprocessor-technologie is sinds 1971 drastisch veranderd, toen Intel's 4004 CPU liep op slechts 740 kHz en bevatte slechts 2.250 transistors met behulp van een 10 micrometerproces. Om te laten zien hoe dramatisch dingen zijn gewijzigd, hebben we de 4004 vergeleken met de nieuwste top-of-line-desktop CPU van Intel, de recent aangekondigde Intel Core I9-12900K . Hier is een blik op de specificaties naast elkaar:

Van deze statistieken is er een die echt opvalt het duizelingwekkende verschil in het aantal transistors op elke chip-2.250 versus naar schatting 21,7 miljard. (We berekenden de Core I9-transistorschatting op basis van het oppervlak van de chip vermenigvuldigd met de Transistordichtheid van het Intel 7-proces ). De enorme toename van de tellen van de transistor is mogelijk vanwege de drastisch kleinere procesgrootte (7 nm vs 10 μm), die veel kleinere kenmerken op de chip toelaat, vertaalt zich in een enorme densiteit van transistoren in elke vierkante millimeter.

Ook pakt de moderne Intel-chip veel meer dan alleen een CPU op zijn dobbelsteen. Het bevat een high-speed geheugencontroller, een volledig uitgeruste GPU, en een stuk meer geïntegreerd in één pakket. We zijn absoluut een lange weg afgelegd.

VERWANT: Intel's 12th Gen Core I9 is ​​sneller en goedkoper dan AMD RYZEN

Toepassingen van de Intel 4004

Vanwege de beperkte capaciteiten - en wordt snel overschaduwd door krachtiger spaanders zoals de Intel 8008-de 4004 zag geen wijdverbreid gebruik ten opzichte van de 8-bit Intel-chips die volgden. Toch is hier een lijst met enkele producten die een 4004 CPU hebben opgenomen. Ik heb veel van deze voorbeelden getrokken van een stuk over de 4004 Ik schreef voor Technologizer 10 jaar geleden:

• De Busicom 141-PF Desktop Calculator (1971)
• Het Intel SIM-4 Development System (1972)
• Het Intel Intelec 4 Ontwikkelingssysteem (1973)
• Bally Alley Arcade Bowling Simulator (1974)
• Een prototype bally flikkertje flipperkast (1974)
• WANG 1222 WOORD-processor (1975)
• Een Compuvote geautomatiseerde stemapparaat (1976)

De erfenis van de Intel 4004

Slechts vijf maanden nadat Intel de 4004 in elektronisch nieuws heeft aangekondigd, heeft het bedrijf de Intel 8008 , de eerste 8-bit microprocessor. De 8008 lanceerde een tijdperk van thuis hobbycomputers zoals de Mark-8 , wiens uiterlijk op de cover van radio-elektronica in 1974 de personal computer-industrie heeft aangespoord.

Na de 8008 volgde Intel de 8-bit 8080 , de 16-bit 8086 , en daarbuiten, met verschillende personal computers die onderweg elk model aannemen. Deze snelle stijging van de microprocessor-stroom verliet al snel de 4-bits 4004 in het stof, maar de culturele impact van de chip was al bereikt.

Als de allereerste commerciële microprocessor, is de nalatenschap van de 4004 monumentaal. In de afgelopen 50 jaar hebben microprocessors vrijwel elke industrie ingetrokken, hervormde wereldeconomieën en getransformeerde beschaving. Het is moeilijk om het belang van de microprocessor te overschrijden, wat op een dag zou kunnen worden beschouwd als belangrijk als de meesterschap van de mens. Waar vuur ons toestond om fysieke materie te veranderen en te manipuleren, stellen microprocessors ons in staat om informatie op Will te manipuleren.

De miniaturisatie van technologie stopte niet met de uitvinding van de microprocessor. Vandaag blijven bedrijven het integreren van functies en functies die eerder beschikbaar zijn als afzonderlijke chips op single-chip-pakketten die bekend staan ​​als System-on-A-chip (SOCS) , zoals Apple's M1-serie . Het houdt in zijn tenen, en het verhaal is nog niet voorbij. Maar we weten allemaal waar het verhaal in 1971 terug begon.

Happy Birthday, Intel 4004!

VERWANT: Mobiele CPU's zijn nu zo snel als de meeste desktop-pc's