Intel 4004

Intel 4004
C4004.JPG.jpg
Микропроцессор Intel C4004
Производство с 1971 до 1981
Крупнейший производитель Intel
Тактовая частота ЦБ 740 кГц
Набор инструкций 4-бит
Корпус (а) 16 штыревой

Intel 4004 - 4-битный центральный процессор, выпущенный корпорацией Intel в 1971. 4004 - первый завершенный центральный процессор на одном чипе.


Описание

Intel 4004 было выпущено 15 ноября 1971 года. 4004 - первый компьютерный процессор, который был разработан и изготовлен корпорацией Intel, ранее специализировалась только на чипах полупроводниковой памяти. Главными проектировщиками процессора были Федерико Фаггин и Тед Хофф.

История

В 1969 году небольшая японская компания Nippon Calculating Machine, Ltd. (Впоследствии Busicom Corp.), Занимавшейся производством калькуляторов, заказала у Intel 12 микросхем (логический дизайн системы был разработан сотрудником Busicom - Масатоси Сима (嶋正利)), которые должны были использоваться в новом настольном калькуляторе. Такие микросхемы всегда характеризовались узкоспециализированными функциями и предназначались для выполнения четко определенных задач, поэтому для каждой новой задачи приходилось заново разрабатывать весь набор микросхем. Такой подход сотрудникам Intel сдался нерациональным. 32-летний Маршиан Эдвард (Тед) Хофф (Ted Hoff) предлагает руководству Intel и Busicom уменьшить число микросхем, используя центральный процессор, который должен будет выполнять арифметические и логические функции, один вместо нескольких микросхем. Идея была принята "на ура" руководством обеих фирм. В течение осени 1969 Тед Хофф, с помощью Стэнли Мейзор предложил новую архитектуру микросхем, число которых было сокращено до 4-х, включая центральный процессор: 4-разрядный центральный процессор ( ЦПУ), ПЗУ для хранения ПО, и ОЗУ для хранения данных.

Развитие микропроцессора начался лишь в апреле 1970 года, когда Федерико Фаджин (Federico Faggin), физик из Италии, начал работать в Intel главным проектировщиком семьи MCS-4. Фаджину, благодаря глубокому знанию технологии MOS silicon gate, разработанной им в Fairchild в 1968 году, и большому опыту, полученному в 1961 году в итальянской фирме Olivetti в области логического проектирования компьютеров, удалось свести микропроцессор CPU в один единственный чип. В 1968 году, работая в фирме Fairchild, он также реализовал первую в мире коммерческую микросхему, которая использовала технологию silicon gate: Fairchild 3708. В фирме Intel Фаджин разработал новый, ранее не существующий метод проектирования схем произвольной логики и внес неоценимый вклад в виде нововведений по разработке процессов и микросхем, весьма важными для реализации микропроцессора в одном чипе. Масатоси Сима, который работал инженером по программному обеспечению в фирме Busicom и не имел никакого опыта в конструировании устройств MOS, помог Фаджину в разработке MCS-4, а позже стал работать с ним в фирме Zilog, созданной конце 1974 года Фаджином и Ральфом Унгерманном и полностью посвященной микропроцессоров. Фаджин и Сима вместе разработали микропроцессор Zilog Z80, производящих и сегодня.

15 ноября 1971 выходит микросхема 4004 - первый микропроцессор, который при стоимости 200 долларов реализовывал на одном кристалле все функции процессора большой ЭВМ. Первый в мире микропроцессор был анонсирован в ноябре 1971 года в журнале "Electronic News" (). Микропроцессор 4004 выпускался в 16-контактном корпусе типа DIP, размеры кристалла были 12 кв.мм (3х4 мм). Процессор мог выполнять 60 000 (в среднем, максимально до 93 000) инструкций в секунду. (Для сравнения, один из первых полностью электронных компьютеров - американский ЭНИАК - выполнял только 5000 (максимально) инструкций в секунду, занимал площади в 278,7 кв.м. и весил 30 тонн.) Фирма Intel предусмотрела решающее значение микропроцессоров в миниатюризации компьютеров и назад выкупила за $ 60 тыс. у фирмы Busicom авторские права на микропроцессор 4004 и его усовершенствованные версии. Впрочем, в 1971 году процессор так и не стал хитом продаж. Стратегия фирмы Intel была направлена ​​на то, что сбыт 4004 расширяет рынок гораздо более популярных микросхем памяти 1101/1103. Заслуженной популярностью стал пользоваться только микропроцессор 8080, электронный "правнук" 4004.


Техническая спецификация

  • Максимальная тактовая частота составляет 740 кГц.
  • Отдельная программа и хранения данных (как в Гарвардской архитектуре). Однако, в отличие от большинства моделей Гарвардской архитектуры, которые используют отдельные шины, 4004, из-за необходимости уменьшить число выводов микросхемы, использовал единую Мультиплексный 4-битную шину.
  • Набор команд состоит из 46 команд.
  • Набор регистров содержит 16 регистров по 4 бита каждый.
п ? в ? р Процессоры Intel
Старые
К x86
4004 ? 4040 ? 8008 ? 8080 ? 8085
x86-16 (16 бит)
8086 ? 8088 ? 80186 ? 80188 ? 80286
x86/IA32 (32 бит)
80386 ? 80486 ? Pentium ? Pentium Pro ? Pentium II ? Pentium III ? Pentium 4 ? Pentium M ? Core ? Celeron M ? Celeron D
x86-64/EM64T (64 бит)
Pentium 4 (Some) ? Pentium D ? Pentium Extreme Edition ? Celeron D (Some)
Другие
Original Itanium - iAPX 432 - RISC: i860 ? i960 ? XScale - Микроконтроллеры: 8048 ? 8051 ? MCS-96
Современные
Будущие
Tukwila ? Tolapai ? Moorestown
Списки

CPU slots / sockets ? Chipsets ? Microarchitectures ? Processors ? Codenames

Atom ? Celeron ? Core ? Core 2 ? Core i7 ? Itanium ? Pentium II ? Pentium III ? Pentium 4 ? Pentium D ? Pentium Dual-Core ? Pentium M ? Xeon
Будущие Core i7 ? Будущие микропроцессоры
Микроархитектуры
Прошлые и нынешние
P5 ? P6 ? NetBurst ? Core ? Nehalem
Будущие
Larrabee ? Sandy Bridge ? Haswell



{{{Alt}}} Это незавершенная статья о аппаратное обеспечение.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.