Intel 4004
| Intel 4004 | |
 | |
| Gyártó | Intel |
| Max CPU órajel |
|
| Gyártás technológia méret | 10 µm lithography process |
| Utód | |
 AWikimédia CommonstartalmazIntel 4004témájú médiaállományokat. | |
AzIntel 4004-es egy4 bitesCPU,amit azIntelvállalat adott ki1971-ben. Ez volt a második teljes, egy lapkára épített CPU (ezt megelőzte aTexas InstrumentsTMS 1000-es mikrovezérlője), azonban ez volt az első kereskedelmi forgalomba kerültmikroprocesszor.A 4004-es már a 10mikrométeresszilíciumkapus PMOS technológiát alkalmazta, és 29000 számítást volt képes elvégezni egy másodperc alatt.
Története és leírása
[szerkesztés]„A szilíciumkonstrukció a lényege az első mikroprocesszornak.”–Federico Faggin.
A mikroprocesszorok feltalálása előtt már ismert volt azok architektúrája és logikai terve, az azonban még nem, hogyan kivitelezhető egy mikroprocesszor szilíciumban.
A 4004-es 16 lábú CERDIP tokozásban jelent meg1971.november 15-én.A 4004-es az Intel első számítógépprocesszora. (A cég korábban félvezető memóriachipeketgyártott.)
A chip fő tervezője Federico Faggin és Ted Hoff volt az Intel részéről, és Sima Maszatosi aBusicomtól.Eredetileg aJapánBusicomcégnek készítették az általuk gyártottszámológépekhez.A 4004-eshez egyedi támogató chipek is készültek.
A 4004-es áramköre 2300tranzisztorbólépül fel, és a következő évben az első 8 bites mikroprocesszor követte, a 3300 tranzisztoros 8008-as (és a 4040, az átdolgozott 4004-es). Az Intel negyedik mikroprocesszora, a 8080 indította el a mikroszámítógépek forradalmát.
2006.november 15-én,az Intel 4004 35 éves évfordulóját az Intel úgy ünnepelte, hogy kiadta a chip vázlatát, az elkészítésének részleteit, és a felhasználói kézikönyvet.
Technikai részletek
[szerkesztés]
- Maximális órajel: 740kHz.
- 4 bitesBCDaritmetikát támogatóALU
- Utasításciklus: 10,8 µs[1](8 órajelciklus / utasításciklus)
- Utasítás-végrehajtás ideje: 1 vagy 2 utasításciklus (10,8 illetve 21,6 µs), 46300–92600 utasítás másodpercenként.
- Különálló program- és adattárolók. AHarvard architektúrávalellentétben, amelyben az adatok és a programkód különbuszokonközlekednek, a 4004-esben a kivezetések számának alacsonyan tartása érdekében egyetlenmultiplexelt4 bites buszt alkalmaztak az alábbi adatok átvitelére:
- 12 bites címek
- 8 bites utasítások
- 4 bites adatszavak
- Utasításkészlete46 utasítást tartalmaz (41 db 8 bites, 5 db 16 bites).
- Regiszterkészlete 16 regisztert tartalmaz, 4 bites mind.
- Belsőfüggvényverme3 szint mély.
Kiegészítő chipek
[szerkesztés]- 4001: 256byteROM, és egy beépített 4 bites I/O kapu.
- 4002: 40 byte RAM, és egy beépített 4 bites output kapu. A chip RAM része 4 regiszterbe szerveződött, amely 20 darab 4 bites szóra tagolódik:
- 16 adatszóra
- 4 státuszszóra
- 4003: 10 bites párhuzamos output léptető regiszter, a billentyűzet, nyomtató stb. vizsgálatára.
- 4008: 8 bites cím retesz az alapvető memória chipekhez való hozzáféréshez, és egy beépített 4 bites chipválasztó és I/O kapu.
- 4009: Program- és I/O hozzáférés-konverter az standard memória és I/O chipekhez.
Gyűjtők
[szerkesztés]Az Intel 4004 egyike a világ legkeresettebb gyűjthető / antik chipjeinek. A 4004-es a nagy értékű chipek családjába tartozik. 2005-ben a hasonló chipek ára az 1000 dolláros összeget is elérte azeBayen.A kevésbé értékes darabok árai 300 és 500 dollár között vannak.
Érdekességek
[szerkesztés]- Az Intel 4004-ről azt mondták, hogy azENIAC-hoz, az 1946-os szuperszámítógéphez hasonló, amely 27 tonnát nyomott és 167 m²-nyi területet[2]foglalt el – tehát az ENIAC kb. tizennégymilliószor akkora területet foglalt, mint a 4004, annak 12 mm²-es[3]lapkaméretével összehasonlítva.
- Egylegendaszerint aPioneer–10űrszondában, amely az első volt, ami sikeresen elhagyta aNaprendszert,Intel 4004-es mikroprocesszort használtak. Dr. Larry Lasher az Ames Research Center-től azt nyilatkozta, hogy a Pioneer fejlesztő gárdája valóban kiértékelte a 4004-est, de „túlságosan újszerű volt abban az időpontban, hogy beletervezzék az egyik Pioneer projektbe”.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑Intel's museum archivei4004 datasheet
- ↑en:Eniac#Description:... 27 t, 167 m²
- ↑http:// thocp.net/timeline/1970.htmArchiválva2012. június 25-idátummal aWayback Machine-ben "It has 12 sq mm die size..."
További információk
[szerkesztés]
- Intel's First Microprocessor—the Intel® 4004— Intel Museum (Intel Corporate Archives) entry.
- The Intel 4004: A testimonial from Federico Faggin, its designer, on the first microprocessor's thirtieth birthday— Faggin's own 4004 website.
- Interview with Masatoshi Shima regarding his role in the 4004— at theIEEE's History Center.
- MCS-4 Micro Computer Set Data Sheet (12 pp.)— Intel Corp., November 1971; at the Smithsonian's Chip Collection.
- Comprehensive Intel 4004 chipset information— at Christian Bassow's CPU Museum.
- Intel 4004 schematics— at the unofficial 4004 website, and a simulator in Java.
- Cover of the IEDM (International Electron Devices Meeting) ProgramThe Silicon Gate Technology was first presented by its developer, Federico Faggin, at the IEDM on October 23, 1968 in Washington, D.C.
- Cover of "Electronics" magazine, September 29, 1969The cover features the Fairchild 3708, the world's first commercial integrated circuit using Silicon Gate Technology, designed by Federico Faggin at Fairchild in 1968.
- 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.
