Intel 4004 – jak vypadal první mikroprocesor?

Společnost Intel si 15. listopadu připomněla výročí 40 let od oficiálního uvedení svého prvního mikroprocesoru Intel 4004. Podívejme se blíže na to, jak vypadal vrchol techniky před čtyřmi desetiletími.

Intel 4004 – jak vypadal první mikroprocesor?


I když procesor Intel 4004 se oficiálně objevil v časopise Electronic News 15. listopadu 1971, kde jej Intel poprvé inzeroval, některé zdroje tvrdí, že byl poprvé dodáván již v březnu tohoto roku. Procesor byl zapouzdřen v keramickém pouzdře s 16 piny (8 po každé straně) a za jeho návrhem stáli inženýři Federico Faggin (který později založil konkurenční Zilog), Ted Hoff a Masatoshi Shima.

Vývoj probíhal od konce 60. let a projekt s názvem MCS-4 měl za cíl integrovat na jediný kus křemíku kompletní procesorovou logiku, která dříve byla rozdělena obvykle do více čipů. K tomu byly navrženy nové typy bran, jež pak našly využití v dalších generacích typech prvků postavených v rámci rodiny MSC-4 (ROM 4001, RAM 4002 a řadič 4003) i v dalších generacích čipů.

Původním cílem Intelu bylo nabídnout u svého čtyřbitového procesoru 4004 frekvenci 1 MHz, podařilo se mu dosáhnout jen na 740 kHz. Procesor se skládal z 2 300 tranzistorů a byl schopný zpracovávat přibližně 92 000 instrukcí za sekundu. Samotná instrukční sada pak obsahovala celkem 46 instrukcí. Dále bylo k dispozici 16 registrů se šířkou 4 bity pro každý. TDP procesoru bylo 0,63 wattu. Původní cena procesoru 4004 při uvedení byla 60 dolarů, ale dnes jsou za něj někteří sběratelé na eBay ochotni zaplatit i částky přes 500 dolarů.

I když se Intel 4004 nestal základem klasických počítačů, ale našel využití zejména v kalkulačkách a dalších průmyslových přístrojích (uvažovalo se i o jeho nasazení v kosmických sondách), stal se prvním modelem z řady vedoucí k dnešním moderním x86 procesorům. Již v roce 1972 uvedl Intel 8bitovou verzi Intel 8008, který nejprve pracoval na 0,5 MHz, ale tato frekvence byla postupně zvýšena až na 0,8 MHz. Tento čip s 3 500 tranzistory paradoxně zpracovával instrukce pomaleji než jeho 4bitový předchůdce 4004 a maximem bylo 80 000 instrukcí při nejvyšší frekvenci. Prvním skutečným x86 procesorem se pak stal 16bitový Intel 8086 uvolněný na trh v polovině roku 1978, který byl vyráběn až do 90. let a o rok později byl uvolněn i v osmibitové verzi Intel 8088.

Říká se, že polovodičový průmysl za posledních 40 let zažil takový nárůst, který je nesrovnatelný s jakoukoliv jinou oblastí. Existuje například pěkný příměr srovnávající nárůst rychlosti mikroprocesorů k rychlosti létání. Pokud bychom si představili, že v roce 1971 letělo letadlo z New Yorku do Paříže zhruba 7 hodin, což by rychlostně mělo odpovídat prvnímu mikroprocesoru firmy Intel 4004, pak by nyní tento let neměl trvat déle než 1 sekundu, kdyby se létání letadly zrychlovalo stejně, jako výkon procesorů.











Komentáře