本文的第1部分描述了如何Busicom选择英特尔开发和制造世界上第一个商用微处理器。第2部分描述了如何创建英特尔4004微处理器,带到市场。

1970年3月底或4月初,日本岛正敏和Busicom很生气!他1969年访问英特尔Busicom高管多次时,和Busicom英特尔同意支付开发费用设计制造一套专有4-chip Busicom模块化141 - pf的计算器。日本岛已经开发了一个初始设计方案,要求打大大规模集成电路芯片,英特尔根本无法制造或包。英特尔的Ted Hoff然后开发了一个架构的建议,呼吁芯片组——包括4比特CPU、RAM和ROM -被称为MCS-4。Busicom高管选择了霍夫的提议。协议后,日本岛回到日本,进一步细化的计划桌面计算器基于霍夫提出的芯片组。他也写了几个固件程序,帮他调试提出了CPU指令集。

它几乎没有发生,第二轮

日本岛返回英特尔在1971年4月7日,发现一直毫无进展发展MCS-4芯片组在其间的几个月。更糟糕的是,当他到达时,他发现Ted Hoff现在工作在一个完全不同的项目。(一个项目产生第一个8位微处理器,英特尔8008。)费德里科•Faggin离开,谁会加入英特尔刚刚从日本,日本岛前一周到达MCS-4项目工作。

日本岛要求看芯片的电路图。Faggin通知日本岛,他只是在英特尔工作了一个星期,顺便说一句,没有任何MCS-4芯片的电路图。没有人负责这个项目。

下面是Faggin描述的情况:

“我被雇来的项目负责人“Busicom项目。“1969年,Busicom了计算器的设计对于一个家庭来说,他们希望英特尔设计转移到硅。他们的设计是一个专用,与macro-instructions CPU-based机,罗,和移位寄存器读写内存,分区在7个不同的芯片。CPU功能是分布在三个独立的芯片。当Ted Hoff看到Busicom设计,他惊讶于它的复杂性,提出了一个简化的架构基于一个更通用的,单片机,4比特CPU,和单独的ROM芯片I / O,内存和I / O和移位寄存器。后的基本架构和规范这四芯片集,称为MCS-4,完成后,项目转移到金属氧化物半导体设计组织实施。

“对于一个典型的定制设计,客户通常提供了验证逻辑设计的金属氧化物半导体供应商实现硅。半导体公司将客户的逻辑设计转化为适当的MOS电路,芯片布局,创建面具,定制的测试软件,最后为客户生产芯片。公司做MOS定制芯片几年了pre-characterized电路的设计方法和构建块来帮助芯片无错的较快发展。

“Busicom希望英特尔的原始设计转化为七定制芯片因此已经被设计,它是建立在逻辑门和验证是正确的水平。霍夫的提议,然而,不只是概念和逻辑设计或验证。因为英特尔致力于内存芯片设计,没有与随机逻辑芯片设计经验;它没有设计方法和没有pre-characterized电路构建块。

“此外,所需的设计风格与硅栅技术比随机逻辑与金属门,完全不同的方法已经存在。描述和生产测试需要测试人员和测试方法,英特尔还没有。我加入了英特尔的那一天,我在我面前的任务执行整个逻辑电路、和布局设计的四个芯片,描述,将其转移到生产,在六个月。的时间表,英特尔同意Busicom六个月前,但没有工作一直做的!我也最终设计和构建了描述和晶圆排序测试人员,而最终测试试验机被购买。”

难怪日本岛感到不安。

在今年4月,1970年访问英特尔、日本岛曾计划检查4004 CPU的逻辑设计,看到已经取得哪些进展其他MCS-4芯片的设计。英特尔没有进步。因此,日本岛扩展他的呆在英特尔至10月,帮助Faggin完成该项目。

日本岛辅助Faggin项目的开发阶段。他学会了如何设计集成电路使用Faggin为英特尔开发的方法。他协助检查逻辑设计,芯片布局,红宝石MCS-4芯片的艺术品。他还获得了大部分的逻辑设计的4004 CPU、Faggin的监督之下。

英特尔挤4004微处理器为16-pin倾斜,因为这是公司手上的包。图片来源:托马斯•阮4.0 CC冲锋队,通过维基共享

Faggin和日本岛工作的节奏更加猛烈,产生工作样本MCS-4芯片组只有9个月。Faggin生命带来了第一个4004微处理器测试人员今年1月,1971年。在这一点上,Busicom MCS-4芯片组,因为它是唯一的客户已经付了四个ICs的发展。MCS-4芯片也因此专有,世界几乎剥夺了世界上第一个商用微处理器。然后,发生了一件事。

它几乎没有发生,第三轮

的罗伯特·诺伊斯说,在他1981年的文章题为“英特尔微处理器发展的历史”:

“完成时,新的芯片设置只能出售Busicom由于合同限制。但在1971年的夏天,计算器业务变得更具竞争力,Busicom要求英特尔降低价格计算器组件。通过谈判,英特尔芯片集卖给其他客户non-calculator应用程序。”

Ted Hoff和费德里科•Faggin问诺伊斯和Busicom削减这笔交易,因为他们都相信微处理器有一个光明的未来。然而,诺伊斯已经倾向于希望这笔交易。根据诺伊斯的传记作家,莱斯利博士柏林,诺伊斯已经推出了自己的研究项目的可行性微处理器作为一个商业产品。柏林的描述的情况她诺伊斯传记,微芯片背后的男人:罗伯特·诺伊斯和硅谷的发明:

”后不久Busicom选择霍夫的架构的计算器,诺伊斯已经悄悄地开始他自己的私人版本的市场研究的一个通用的编程逻辑方式。”(这个词微处理器还没有进入使用。)访问客户时要求定制电路对某些简单的逻辑功能,诺伊斯确定在某种程度上问,在一个即时的方式,为什么客户没有就买电脑和程序的任务。答案总是相同的:我可以这样做,但是太贵了。研究进一步强化了诺伊斯的预感,微处理器可用于许多潜在的应用程序并不只在电脑,但也很大程度上没有受到微电子领域,如汽车和家用appliances-if价格是正确的。”

在英特尔有反对意见,不过,根据诺伊斯:柏林的传记

“工程主管安迪·格鲁夫希望微处理器消失。(营销经理)鲍勃。格雷厄姆认为该公司已经有足够的内存芯片销售。”

诺伊斯的新协议与Busicom到9月底,1971。Busicom MCS-4芯片组上获得了想要的价格让步以换取授予英特尔的市场是世界上第一个商用微处理器。(1974年Busicom破产)。

然而,英特尔没有立即开始营销MCS-4芯片组的其他潜在客户,在1971年10月,可能是因为英特尔上市。公司还在开发8位英特尔8008微处理器,它将引入今年4月,1972年,它是成功骑的海啸1103年出售其开创性的DRAM, 1970年10月,该公司宣布。这是一个繁忙的时间英特尔。有很多其他的事情要做。

英特尔最终宣布4004年4比特CPU和三个支持芯片跑的一个广告电子新闻1971年11月15日。这是世界上第一个商用微处理器的官方生日。

为了纪念50th的生日,我给最后一句话Masatoshi日本岛4004微处理器的影响。在一个口述历史,日本岛说,他相信微处理器的最大创新是用软件代替硬连线逻辑。没人知道怎么做之前英特尔宣布4004微处理器。在4004年宣布之后,变得容易。

引用:

注意:由于英特尔半导体历史上4004年起如此巨大的作用,它的起源的话题很多,很多文章在过去50年。这些文章中的信息是准确的。一些看起来小于准确。本文基于主要参考文献写的主体参与的项目和口述历史告诉校长。也是基于罗伯特·诺伊斯传记写的著名的硅谷历史学家,作家,和项目历史学家硅谷斯坦福大学档案馆,莱斯利·柏林博士。在我看来,这是最准确的方法来告诉这个故事。

10. n·诺伊斯和m·e·霍夫”英特尔微处理器发展的历史,“在IEEE微,1卷,不。1、在8至21页。1981年2月,doi: 10.1109 / MM.1981.290812。

一个口述历史Masatoshi日本岛进行了1994年由威廉•Aspray IEEE历史中心,皮斯卡塔韦,新泽西,美国。https://ethw.org/Oral-History Masatoshi_Shima # Tedd_Hoff.27s_Initial_LSI_Design

英特尔4004微处理器口述历史面板、计算机历史博物馆,2007年4月25日。https://www.computerhistory.org/collections/catalog/102658187

柏林,莱斯利。微芯片背后的男人:罗伯特·诺伊斯和硅谷的发明。牛津:牛津大学出版社,2005年。

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