1971年11月15日:Intel 4004,环球第一款商用微处理器的出身
弁言
1971年11月15日,是一个值得纪念的日子。在这一天,美国英特尔公司(Intel)发布了一款划时期的产品——Intel 4004,这是环球第一款商用微处理器,也是个人打算机的先驱。这款微型芯片的涌现,开启了微电子技能的新纪元,为打算机的发展和遍及奠定了根本,也为无数的创新和运用供应了可能。

背景
微处理器是一种集成电路,它能够实行打算机程序中的指令,完成各种逻辑和算术运算。微处理器的核心部分是中心处理单元(CPU),它是打算机的大脑,掌握着打算机的运行。微处理器的性能,紧张取决于它的位宽、时钟频率、指令集、寻址能力等成分。
在1971年之前,打算机的CPU是由多个分立的电子元件组成的,体积弘大,功耗高,本钱昂贵,只能用于大型机和小型机等专业领域。为了实现打算机的微型化和低本钱化,须要将CPU的功能集成到一块单片的电路上,这便是微处理器的观点。
微处理器的观点并不是英特尔公司创始的,早在1950年代,就有一些科学家和工程师提出了类似的想法,并进行了一些考试测验。然而,由于当时的技能水平和市场需求的限定,这些考试测验都没有取得本色性的进展。直到1960年代后期,随着集成电路技能的发展和打算器等电子产品的兴起,微处理器的研制才有了打破的机会。
发明
英特尔公司是一家成立于1968年的半导体公司,紧张生产存储器芯片。1969年,一家日本公司Busicom委托英特尔公司为其设计一款高性能的打算器芯片。英特尔公司的工程师霍夫(Marcian Hoff)卖力这个项目,他创造Busicom的哀求过于繁芜和昂贵,须要12块不同的芯片来实现打算器的功能。霍夫提出了一个创造性的想法,即用一块通用的微处理器芯片来代替多块专用的芯片,通过改变程序的办法,来实现不同的功能。这样,不仅可以节省本钱,还可以提高灵巧性和可扩展性。
霍夫的想法得到了英特尔公司的支持,他和他的同事费金(Stanley Mazor)、沙诺伊(Federico Faggin)等人开始了微处理器的设计和制造事情。他们经由一年多的努力,终于在1971年11月15日,推出了环球第一款商用微处理器——Intel 4004。
特点
Intel 4004是一款4位微处理器,也便是说,它一次可以处理4位(即一个十六进制数)的数据。它的尺寸为3mm×4mm,外层有16只针脚,内有2300个晶体管,采取10微米的制程。它的事情频率为108kHz,每秒可以实行6万条指令,寻址空间为640字节,指令集为46条。它的性能大约相称于1946年出身的天下上第一台电子打算机ENIAC,但它的体积却只有ENIAC的18000分之一,重量只有ENIAC的10000分之一,功耗只有ENIAC的5000分之一,本钱只有ENIAC的2500分之一。
Intel 4004最初是为Busicom的打算器而设计的,但它的通用性使得它可以运用于其他领域,如终端机、打印机、掌握器等。它是个人打算机的先驱,也是英特尔公司后来推出的一系列微处理器的先人,如8008、8080、8086、80286、80386、80486、Pentium等。
影响
Intel 4004的涌现,标志着微电子技能的新纪元,为打算机的发展和遍及奠定了根本,也为无数的创新和运用供应了可能。它使得打算机的体积缩小,性能提高,本钱降落,从而使得打算机不再是少数专业人士的专利,而是可以进入千家万户,为人们的生活和事情带来便利和乐趣。它也催生了一批新的家当和市场,如个人电脑、移动通信、互联网、多媒体、人工智能等,极大地推动了科技的进步和社会的变革。
Intel 4004是一个伟大的发明,它改变了天下,也改变了我们。本日,当我们利用智好手机、平板电脑、条记本电脑等设备时,不妨想一想,它们的内部都有一个微处理器在事情,而这统统,都要从1971年11月15日,Intel 4004开始提及。