Il 15 novembre 1971, Intel fece debuttare pubblicamente il primo microprocessore commerciale a chip singolo, l'Intel 4004, con una pubblicità su Electronic News. Cinquant'anni dopo, ecco uno sguardo alla sua eredità—e come il 4004 si confronta con una moderna centrale Intel.
Il primo spot pubblicitario Microprocessore a chip singolo
Nel 1969, un produttore giapponese di calcolatrici chiamato Busicom assunse Intel per creare chip per una calcolatrice progettata da Busicom. Intel ha ideato un chipset (chiamato MCS-4—abbreviazione di “Micro Computer System”) composto da quattro circuiti integrati (IC) che hanno semplificato notevolmente il design interno della calcolatrice. Nel fornire la sua soluzione, Intel ha sviluppato e commercializzato il primo microprocessore a chip singolo al mondo, Intel 4004. Ha inoltre progettato tre chip di supporto: 4001, 4002 e 4003. Di questi, il 4002 era un chip RAM con solo 40 byte di memoria.
L'Intel 4004 è stato lanciato per la prima volta come parte del calcolatore Busicom 141-PF a metà del 1971 (che puoi simulare online nel tuo browser). Dopo una rinegoziazione del contratto con Busicom, Intel è diventata libera di vendere il chipset MCS-4 ad altri. Intel ha presentato l'Intel 4004 al mercato generale inserendo un annuncio nel numero del 15 novembre 1971 di Electronic News, che all'epoca era una rivista di settore di spicco.
La pubblicità originale del 15 novembre 1971 per l'Intel 4004. IntelLa pubblicità originale del 4004 annuncia “una nuova era dell'elettronica integrata”—una delle rare volte in cui la copia pubblicitaria è stata& #8217; non esagero. L’illustrazione dell’annuncio mostra i quattro chip MCS-4 che incombono grandi su un paio di persone al computer e il testo proclama in grassetto, “un computer microprogrammabile su un chip!”
Prima di Intel 4004, le unità di elaborazione centrale del computer (“CPU”) erano solitamente uno o più circuiti stampati pieni di circuiti integrati e componenti elettronici discreti. Grazie alle innovazioni di Intel, tutti quei circuiti potrebbero essere compressi in un unico pezzo di silicio più piccolo di un'unghia. La radicale miniaturizzazione rappresentata dal 4004 ha reso possibili piccoli computer e pratici computer domestici nel prossimo decennio.
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È stato davvero il primo microprocessore?
Esistono alcune controversie su quale chip sia stato effettivamente il primo microprocessore, quindi gli storici generalmente aggiungono affermazioni qualificanti come “single chip” e “commerciale” porre un focus ristretto sui risultati di ciascuna azienda.
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Al momento del debutto commerciale dell'Intel 4004 a metà del 1971, un microprocessore multi-chip stava già volando sull'aereo da combattimento Tomcat F-14 della Marina degli Stati Uniti e concorrenti come Texas-Instruments stavano sviluppando i propri microprocessori a chip singolo.
In particolare, l'Intel 4004 è particolarmente celebrato perché ha segnato l'inizio della lunga e fortunata attività dei microprocessori Intel, che ha plasmato drasticamente l'evoluzione del personal computer e alimenta ancora oggi miliardi di computer. Se Intel fosse svanita come azienda nei primi anni '70, è molto probabile che potremmo celebrare il primo chip di un'altra azienda come importante quanto il 4004. Ma, col senno di poi, possiamo guardare indietro e vedere che il 4004 è stato l'inizio di qualcosa di molto grande.
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Ieri e oggi: Intel 4004 vs Intel Core i9-12900K
La tecnologia dei microprocessori è cambiata radicalmente dal 1971, quando la CPU 4004 di Intel funzionava a soli 740 KHz e conteneva solo 2.250 transistor utilizzando un processo di 10 micrometri. Per mostrare quanto le cose siano cambiate radicalmente, abbiamo confrontato il 4004 con l'ultima CPU desktop top di gamma di Intel, l'Intel Core i9-12900K recentemente annunciato. Ecco uno sguardo alle specifiche fianco a fianco:
Modello CPU
Intel 4004 (1971) *
Intel Core i9-12900K (2021)*
Data Pubblicato
Annunciato il 15 novembre 1971 il 27 ottobre 2021* Prezzo
(2021 dollari)
$ 401,41
$ 589,00
Prezzo
(1971 dollari) $ 60,00* $ 87,82 Velocità di clock massima 0,074 GHz
(740 kHz) 5,20 GHz
(5.200.000 kHz) Dimensione parole 4 bit 64 bit Core 1 16 Thread 1 24 Limite di memoria 0.000004 GB
(4 KB) 128 GB
(134.217.728 KB) Consumo energetico 1 W 125-241 W Dimensione del processo 10.000 nm
(10 µm) 7 nm
(0,007 µm) Dimensione del die 12 mm² (4 mm × 3 mm) 215,25 mm² (20,5 mm) × 10,5 mm)* Numero transistor 2.250 ~21.700.000.000
Di queste statistiche, una che spicca davvero è l'incredibile differenza nel numero di transistor su ciascun chip —2.250 rispetto ai 21,7 miliardi stimati. (Abbiamo calcolato la stima del transistor Core i9 in base alla superficie del chip moltiplicata per la densità del transistor del processo Intel 7). L'enorme aumento del numero di transistor è possibile grazie alla dimensione del processo notevolmente più piccola (7 nm contro 10 µm), che consente funzionalità molto più piccole sul chip, traducendosi in un'enorme densità di transistor in ogni millimetro quadrato.
Inoltre, il moderno chip Intel racchiude molto più di una semplice CPU sul suo die. Include un controller di memoria ad alta velocità, una GPU completa e molto altro ancora integrato in un unico pacchetto. Abbiamo sicuramente fatto molta strada.
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Applicazioni di Intel 4004< /h2>
A causa delle sue capacità limitate—e del fatto che è stato rapidamente eclissato da chip più potenti come Intel 8008—il 4004 non ha visto un uso diffuso rispetto ai chip Intel a 8 bit che seguirono. Tuttavia, ecco un elenco di alcuni prodotti che incorporavano una CPU 4004. Ho tratto molti di questi esempi da un articolo sul 4004 che ho scritto per Technologizer 10 anni fa:
- Il calcolatore da tavolo Busicom 141-PF (1971)
- Il sistema di sviluppo Intel SIM-4 (1972)
- Il sistema di sviluppo Intel Intellect 4 (1973)
- Simulatore di bowling arcade Bally Alley (1974)
- A prototipo di flipper Bally Flicker (1974)
- Wang 1222 word processor (1975)
- Un computer per votare Compuvote (1976)
L'eredità dell'Intel 4004
Solo cinque mesi dopo l'annuncio dell'Intel 4004 su Electronic News, l'azienda ha lanciato l'Intel 8008, il primo microprocessore a 8 bit. L'8008 ha lanciato un'era di computer per hobby domestici come il Mark-8, la cui apparizione sulla copertina di Radio-Electronics nel 1974 ha stimolato l'industria dei personal computer.
Il numero di luglio 1974 di Radio-Electronics presentava il computer Mark-8 basato su 8008. Radio-elettronicaDopo l'8008, Intel ha seguito l'8080 a 8 bit, l'8086 a 16 bit e oltre, con vari personal computer che adottano ogni modello lungo la strada. Questo rapido aumento della potenza del microprocessore lasciò presto il 4004 a 4 bit nella polvere, ma l'impatto culturale del chip era già stato raggiunto.
Essendo il primo microprocessore commerciale in assoluto, l'eredità del 4004 è monumentale. Negli ultimi 50 anni, i microprocessori hanno influenzato radicalmente quasi tutti i settori, rimodellato le economie mondiali e trasformato la civiltà. È difficile sopravvalutare l'importanza del microprocessore, che un giorno potrebbe essere considerato importante quanto la padronanza del fuoco dell'uomo. Dove il fuoco ci ha permesso di cambiare e manipolare la materia fisica, i microprocessori ci permettono di manipolare le informazioni a piacimento.
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La miniaturizzazione della tecnologia non si è fermata con l'invenzione del microprocessore. Oggi, le aziende continuano a integrare caratteristiche e funzioni precedentemente disponibili come chip separati su pacchetti a chip singolo noti come system-on-a-chip (SOC), come la serie M1 di Apple. Sta tenendo Intel sulle spine e la storia non è ancora finita. Ma sappiamo tutti dove è iniziata la storia—nel lontano 1971.
Buon compleanno, Intel 4004!
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