40 lat temu powstał pierwszy mikroprocesor
Właśnie minęło 40 lat od zaprezentowania układu Intel 4004, czyli pierwszego mikroprocesora w historii, który zapoczątkował prawdziwą rewolucję cyfrową.
Nawet jeśli nie wszyscy zdajemy sobie z tego sprawę, z mikroprocesorami stykamy się codziennie, niezależnie od tego, czy używamy telewizora, komputera, komórki czy lodówki. Nasze codzienne czynności wyglądałyby bez nich zupełnie inaczej. A zawdzięczamy tę rewolucję Intelowi.
Początek rewolucji
Wszystko rozpoczęło się 16 listopada 1971 roku, kiedy to Intel zaprezentował w formie reklamy w piśmie "Electronic News" pierwszy na świecie jednoukładowy procesor, 4004. 4-bitowy mikroprocesor od Intela kosztował 60 dolarów (jego wyprodukowanie pochłaniało 5 dolarów). Miał 16 wyprowadzeń i pracował z prędkością 740 kHz, a jeden cykl instrukcji wykonywał w ciągu ośmiu cykli zegarowych.
Intel 4004 nie był pierwszym tego typu wynalazkiem, ale był pierwszym dostępnym w sprzedaży. Układy wojskowe F14 CADC pojawiły się już rok wcześniej i były znacznie bardziej złożone. Do 1998 roku jednak w ogóle nie wiedziano o ich istnieniu, z powodu tajemnicy wojskowej. Nie zmienia to faktu, że to nie wojsko, a Intel zapisał się w historii. Mikroprocesor 4004 najpierw służył tylko i wyłącznie kalkulatorom biurowym, dopiero potem zaczęto go programować i wykorzystywać w kolejnych urządzeniach.
Pierwsze mikroprocesory produkowano w technologii SGT (Silicon Gate Technology) na dwucalowych waflach krzemowych. W ich środku znajdowało się 2300 tranzystorów o długości bramki 10 mikrometrów. Nic Wam to nie mówi? To wyobraźcie sobie dla porównania, że w najnowszym Sandy Bridge'u E jest ponad 2,2 mld tranzystorów.
Nowy kierunek dla Intela
Wypuszczenie na rynek 4004 miało duże konsekwencje dla Intela. Od czasu powstania w 1968 roku firma zajmowała się przede wszystkim produkowaniem różnego rodzaju pamięci, przede wszystkim RAM-u. Zmiany nadeszły w 1969 roku, kiedy to Busicom, japońska firma tworząca kalkulatory elektroniczne, zwróciła się do Intela z prośbą o zbudowanie nowego zestawu układów logiki dla kalkulatorów. Intel nie znał się na tworzeniu układów logicznych, ale wyzwanie przyjął.
Twórcami mikroprocesora 4004 zostali Ted Hoff i Federico Faggin. Ten drugi był człowiekiem z zewnątrz, którego zatrudniono specjalnie do tego zadania. Technologia krzemowa, której użyto, była w owych czasach prawdziwie nowatorska (dotychczas używano aluminium). Busicom nie poznał się na wynalazku, Intel zapłacił więc za prawa do projektu i zaczął wykorzystywać pierwszy mikroprocesor komercyjnie.
Narodziny potęgi
Pierwszy mikroprocesor stanowił przełom, ale nie zmienia to faktu, że był dzieckiem nowoczesnej technologii i cięcia kosztów. Dlatego był, jak pisze Ars Technica, "niezdarny". Intel 4004 pracował, jak już wspomniałem, z prędkością 740 kHz, a jeden cykl instrukcji wykonywał w ciągu ośmiu cykli zegarowych. Teoretycznie był w stanie wykonać 92 600 instrukcji na sekundę, w praktyce jednak było to nieosiągalne.
Po raz pierwszy 4004 został zastosowany w japońskim kalkulatorze Busicom 141-PF. Intela czekała jednak jeszcze długa droga od firmy zajmującej się pamięcią do największego na świecie producenta układów scalonych i mikroprocesorów. W kwietniu 1974 firma wypuściła 8080, kolejny, już nie 4-, a 8-bitowy procesor. W tym samym roku z Intela odszedł Faggin, który szybko stworzył własną firmę produkującą procesory o nazwie Zilog. Mimo iż była to bolesna strata, historia pokazała, że jego osoba nie była w Intelu niezbędna.
Dopiero rok 1978 przyniósł prawdziwy przełom. 16-bitowy, zawierający 20 tys. tranzystorów procesor 8086 od Intela został wykorzystany przez IBM przy budowie IBM PC. Tak narodziła się potęga.
Kto naprawdę był pierwszy?
Ale być może to wcale nie 4004, a Texas Instruments TMS 1000 był pierwszym procesorem w historii. On również powstał w 1971 roku i został zastosowany w kalkulatorze. W 1973 roku firma Texas Instruments uzyskała nawet patent. Między Intelem a TI powstał spór. Co więcej, jest bardzo możliwe, że w tym sporze ani TI, ani Intel nie miały racji - pierwszy był procesor AL1, zbudowany przez firmę o nazwie Four-Phase Systems w 1970 roku. Wojny patentowe z tym związane trwały długo, a Intel wygrywał tymczasem w tak zwanym prawdziwym życiu.
Bo niezależnie od tego, kto był naprawdę pierwszy, to właśnie Intel zarobił na procesorach miliardy i stał się ich największym producentem na świecie. A historię, jak pewnie wiecie, piszą zwycięzcy.
Michał Wilmowski
