Dieser Mikroprozessor wird 50 Jahre altertümlich: Mit dem Intel 4004 fing es an

2300 Transistoren, 108 Kilohertz Taktfrequenz und 4-Bit-Rechenwerk: Dieser zurückhaltend ausgestattete Intel 4004 gilt denn weltweit erster Mikroprozessor hinaus einem einzigen Stück Silizium. Intel hatte ihn im Auftrag jener japanischen Firma Busicom entwickelt, die den 4004 ab 1972 im Tischrechner 141-PF einsetzte.

1971 war nicht vorhersagbar, dass die Nachfolger des Tischrechner-Prozessors 4004 – in Folge dessen 8008, 8080 und 8086, hinwieder etwa sogar Zilog Z80 – zu den wichtigsten Motoren jener digitalen Revolution werden würden. Ebenso dasjenige Silicon Valley, wo seinerzeit schon Intel, AMD, Fairchild und HP einheimisch waren, hatte noch Menorrhagie nicht seine spätere Geltung.

Chipsatz MCS-4

Dieser 4004 gehörte zu einem Chipsatz namens MCS-4, jener zusätzlich aus dem 2048-Bit-ROM-Teil 4001 bestand, dem RAM-Chip 4002 und dem I/O-Teil 4003. Die wesentlichen Entwickler c/o Intel waren Federico Faggin, Ted Hoff, Stan Mazor sowie jener 1969 von Busicom zu Intel gewechselte Masatoshi Shima.

Am Linie “Mikroprozessor hinaus einem einzigen Chip” arbeitete seinerzeit hinwieder nicht bloß Intel, sondern etwa sogar Texas Instruments (TI) und wenige Rüstungsfirmen. Dieser Intel 4004 war jedoch im warme Jahreszeit 1971 fertig, wurde – wie eingangs erwähnt – im November 1971 beworben und kam zuletzt sogar im Busicom 141-PF zum Hinterlegung.

Mikroprozessoren gab es schon vor dem Intel 4004 und dem TI TMX 1795, bloß nicht hinaus einem einzigen Chip vereint. Doch es gab schon Logik-ICs wie die bekannte Baureihe 74xx, die TI schon seit dieser Zeit den 1960er-Jahren produzierte. Solche Kartoffelchips mit “Transistor-Transistor-Logik” (TTL), die einfache digitale Grundfunktionen wie NAND-Zaun bereitstellten, ließen sich zu Rechenwerken zusammenschalten. Man brauchte hinwieder viele davon und die mit Dutzenden TTL-Kartoffelchips bestückten Rechnerplatinen wurden sogar TTL-Gräber genannt.

Im Vergleich dazu waren die Single-Chip-Mikroprozessoren nicht nur kompakter, sondern schluckten sogar viel weniger Strom. Durch die rasante Fortschritt jener Kartoffelchips und jener Produktionstechnik wurden Mikroprozessoren rasch schneller oder c/o ähnlichem Funktionsumfang billiger und sparsamer. Schon Herkunft 1972 erschien jener klar stärkere 8-Bit-Mikroprozessor Intel 8008 mit 3500 Transistoren und 800 kHz.

Chip-Umwege

Die Fortschritt des Mikroprozessors aus den ersten Anfängen verlief hinwieder die Gesamtheit andere denn in einer Linie. Denn Intel 4004 und 8008 waren längst nicht flexibel genug nutzbar. Federico Faggin und Masatoshi Shima entwickelten von dort mit Hochdruck solange bis 1974 den 8080 mit 6000 Transistoren.

Infolge jener Ölkrise kam es 1974 zu einer Rezession, hinaus die sogar Intel mit Umstrukturierungen reagierte. Die passten Faggin nicht. Er schied aus und gründete 1974 verbinden mit Ralph Ungermann die Firma Zilog in Cupertino, nicht weit vom Intel-Hauptquartier in Santa Clara. Später folgte Masatoshi Shima. Solange bis 1976 brachte Zilog den Z80 hinaus den Markt, jener vom Sinclair ZX80 solange bis hin zu grafikfähigen Taschenrechnern wie dem TI-81 weite Verbreitung fand.

Motorola hatte 1974 den 8-Bit-Prozessor 6800 vorgestellt, jener sich an jener Baukunst jener PDP11 jener Digital Equipment Corporation (DEC) orientierte. Die Linie wurde 1976 mit dem 6809 und 6801 fortgesetzt. Motorola 6801 mit 35.000 Transistoren und jener 6809 mit 40.000 Transistoren spielten in höhren Ligen. Dieser 6809 hatte verdongeln Hardware-Multiplizierer. Die Befehlssatzarchitektur (ISA) war durchgängig 16-bittig.

Derweil war hinwieder ein anderer “6800-Derivat” entstanden, jener homolog konzipierte 6502 von MOS Technology. Dorthin war jener Motorola-Entwickler Chuck Peddle abgewandert. Dieser 6502 war riesig beliebt, zunächst im Atari 800, Apple I, II, Commodore PET und VC-20, dann später im Jahre 1982 in Gestalt des 6510 im “Brotkasten” C64.

32-Bit-Anklänge

Doch besondere Geltung erlangte 1979 jener 6800-Nachfolger Motorola 68000. Seine Rechenhardware (ALU) war zwar nur 16-bittig, hinwieder die ISA sowie aufgebraucht Register hatten schon richtungsweisende 32 Bits. Damit lag jener lineare Adressraum c/o einst gigantischen 4 GByte, von denen zunächst immer noch riesige 16 MByte physisch nutzbar waren. Chefarchitekt Skip Stritter hatte zuvor am Mikroprozessor z. Hd. IBM-370-Großrechner gearbeitet, sodass wohl mehrere Ideen jener /370-Baukunst in den 68000 eingeflossen sind.

Intel besserte 1977 denn Lösung hinaus den Z80 den 8080 irgendetwas mit dem 8085 nachdem. Doch zu jener Zeit war ein 16-Bit-Prozessor schon langsam säumig, so wie ihn die Wetteifer schon fertig oder in Arbeit hatte. Intel brauchte in Folge dessen möglichst schnell verdongeln preiswerten, hinwieder hinaus 16 Bit aufgebohrten 8085 – und dieser Notnagel wurde jener 8086-Prozessor.

“Good enough”

Dieser am 4. Rosenmonat 1978 vorgestellte 8086 erbte vieles vom 8085 und passte sogar weiterhin in ein preiswertes 40-Pin-DIL-Schalung. Um mit wenigen externen Anschlüssen auszukommen, waren hinwieder wenige Tricks und Verrenkungen nötig, von denen manche noch Jahre später Programmierer zu Verzweiflung brachten. Um Pins zu sparen, wurden nicht nur Adress- und Datensignale per Multiplexing nacheinander hinaus dieselben Anschlüsse geschaltet.

Dieser 8086 war in Folge dessen schon vielmehr eine 16-Bit-Behelfskonstruktion, doch im Urahn aller modernen x86-PCs, dem IBM-PC, kam 1981 eine noch weiter beschnittene 8086-Version zum Hinterlegung: Dieser von Intel Israel in Haifa entwickelte 8088. Sein wichtigster “Vorteil” war jener von 16 hinaus 8 Bit reduzierte externe Datenbus. Damit sank zwar die Performance, doch die zusätzlich zu Mikroprozessor nötige PC-Hardware ließ sich klar vereinfachen und billiger gründen. Doch sollte jener IBM-PC ja sogar nicht etwa Seltenheitswert haben schnell werden, sondern zumindest z. Hd. IBM-Verhältnisse Seltenheitswert haben günstig sein. Dies hat sich in den seither verflossenen 40 Jahren sehr stark geändert – hinwieder dasjenige ist dann schon eine neue Historie, die des x86-PC.

Mehr zur Historie jener Mikroprozessoren:

(ciw)