Federico Fadgin se připojil k Intel, aby změnil vizi Teda Hoffa na silikonovou realitu. Méně než jeden rok on a jeho tým vytvořili mikroprocesor 4004, který byl představen v listopadu 1971, první vážný problém pro Fadzhyna bylo vyvinout metodiku pro nové technologie křemíkových hradel. To umožnilo vytvořit složité schémata jiným způsobem. Jelikož nic takového nikdo neudělal, bylo zapotřebí začít všechno od nuly. A Federico Fadzhynu to - on nezávisle vyvinula čip, za pouhých 9 měsíců roku 1970 je fantastický krátkou dobu ve srovnání s procesory Intel „“ budoucích generací. Například pro vytvoření 32bitového čipu trvalo 100 lidí-let.

Provedení

design založený na křemíku brány vytvořené Federico Fadzhynom provedl první mikroprocesor realitu v roce 1971. Bylo to neobvyklé, protože integrace takového složitosti nikdy předtím dosaženo. Fadzhyn schopen vyvinout Intel 4004 nejen pro své inovace v technologii výroby MOS Integrované obvody (IC). Zavazadlového prostoru a skryté touch byly myšlenky, které tvořily základ poprvé použita jeho návrh metodika povolila záchranného architekturu Hoff a realizovat jej v roce 1970, aniž by to, že by bylo nemožné, protože výsledkem by byl příliš pomalý a nákladný být praktická aplikace . Vynález tedy nevytvářel jednoduchý model CPU,nedostatek, který byl v té době, ale při navrhování a realizaci technologie, která byla poprvé dovolil umístit na jediném čipu všechny funkční bloky procesoru.


Ted Hoff doufal, že navrhovaná architektura a sada příkazů mohou být umístěny na jeden krystal. Ale nemohl zhodnotit proveditelnost projektu nebo jeho realizaci, protože ILO nebyl developer. To bylo vynalezeno designem Federico Fadzhyn a rozvržení 2,300 tranzistorů náhodné logikou na čip měří pouze 3x4 mm, levný, s 5x rychlosti a dvojnásobné hustotě více prvků, než je ten, který existoval v té době technologii MOS. Metodika společnosti Fadjin byla průlomem a byla použita ve všech časných mikroprocesorů společnosti. Italský inženýr přinesl projekt do úspěšného konce a hrál důležitou roli při podpoře nových procesorů od společnosti Intel, vedení společnosti ukázala, že čip může být použit nejen v kalkulačkách.

specifikace

Specifikace CPU Intel 4004, jsou následující:

čipu plocha: 12 mm 2.

Maximální hodinová frekvence: 740 kHz.

Doba cyklu: 108 μs (8 cyklů /cyklus týmu).

Příkaz - příkaz 1 nebo 2-cyklus (108 nebo 216 ms), 46300-92600 příkazy za sekundu.

Přidání dvou osmimístných čísel (každý 32 bitů) trvá 850 μs, tj. 79 cyklů příkazů, asi 10 cyklů na desetinné místo.

Samostatné ukládání programů a dat. Na rozdíl od konstrukcí založených na Harvardu, které používají samostatné pneumatiky, má 4004 jedenmultiplexní 4bitová sběrnice pro přenos 12bitových adres, 8bitových příkazů a 4bitových datových slov.

Přímé adresování je 51220 bitů (640 bajtů) paměti RAM, organizované ve formě 1280 čtyřbitových "znaků", z nichž 1024 představuje data a 256 stavů.

Přímé adresování 32768 bit ROM (4096 bajtů).

Sada 46 týmů (41 z nich je 8 bitů široké a 5-16 bitů vysoké).

16 registrů pro 4 bitů.

Vnitřní zásobník podprogramů v hloubce na úrovni 3.

Order Busicom

Počítač s uloženým programem používaným jako kalkulačka v padesátých a šedesátých letech byl jedním z nejlepších úspěchů poválečné éry a byl znám všem inženýrům, kteří pracovat v oboru polovodičů. V roce 1969 se japonský výrobce kalkulátorů Busicom obrátil na Intel, aby do křemíku přeložil svůj logický návrh pro řadu kalkulaček. Jejich přístupem bylo opakování implementace první počítačové programovatelné kalkulačky na světě, Olivetti's Programma 101, na Světovém veletrhu v New Yorku v roce 1965 a uvedení do prodeje ve stejném roce. Programma 101 měla CPU (centrální procesorovou jednotku) a ROM (zařízení pro nepřetržité ukládání) se sekvenčním čtením a zápisem, které byly provedeny z diskrétních komponent. Busicom nabídl podobnou architekturu, která zahrnovala implementaci procesoru na tři čipy MOS ROM a registr pro další dva, s dalšími dvěma I /O čipy.

Architektura MCS-4

Vedoucí oddělení aplikovaného výzkumu Ted Hoff připustil, že složitost návrhu Busicom spočívá v použití sériové paměti,a protože Intel vyvinula svůj první dynamické RAM (random access memory), je zřejmé, že design může zjednodušit tradièním a univerzálnější počítačová architektura na bázi paměti RAM. S Stan Mazora a prostřednictvím interakce s inženýry Busicom, mezi nimi Masatoshi Shima, Hoff formuloval MCS-4 architektury sníženou 7 až 4 čipů. Hoff cítili, že CPA by mohl být realizován ve 4-bitovém mikroprocesoru, ale ani on, ani byli vývojáři Mazor MOS a odborníci Intel nebyli schopni vytvořit komplexní integrované obvody s libovolným logickou strukturu. Návrh proto Hoff volnoběh po dobu asi 6 měsíců až do dubna 1970 nebyl přijat Federico Fadzhin, který vedl projekt.

Inovativní technologie

Federico Fadzhyn přesunuty do Intel od společnosti Fairchild Semiconductor, kde v roce 1968 on vyvinul technologii MOS s křemíkovými bran a dát ji na prvním komerčním integrovaném obvodu světové 3708. Tato technologie byla přijat Intel a pak se celý globální polovodičový průmysl, a za posledních 40 let bylo základní struktura, která se používá téměř ve všech žetonů. Gordon Moore, spoluzakladatel společnosti Intel, uznal, že hlavní součástí jejího brzkého úspěchu byl právě tento krok. technologie MOS s křemíkovými bran za předpokladu, že konkurenční charakteristiky Intel 4004, čip byl asi 5 krát více byl 100 krát méně úniku přechod a uložení 2 x více logických tranzistorů v porovnání s jakýmkoliv typem čipustejné velikosti, vyrobené s hliníkovými žaluziemi a rozptýleným stejným výkonem. To umožnilo vytvoření prvních komerčně úspěšných dynamických pamětí RAM, snímače CCD (zařízení s napájecím napětím), energeticky nezávislé paměťové zařízení a mikroprocesory. Poprvé v historii procesor obsahoval všechny součásti univerzálního počítače.

Vytvoření nového designu a označení

Ted Hoff nebyl návrhářem MOSFET. Jeho úkolem bylo vytvořit architekturu a dále podporovat výrobky. Po určení souboru příkazů byl projekt převeden do týmu vývojářů ILO, vedeného Federicem Fajinem. Práce byla provedena velmi rychle a během 9 měsíců byly vytvořeny 3 hlavní čipy. Posledním z nich v lednu 1971 byl mikroprocesor Intel 4004. Podle Wall of Mazoor získal Fadzina zásluhu, že provedl inženýrský design, zatímco Hoffa vytvořil původní koncepci a architekturu. Masér sám byl jakýmsi prostředníkem, který pomáhal, jak jen mohl, a dělal, co mohl. Federico Fajin vyvinul metodiku pro navrhování struktur MDN křemíkové brány používaných v libovolných logických obvodech. To bylo nutné, protože nová technologie vyžadovala jiný design a zvláště rozložení. Podle Fagina se rozhodl, že místo navrhování logiky zvlášť, a pak schématu, by to mělo být provedeno společně na jednom listu. V tomto případě je nutné brát v úvahu umístění, pokud je to možné, vodičů a tranzistorů umístěných co nejblíže kkonečné uspořádání. Je zřejmé, že pro tento účel bylo nutné předběžně provádět obecné plánování čipů, aby bylo možné znát umístění různých bloků. Právě tehdy objasnil metodiku vytváření takových typů schémat. Navrhování nové vedení Intel projektu a MCS-4 od začátku vývoje až po výrobu mohl přemoci jediný, kdo byl schopen inovovat v technologických procesů modelování obvodů, obvody, logické designu a architektuře počítače. Fadgin získal takové dovednosti a znalosti prostřednictvím svých vzdělávacích a pracovních zkušeností před nástupem do společnosti Intel. Po technické vysoké škole ve Vicenze (Itálie), se podílel na navrhování a vytváření malých tranzistoru paměti experimentální počítač magnetického jádra pro společnost Olivetti Borholombardo (Itálie) ve věku 19 let. Poté absolvoval studium na univerzitě v Padově a začal pracovat na technologii ILO, když pracoval ve společnosti SGS-Fairchild (nyní ST Micro). V roce 1968 byl poslán do Fairchild Semiconductor R & D v Palo Alto (Kalifornie), kde vytvořil technologii ILO křemíkové brány a další.

Skutečné inovace

Koncepce prvního zpracovatele, který se stal hlavním příspěvkem společnosti Hoff k projektu 4004, se uskutečnil také v jiných společnostech. Ke stejnému závěru přišlo několik skupin nezávisle na sobě. Hlavním předmětem vynálezu mikroprocesoru bylo tedy vytvoření ekonomicky proveditelného produktu. Pouze jedna osoba na světě věděla, jak udělat další krok a překládat architekturu do pracovního návrhu. Bylo toFederico Fajin Bez ní by první mikroprocesor nikdy nebyl vybudován. Dokonce i ve společnosti Fairchild vynalezl technologii, která položila základy pro budoucí zařízení. Poté, co začal pracovat v „inteligentní“, opravil chyby Hoff chybí, pak dělal první čip Intel 4004 a poté vedl vývoj 8008 byl hlavním architektem 8080. Zatímco inženýři vědí, jak vytvořit malé počítače udělat logický návrh procesoru a vytvářet programy. Myšlenka čipu, tj umístěn na jediném čipu univerzální počítače, a to i ve vzduchu. Některé architektury již byly implementovány na několika čipových kartách MOS. Nicméně, nikdo nevěděl, jak nainstalovat 2300 tranzistory libovolný logiku - minimální počet pro jednoduchý procesor - čip dostatečně malé velikosti, aby výroba byla levná, rychlost byla vysoká, a ztrátový výkon dostačující k uspokojení stávajících budov. To znamená, že skutečné inovace v mikroprocesoru byl jeho rozložení kremnyevom na jednom čipu, protože vše, co bylo předtím. A to se podařilo Fadzhynu bez výrazné pomoci Ted Hoff a Stan Mazora. Jediná osoba, která mu pomohla, je inženýr firmy Busicom Masatoshi Sima. Přišel do Intel, kontrolovat průběh objednávky pár dní poté, co Fadzhyn byl najat pro tuto práci. Uvědomil si, že v posledních 6 měsících nebyl dosažen žádný pokrok. Vzhledem k prodlení v projektu a nepřítomnosti jakéhokoli inženýra společnosti Intel, který by mohl Simeovi pomocizůstaňte 6 měsíců na urychlení práce. Nicméně ví o integračních obvodech málo, a přestože byl velmi užitečný, Fadzin udělal všechna tvůrčí rozhodnutí. Hlava druhá Vadash Leslie byl tak zaneprázdněn Design 1103 (první 1024 bit dynamická RAM, považuje za budoucnost Intel), které by mohly poskytovat technickou kontrolu nad projektem MCS-4. Po úspěchu 4004 vedl provádění Fadzhyn 8008 a koncipovaný a definoval architekturu nejúspěšnější ze všech prvních zpracovatelů - 4040 a 8080.

Pochybnosti vývoj

Podle Stan Mazora, on a Ted Hoff cítil, že Intel 4004 byl příliš agresivní. Nebyli si jisti, že to může dělat tak na druhé straně začal čip nazvaný 4005. Jednalo se o společný projekt s MIL, který byl partnerem společnosti Intel v Kanadě. Identifikovali mnohem jednodušší strukturu než 4004. Kanadská společnost měla vyvinout čip a Intel - poskytovat paměť. Ukázalo se, že ona nedokázala 4005. Hoff a Mazor v roce 1994 nebyli přesvědčeni o možnosti 4004. To je důvod, proč několik měsíců poté, co se připojil Fadzhyn Intel, oni vytvořili jednodušší architekturu 4005 a poslal do kanadské firmy MIL pro rozvoj. Ale inženýři MIL nemohli udělat mikroprocesor. Bylo jasné, že i vytvoření jednoduchého čipu bylo daleko od rutinní práce. Navíc Hoff a Mazor pochyb o tom, že 4004 může být užitečný pro jiné účely než kalkulačky, pokladny a tak dále. N. Domnívali se, že jen v roce 1201 a později 8008 bude zcela univerzální architekturu, které mají být použity v různých aplikacích aplikacích.Po dokončení Fadzhyn 4004 ukázala, že mikroprocesor může být použit v řízení různých systémů a vyzval Intel 4004 uvést na trh.

Selhání 8008

Další příklad, který dokazuje, jak nezbytné byla metodologie Fadzhyna je to, co Intel 8008 architektura původně vyvinut počítačový terminál Corporation (CTC). Práce na čipu, prvně jmenovaný v roce 1201 bylo zahájeno před Fadzhyn připojila Intel, ale projekt je určen developer procesorů s libovolným logikou, která se pohybovala od firmy General Instrument, nepohnul, protože v té době nebylo některý metodika a knihovna schémat. Práce na 8008 byly přerušeny a obnovily se pouze rok Intel 4004.

Mikroprocesor TI

Dalším příkladem je první Jednočipový procesor, který je druhým zdrojem CTC 8008 uložila společnosti Texas Instruments. Oznámil v médiích v polovině roku 1971, jen několik měsíců po úspěšném vytvoření 4004, tento procesor nikdy nikdy nefungoval a nikdy se neprodával. Byla vytvořena pomocí technologie MOS s kovovou uzávěrkou, která měla dlouholeté zkušenosti s vývojem IP s komplexní libovolnou logikou. Ve srovnání s procesorem Intel-8008 byla velikost čipu TI dvakrát větší, čímž byla zajištěna stejná funkčnost. Rychlost a ztráta výkonu nebyla nikdy zveřejněna.

Příklad následovat

Po 4004 byl dokončen projekt, další inženýrů, a to jak uvnitř, tak vně společnosti Intel, byli schopni studovat metody použité Fadzhynom, studoval design namikroskop. Stejný styl byl použit ve všech ostatních časných mikroprocesorech Intel a Zilog.

Závěrem lze říci,

4004 vůbec první procesor křemík technologie také zámek. V té době byl vyspělejší integrovaný čip. Jeho vytvoření si vyžádalo nejen mimořádné tvůrčí schopnosti a dovednosti projektanta, ale i hluboké znalosti nových technologií, které by mohly mít pouze její developer. Navíc úspěšné dokončení projektu, který by měl být dokončen do 10 měsíců vzhledem k předchozím nesplněných závazků, aby zákazník byl požadovaných velkou dávku odvahy, motivace, manažerských dovedností a přetrvávající tvrdou práci.