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第一款具可程式化功能的微處理器50歲了!Intel 4004起源曝光

▲除了Intel 4004,當時還包含作為ROM使用的Intel 4001、作為RAM使用的Intel 4002,以及移位暫存器Intel 4003
▲除了Intel 4004,當時還包含作為ROM使用的Intel 4001、作為RAM使用的Intel 4002,以及移位暫存器Intel 4003

Intel宣布,第一款具可程式化功能的微處理器Intel 4004迎接誕生50週年,而這款微處理器也成為Intel在發展歷史上的重要轉折,並且影響日後運算技術發展。

▲第一款具可程式化功能的微處理器Intel 4004迎接誕生50週年
▲第一款具可程式化功能的微處理器Intel 4004迎接誕生50週年

Intel 4004微處理器的誕生,起源於當時的日本計算機公司 (Nippon Calculating Machine)希望Intel協助打造12款客製化微處理器,預計用在當時的Busicom 141-PF列印計算機原型設計,當時Intel工程團隊則建議將微處理器精簡為4款,並且透過可程式化設計對應不同計算需求,其中便包含Intel 4004。

▲當時應用在日本計算機公司的Busicom 141-PF列印計算機
▲當時應用在日本計算機公司的Busicom 141-PF列印計算機

而Intel 4004分別由Federico Faggin、Stan Mazor,以及Marcian E. (Tedd) Hoff三名工程師合力設計,成為全球第一款具可程式化功能的微處理器,同時也奠定Intel後來處理器設計發展方向,因此這款處理器也成為Intel日後發展重要轉折產品。

當時除了Intel 4004,實際上還包含作為ROM使用的Intel 4001、作為RAM使用的Intel 4002,以及移位暫存器Intel 4003,其他則包含地址鎖存器Intel 4008與控制I/O埠的Intel 4009。

Intel 4004處理器尺寸為3mm × 4mm,大致上跟人類手指大小相仿,並且以16組針腳連接電路運作,內部含有2300組電晶體,本身採五層設計、以10微米製程生產。

主頻為108KHz,最高運作時脈可達740KHz,可對應4位元運算模式,支援8位元指令集與12位元定址模式,若以10.8微秒運算周期時,可對應每秒運算9萬次,成本低於100美元,同時體積也比透過真空管設計的運算設備更小巧。

相較Intel在今年推出的第12代「Alder Lake」Core系列處理器搭載數十億組電晶體數量,並且對應64位元運算模式,運作時脈更達5.2GHz,足見過去50年以來的半導體技術演進程度,甚至Intel目前更已經布局神經網路運算,以及量子運算領域,同時更讓處理器運算架構隨著市場需求改變與精進。

▲Intel 4004內部電晶體結構
▲Intel 4004內部電晶體結構

▲Intel 4004
▲Intel 4004

▲Intel執行長Pat Gelsinger今年揭曉第12代Core處理器時,曾手持Intel 4004作為開場
▲Intel執行長Pat Gelsinger今年揭曉第12代Core處理器時,曾手持Intel 4004作為開場

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

半導體 日本 Intel 處理器

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