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随着日本公司加入竞争,内存的生意越来越艰难。尽管当时有很多美国人抱怨日本人公司以低于成本的价格向美国倾销产品,但一个不可否认的事实是,日本在芯片制造上的速度和质量是无与伦比的。这时候,英特尔公司面对有史以来最大的生存危机。不过最终他们作出一个令人钦佩的决断:放弃内存,全力投入微处理器业务。
说到微处理器业务,其实最初是件很偶然的事情:英特尔的一家客户(busicom,一家现已不存在的日本厂商)要求英特尔为其专门设计一些处理芯片。在研究过程中,英特尔的研究员霍夫(hoff)问自已:对于集成电路,能否在外部软件的操纵下以简单的指令进行复杂的工作呢?为什么不可将这个计算机上的所有逻辑集成到一个芯片上并在上面编制简单通用的程序呢?这其实就是今天所有微处理器的原理。但日本公司对此毫无兴趣。在同事的帮助及公司支持下,霍夫把中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,再加上存储器;完善了这种后来被称为4004的芯片,也就是世界上第一片微处理器。1971年英特尔诞生了第一个微处理器——4004。
第一个微处理器4004
4004的集成度只有2300个晶体管,功能其实比较弱,且计算速度较慢,以致只能用在busicom计算器上,更不用说进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机eniac来说,它已经轻巧太多太多了。而且最大的历史意义是,它是第一个通用型处理器,这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。所谓专用集成电路设,就是为不同的应用设计独特的产品,一旦应用条件变化,就需要重新设计;当然在商业盈利上,对设计公司是很有好处的。但是英特尔公司的目光并没有这么短浅,霍夫做出大胆的设想:使用通用的硬件设计加上外部软件支持来完成不同的应用,这就是最初的通用微处理器的设想。
英特尔公司很快对这个设想进行了论证,发现确实可行,而且这种产品的好处就在于采用不同的软件支持就能完成不同的工作,这比重新设计专用的集成电路要简单得多。看到这种产品将来的广阔前景,英特尔公司马上投入了设计工作并很快推出了产品——世界上第一块微处理器intel 4004。
其实4004处理只能处理4位数据,但内部指令是8位的。4004拥有46条指令,采用16针直插式封装。数据内存和程序内存分开,1k数据内存,4k程序内存。运行时钟频率预计为1m,最终实现达到了740khz,能进行二进制编码的十进制数学运算。这款处理器很快得到了整个业界的承认,蓝色巨人ibm还将4004装备在ibm 1620机器上。
4004的核心电路照片
像木质工艺品的4004
金属材质的4004
4004系列cpu的全家福
第4页:有史以来第一个知名的个人电脑问世
在4004发布后不久,英特尔连续的发布了几款cpu:4040、8008,但市场反响平平,不过却为开发8位微处理器打下了良好基础。
8008的运算能力比4004强劲2倍。1974年,一本无线电杂志刊登了一种使用8008作处理器的机器,叫做“mark-8(马克八号)”,这也是目前已知的最早的家用电脑了。虽然从今天的角度看来,“mark-8”非常难以使用、控制、编程及维护,但是这在当时却是一种伟大的发明。
c8008-1全貌
这颗比较清楚一点c8008
8008的核心照片
更帅一点的d8008
最帅的d8008-1
下一代产品叫做8080,8080被用于当时一种品牌为altair(牵牛星,这个名字来源于当时电视节目里一个流行的科幻剧)的电脑上。这也是有史以来第一个知名的个人电脑。当时这种电脑的套件售价是395美金,短短数月的时间里面,销售业绩达到了数万部,创造了个人电脑销售历史的一个里程碑。