İlk İşlemci Intel 4004 Hikayesi:
Dünyanın ilk mikroişlemcisidir ve 1971 yılında piyasaya sürülmüştür. Bu mikroişlemci, Intel’in Marcian “Ted” Hoff, Federico Faggin, ve Stanley Mazor gibi mühendisleri tarafından tasarlanmıştır. Intel 4004, bir dört-bitlik mikroişlemci olarak tasarlanmış ve genellikle entegre devre (IC) formunda bulunmuştur.
Mart 1971’de piyasaya sürülen ve en son Silicon Gate teknolojisini kullanan 4004, Intel’in işlemci endüstrisinde küresel hakimiyete yükselişinin başlangıcı oldu. Dolayısıyla, o zamanlar henüz yeni bir şirket olan Intel’in tüm kaynaklarının bu çığır açıcı projeye adandığını düşünebilirsiniz.
Dört mühendisten ilki, yeni bir bilgisayarlı hesap makinesi yaratmak isteyen Japon ofis hesap makinesi şirketi Busicom’da çalışan Masatoshi Shima’dır. Nisan 1969’da Busicom ve Intel, Intel’in hesap makinesi için özel bir çip seti geliştirmesi konusunda geçici bir anlaşma imzaladı.
Sonuç olarak, Haziran 1969’da Shima ve diğerleri planları daha ayrıntılı olarak tartışmak için Intel’e gitti. Shima sekiz çipli bir sistem önerdi: klavye ve yazıcı gibi çevre birimleriyle arayüz oluşturmak için üç çip, verileri depolamak için bir çip, program kodunu saklamak için bir çip ve birlikte CPU’yu oluşturacak iki çip.
Ted Hoff (ikinci mühendis) ve Busicom ile görüşmelerde bulunan Intel uygulamalar departmanının başkanıydı. Hoff, Intel’in bu kadar çok çip üretmede zorluk çekeceğinden endişeliydi, özellikle de sistemin ara bağlantı için çip başına çok sayıda pin gerektirmesi ve bunun da Intel’in kullandığı seramik paketleme teknolojisinin sınırlarını zorlaması nedeniyle.
Çip sayısını yarıya indirmeyi önerdi: 4001 olarak adlandırılan 256 baytlık bir program bellek yongası, 40 baytlık bir veri bellek yongası, 4002, bir çevresel arayüz yongası, 4003 ve bir CPU yongası, 4004. Tüm sistem — MCS-4 olarak adlandırılan bu sistem 4 bit olacak ve çipleri birbirine bağlamak için gereken pin sayısını önemli ölçüde azaltacak.
Hoff, Intel’den Stanley Mazor adlı 3 numaralı mühendisi işe aldı. Hoff ve Mazor birlikte her çip için bir dizi spesifikasyonu ve önerilen bir üretim programını bir araya getirdiler.
Sonunda Intel, tüm zamanların en iyi işe alımlarından birini yaptı ve bu hikayedeki dördüncü kritik kişiyi tanıttı: Bu işe son derece uygun genç bir mühendis olan Frederico Faggin. Faggin, kariyerinin başlangıcında İtalya’da Olivetti için sıfırdan bir bilgisayar tasarlayıp üretmişti. Daha sonra 1960’ların sonlarında Silikon Vadisi’ndeki Fairchild Semiconductor’a katıldı ve burada Intel çiplerinin dayandığı gelişmiş metal oksit yarı iletken (MOS) teknolojisine önemli katkılarda bulundu.
Faggin, Fairchild’den daha girişimci bir ortamda çalışmak istedi ve bu nedenle Nisan 1970’te Intel’in teklifini kabul etti. Faggin’in işteki ilk gününde Mazor, ona Busicom projesi hakkında bilgi verdi. Faggin’in , IEEE Solid-State Circuits Magazine’in Kış 2009 sayısı için 4004’ün gelişimiyle ilgili kişisel açıklamasında programı gördüğünde yazdığı gibi: “Ağzım açık kaldı: Dört çip tasarlamak için altı aydan az bir sürem vardı; CPU mümkün olanın sınırındaydı.”
Faggin çipler üzerinde karmaşıklık sırasına göre çalıştı: 4001 ROM, ardından 4003 arayüz çipi, ardından 4002 RAM ve son olarak 4004 CPU. Shima çiplerin mantığını kontrol etti ve bunların Busicom’un daha büyük hesap makinesi tasarımına nasıl sığacağı konusunda geri bildirimde bulundu.
1970 yılının sonunda çip tasarımı tamamlandı. Faggin, CPU’nun düzenine kişisel bir gösteriş ekledi: Baş harflerini işlemcinin kenarına yerleştirdi; yapılan her 4004’ün içine mikroskobik bir “FF” kazınmıştı. Busicom nihayet Mart 1971’de tam bir çalışan MCS-4 çip setine sahip oldu.
Intel, Kasım 1971’de 4004’ün reklamını yapmaya başladı: Reklam metninde “Entegre elektroniklerde yeni bir çağın duyurusu yapılıyor” diye sesleniyordu; reklamcılıkta mutlak gerçeğin nadir bir örneğidir.
Fotoğraf: x86-guide
İlk İşlemci Intel 4004 ‘ün Temel Özellikleri:
* 15 Kasım 1971 ‘de tanıtımı yapıldı
* Saat Hızı 740 kHz
* 0.06 MIPS
* Yol genişliği 4 bit
* PMOS
* Transistör sayısı 2,300
* Adreslenebilir Hafıza 640 byte
* Program Hafızası 4 KB
* Ticari mikroişlemcilerin ilklerindedir
* Busicom hesaplayıcısından esinlenerek dizayn edilmiştir.
- Mimari: Intel 4004, tek bir entegre devre üzerinde dört-bitlik bir mikroişlemci olarak yer alır. Bu, işlemcinin dört-bitlik veri yolu ve dört-bitlik bir adres bus’una sahip olduğu anlamına gelir.
- Hız: 4004, 740 kHz’de çalışan bir işlemciydi. Bu, günümüz standartlarına göre oldukça düşük bir hızdır, ancak o dönemdeki uygulamalar için yeterliydi.
- Komut Seti: Intel 4004’ün komut seti, temel aritmetik işlemleri gerçekleştirebilen komutları içerir. Toplamda 46 komut içeriyordu ve bu, dört-bitlik bir mikroişlemci için oldukça geniş bir komut seti olarak kabul edilir.
- Kullanım Alanları: Intel 4004, özellikle hesaplama ve kontrol uygulamaları için tasarlanmıştır. Bu, ilk başta hesap makineleri ve diğer benzer cihazlar için kullanıldığı anlamına gelir.