Een halve eeuw microprocessors - Intel 4004 viert vijftigste verjaardag

Het is vijftig jaar geleden dat de eerste commercieel verkrijgbare microprocessor op de markt verscheen. Dat ging om de Intel 4004, een 4bit-cpu met een kloksnelheid van 740kHz. De chip bestond uit 2300 transistors en werd op 10µm gemaakt.

In 1969 benaderde rekenmachinefabrikant Busicom Intel met de vraag om chips te ontwerpen voor zijn Busicom 141-PF-rekenmachine. Het Japanse bedrijf vroeg om twaalf verschillende chips, ieder ontwikkeld voor een specifiek doel. Intel-medeoprichter Gordon Moore schrok van dat aantal, zegt hij in een videogesprek met Intels huidige ceo Pat Gelsinger. Intel had volgens Moore destijds niet de capaciteit om zoveel verschillende chips te ontwerpen.

Intel-ingenieurs Marcian 'Ted' Hoff en Stan Mazor komen echter met het idee om een general purpose chip te ontwerpen, die voor verschillende taken ingezet kan worden. Zo ontstaat het idee voor de central processing unit, ofwel de cpu. Beiden zijn geen chipontwerpers en volgens IEEE Spectrum komt het project begin 1970 bijna tot stilstand. Pas als Intel in dat jaar chipontwerper Federico Faggin aanneemt, komt het project echt van de grond. Het team ontwikkelt vier chips, waaronder de Intel 4004, die op 15 november 1971 officieel werd aangekondigd.

De Intel 4004 is de boeken in gegaan als eerste halfgeleider waarbij alle onderdelen van een cpu in één chip zijn verpakt. De processor had een kloksnelheid van 740kHz en werd gemaakt op een 10-micrometerprocedé. Vandaag de dag worden procedés voor chipproductie in nanometers genoteerd, ofwel een factor duizend kleiner. Het 10µm-proces waarop de Intel 4004 werd gemaakt, staat gelijk aan 10.000 nanometer.

Het maken van de microprocessor was destijds voor Intel relatief eenvoudig. Het ging om een ontwerp met 2300 transistors en Intel maakte toen al geheugenchips met meer dan 6000 transistors, zegt Moore. De microprocessors waren in grote volumes te produceren en voor veel toepassingen in te zetten. Daarmee zag Moore kansen om Intel verder uit te bouwen. Hoewel de Intel 4004 in 1974 werd opgevolgd door de 4040, bleef het eerste model nog tot 1981 in het assortiment.

Micro-Computer Set 4

De Intel 4004 was onderdeel van Intels MCS-4, ofwel Micro-Computer Set-4. Dat was de 4bit-chipset die Intel maakte in opdracht van Busicom. Naast de 4004-microprocessor bestaat dat systeem uit de 4001 ROM, 4002 RAM en 4003 Shift Register. Deze componenten konden gebruikt worden voor het maken van compacte computers. De combinatie van de 4004-cpu en 4001 ROM is genoeg voor een werkend systeem. Er verschenen ook uitbreidingen als de 4008 address latch en 4009 I/O Interface, die zorgden voor compatibiliteit met de geheugenchips die Intel al produceerde.

Door Julian Huijbregts

Nieuwsredacteur

15-11-2021 • 14:17

22 Linkedin

Reacties (22)

22
22
15
1
0
1
Wijzig sortering
Toch was de 4004 nooit een echte processor zoals we die nu kennen. Dat kwam pas met de 8008 en die is nooit bedacht door Intel, alleen wist Intel deze in een IC te proppen. Slimme jongens uit Texas kwamen met de x86 instructieset voor hun Datapoint 2200. En ze waren nog veel slimmer, ze bedachten het idee van een Personal Computer, maar om investeringen los te krijgen brachten ze het aan de man als een terminal met display. Tot dan toe gebeurde de meeste invoer en uitvoer gewoon nog op veredelde typemachines. CTC kwam daarna met netwerk oplossingen en in Nederland kennen we ze van de groene schermen in de bibliotheek tot midden jaren 90.

Enige probleem wat CTC toen had was dat ze geen geduld hadden en ze met hun TTL oplossing verder gingen, Intel kocht de rechten voor 10.000 dollar, wordt ook wel de slechtste businessdeal ooit genoemd. Daarna bij de 8080 werden er zelfs nog slimme jongens van CTC ingehuurd om oplossingen te bedenken in de x86 instructieset.

Jammer dat dit cruciale stukje geschiedenis zelden wordt meegenomen. Die jongens waren briljant.

First solid state PC:

https://books.google.nl/b...exas%202200%20CTC&f=false
Wat is er niet "echt" aan de 4004? Ik zie een hoop lastiger zaken, zoals dat ze adresbus en databus over dezelfde pinnen multiplexen, dat maakt het interfacen niet triviaal, maar ik zie weinig zaken die verhinderen het een echte processor te noemen.
Intern is de Intel 4004 wel bij Intel gebruikt als computer ... de zogenaamde Intellec 4
https://en.wikipedia.org/wiki/Intellec
https://www.youtube.com/watch?v=RNpdQToWPOk
Voornamelijk voor het progammeren van Eproms
De isa van de 8008 en x86 hebben in zoverre iets met elkaar te maken dat Intel het eenvoudig heeft gemaakt om code opnieuw te assembleren, maar dat maakte de code wel groter en trager.
Toch was de 4004 nooit een echte processor zoals we die nu kennen.
Wat een rare uitspraak... Wat is er dan niet 'echt' aan deze cpu?
Overwinnaars (her)schrijven de geschiedenis, maar er waren natuurlijk meer ontwikkelingen tegelijkertijd gaande. Wie een fraai verhaal daarover wil lezen, zie the secret histoy of the first microprocessor.
de eerste commercieel verkrijgbare microprocessor
Inderdaad. Er zullen naast deze microprocessor en diegene die genoemd wordt in het gelinkte artikel, nog wel meer geheime projecten zijn geweest waarin microprocessors ontworpen en geproduceerd zijn. Het belangrijke aan deze is het feit dat je hem gewoon kon kopen voor jouw toepassing. Dat is met de producten van die geheime projecten natuurlijk wel anders.

Nu is diegene uit het artikel natuurlijk wel een mooi staaltje ontwerp, met features die pas veel later in commercieel verkrijgbare microprocessoren te vinden zijn.

Dus bravo voor Ray Holt en zijn team voor het bedenken van deze features in die tijd.
De eerste chips werden nog mooi met hout afgewerkt zie ik :+
LGR referentie, voor degene die buiten de lus vallen.
Dat is geen hout. Dat is een cookie. Je moet wat, als je geen internet hebt.
Precies wat ik dacht bij het zien van die foto :)
Heeft er iemand een filmpje of documentatie hoe een cpu intern werkt?
Het is altijd zo fascinerend hoe een cpu verschillende taken uit elkaar kan halen zoals welke "data" naar het ram, graka of elders moet gestuurd worden door '0' en '1' te sturen.

Dit is iets wat ik nooit goed heb begrepen als leek op dit vlak maar we wel enorm boeit om daar eens dieper op in te gaan.

Het is eigenlijk niet meer dan elektrische signalen sturen maar die moeten wel uiteindelijk in de juiste richting gestuurd worden? Hoe gebeurd dat exact?
Ik kan je het Youtube kanaal van Ben Eater aanraden. Hij heeft daar een set filmpjes waarin hij een complete CPU m.b.v. losse logic chips op een breadboard bouwt. Hij legt daar ook een aantal principes uit zoals adressen decoderen, instructies ophalen en uitvoeren. Was voor mij heel verhelderend, ik ben al jaren bezig met software development maar ik wist nooit echt hoe dit op het laagste nivo werkte.
Bedankt, ga ik even opzoeken!
Wel grappig dat er onderaan naar een -op enkele details na- exact hetzelfde ‘gerelateerde’ artikel wordt aangereikt :P
https://tweakers.net/nieuws/78072/intel-viert-40e-verjaardag-4004-microprocessor.html
Complotdenkers vermoeden dat de start en de snelle ontwikkeling van chips door de bekende Roswel UFO crash komt
https://www.edn.com/advan...y-beginning-with-roswell/
Complotdenkers vermoeden dat de start en de snelle ontwikkeling van chips door de bekende Roswel UFO crash komt
https://www.edn.com/advan...y-beginning-with-roswell/
Dus zoals in Star Trek Voyager - Future's End.
Of zoals in 2001 A Space Odyssey, zie maar eens wat er met de apen gebeurt, nadat de monoliet neergestreken is...

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Tweakers maakt gebruik van cookies

Tweakers plaatst functionele en analytische cookies voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Deze cookies zijn noodzakelijk. Om op Tweakers relevantere advertenties te tonen en om ingesloten content van derden te tonen (bijvoorbeeld video's), vragen we je toestemming. Via ingesloten content kunnen derde partijen diensten leveren en verbeteren, bezoekersstatistieken bijhouden, gepersonaliseerde content tonen, gerichte advertenties tonen en gebruikersprofielen opbouwen. Hiervoor worden apparaatgegevens, IP-adres, geolocatie en surfgedrag vastgelegd.

Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Sluiten

Toestemming beheren

Hieronder kun je per doeleinde of partij toestemming geven of intrekken. Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Functioneel en analytisch

Deze cookies zijn noodzakelijk voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie. Meer details

janee

    Relevantere advertenties

    Dit beperkt het aantal keer dat dezelfde advertentie getoond wordt (frequency capping) en maakt het mogelijk om binnen Tweakers contextuele advertenties te tonen op basis van pagina's die je hebt bezocht. Meer details

    Tweakers genereert een willekeurige unieke code als identifier. Deze data wordt niet gedeeld met adverteerders of andere derde partijen en je kunt niet buiten Tweakers gevolgd worden. Indien je bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je account. Indien je niet bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je sessie die maximaal 4 maanden actief blijft. Je kunt deze toestemming te allen tijde intrekken.

    Ingesloten content van derden

    Deze cookies kunnen door derde partijen geplaatst worden via ingesloten content. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie over de verwerkingsdoeleinden. Meer details

    janee