Federico Fadzhyn dołączył do firmy Intel, aby włączyć wizję Ted Hoff Silicon rzeczywistości. Mniej niż rok on i jego zespół stworzyli mikroprocesor 4004, który został przedstawiony w listopadzie 1971 pierwszym poważnym wyzwaniem dla Fadzhyna było opracowanie metodologii nowych bram technologii krzemowych. Umożliwiło to tworzenie złożonych schematów w inny sposób. Ponieważ nic takiego nikt nie musieliśmy zaczynać od zera. Federico Fadzhynu to - on niezależnie opracowali chip w ciągu zaledwie 9 miesięcy 1970 roku jest fantastyczny krótki czas w porównaniu z procesorami Intel „przyszłych pokoleń”. Na przykład, aby utworzyć 32-bitowy układ, zajęło 100 osób-lat.

Przykład wykonania

Konstrukcja oparta na bramach silikonowych utworzonych Federico Fadzhynom wykonane pierwszego mikroprocesora rzeczywistości w 1971. Jest to niezwykłe, ponieważ włączenie takiej złożoności nigdy wcześniej nie uzyskiwanego. Fadzhyn stanie rozwinąć Intel 4004 tylko dla jego innowacji w technologii produkcji układów scalonych MOS (ICS). Boot i ukryty akcent były idee, które stanowiły podstawę po raz pierwszy zastosowana metodologia jego konstrukcja pozwoliła na architekturę ratunkowego Hoff i wdrożyć go w 1970 roku bez tego byłoby niemożliwe, ponieważ wynik byłby zbyt powolny i kosztowny być praktyczne zastosowanie . Zatem wynalazek nie polegał na opracowaniu prostego modelu procesora,których brak w tym czasie, ale w projektowaniu i wdrażaniu technologii, które po raz pierwszy dopuszczone do obrotu na jednym chipie wszystkie bloki funkcjonalne procesora.


Ted Hoff miał nadzieję, że proponowana architektura i zestaw poleceń może zostać umieszczony na jednym krysztale. Ale nie mógł ocenić wykonalność projektu lub wdrożenia go od MOP nie deweloper. Wynaleziony przez Federico Fadzhyn projektowania i układ logiki losowej 2300 tranzystorów na pomiarze chip tylko 3x4 mm, niedrogie, z 5-krotnym prędkości i podwójnej gęstości większej liczby elementów niż ten, który istniał w momencie technologii MOS. Metodologia Fadzhyna był przełomowy i stosowane we wszystkich z pierwszych mikroprocesorów. Włoski inżynier przyniósł projekt do pomyślnego zakończenia i odegrał rolę w promowaniu nowych procesorów Intela, zarząd spółki wykazały, że chip może być stosowany nie tylko w kalkulatorach.

Specyfikacji

Dane CPU Intel 4004 są następujące: obszar

, układ 12 mm2.

Maksymalna częstotliwość taktowania: 740 kHz.

Czas cyklu: 108 μs (8 cykli /cykl zespołu).

Polecenie - polecenie 1 lub 2 stopnia (108 lub 216 ms), 46300-92600 polecenia na sekundę.

dodawanie dwóch liczb 8-cyfrowych (32 bitów), co wynosi 850 mikrosekund, to jest 79 cykli poleceń około 10 cykli na cyfry dziesiętnej.

Oddzielne przechowywanie programów i danych. W przeciwieństwie do projektów opartych na Harvardzie, które używają oddzielnych opon, model 4004 ma jedenzmultipleksowana 4-bitowa magistrala do przesyłania adresów 12-bitowych, 8-bitowych i 4-bitowych słów danych.

51220 adresowanie bezpośrednie bity (640 bajtów) RAM zorganizowane w 1280 4-bitowym "postać", którego 1024 i dane 256 - stan.

Bezpośrednie adresowanie 32768 bitowych pamięci ROM (4096 bajtów).

Zestaw 46 zespołów (z których 41 ma szerokość 8 bitów i wysokość 5-16 bitów).

16 rejestrów dla 4 bitów.

Wewnętrzny stos podprogramów na głębokości na poziomie 3.

Zamówienie Busicom

Komputer z zapisanego programu, który był używany jako kalkulator w latach 1950 i 1960, był jednym z najlepszych osiągnięć ery powojennej i był znany wszystkim inżynierów, którzy praca w przemyśle półprzewodników. W 1969 roku japoński producent kalkulatorów Busicom zwrócił się do firmy Intel, aby przetłumaczyć na krzem ich logiczny projekt dla serii kalkulatorów. Ich podejście powtarzając wdrażaniu pierwszy na świecie programowalny kalkulator biurkowy Olivetti za Programma 101 prezentowanych na targach Światowej w Nowym Jorku w 1965 roku i trafił do sprzedaży w tym samym roku. Programma miał 101 CPU (jednostka centralna) i procesor (pamięci stałej ROM) z sekwencyjnego odczytu i zapisu, które zostały wykonane z elementów dyskretnych. Firma Busicom zaproponował podobną architekturę, która obejmowała realizację trzech procesor MOS wiórów ROM i zarejestrować dwa więcej z dwóch innych układów IO.

Architektura MCS-4

Śruba Stosowanych Badań Ted Hoff stwierdzono, że złożoność projektu było użyć Busicom pamięci sekwencyjneja ponieważ Intel opracował swój pierwszy dynamicznej pamięci RAM (Random Memory Access), to widać, że projekt może uprościć stosując tradycyjne i bardziej uniwersalną architekturę komputerową opartą na pamięci RAM. Ze Stanem Mazora i poprzez oddziaływanie z inżynierów Busicom między nimi Masatoshi Shima Hoff formułowane MCS-4 Architektury obniżonej od 7 do 4 żetony. Hoff czuł, że CPA mogą być realizowane w 4-bitowy mikroprocesor, ale ani on, ani byli programiści Mazor MOS i Intel eksperci nie byli w stanie tworzyć złożone układy scalone z arbitralnej struktury logicznej. Dlatego propozycja Hoff biegu jałowym przez około 6 miesięcy do kwietnia 1970 roku nie został zatrudniony Federico Fadzhin, który kierował projektem.

Innowacyjna technologia

Federico Fadzhyn przeniósł się do Fairchild Semiconductor od Intela, gdzie w 1968 roku opracowanej technologii MOS z bramek krzemowych i umieścić ją na pierwszej na świecie komercyjnej scalonym 3708. Technologia ta została przyjęta przez Intel i późniejszy światowy przemysł półprzewodników, i przez 40 lat był podstawową strukturą, która była używana w prawie wszystkich chipach. Gordon Moore, współzałożyciel firmy Intel, przyznał, że głównym elementem jej wczesnego sukcesu był właśnie ten krok. Technologia MOS z bramy krzemu, umieszczoną konkurencyjne właściwości Intel 4004 chip około 5 razy szybciej był 100 razy mniej przejścia wycieku i dla 2 razy więcej tranzystorów logicznych w stosunku do każdego rodzaju układziew tym samym rozmiarze, wykonane z aluminiowych okiennic i rozproszonej równej mocy. Jest możliwe, aby utworzyć pierwszą komercyjna dynamiczne pamięci RAM czujniki obrazu CCD (ze sprzężeniem ładunkowym) nieulotnej urządzenia pamięci i mikroprocesorów. Po raz pierwszy w historii procesor zawierał wszystkie komponenty komputera ogólnego przeznaczenia.

Stworzenie nowego projektu i oznakowanie

Ted Hoff nie był projektantem tranzystorów MOSFET. Jego rolą było stworzenie architektury i dalsze wspieranie produktów. Po ustaleniu zbioru poleceń, projekt został przekazany zespołowi programistów ILO, którym kierował Federico Fajin. Prace zostały przeprowadzone bardzo szybko, aw ciągu 9 miesięcy powstały 3 główne żetony. Ostatni z nich w styczniu 1971 ukazał mikroprocesor Intel 4004. Według Wall Mazora, Fadzhyna zasługą było to, że on wykonany projekt techniczny i Hoff - do tworzenia oryginalnych koncepcji i architektury. Sam Masor był rodzajem mediatora, który pomagał, jak tylko mógł, i robił, co mógł. Federico Fajin opracował metodologię projektowania krzemowych struktur bramkowych MDN stosowanych w arbitralnych układach logicznych. Było to konieczne, ponieważ nowa technologia wymagała innego projektu, a zwłaszcza układu. Według Fadzhyna, postanowił, że zamiast oddzielnej konstrukcji logicznej, a system powinien robić je razem na jednym arkuszu. Konieczne jest, aby wziąć pod uwagę lokalizację, jak to możliwe do przewodów i tranzystorów znajdujących się tak bliskoostateczny układ. Oczywiście, wcześniej przeprowadzić ogólną procesor planowania wiedząc umieszczenie różnych bloków. Właśnie wtedy sprecyzował metodologię tworzenia tego rodzaju schematów. Projektując nowy zarządzania projektami i Intel MCS-4 od początku rozwoju do produkcji mógłby pokonać jedyną osobą, która była w stanie innowacji w układach technologicznych, proces modelowania, projektowania obwodów logicznych i architektury komputerowej. Fadgin nabył takie umiejętności i wiedzę dzięki swojemu wykształceniu i doświadczeniu zawodowemu przed dołączeniem do Intel. Po technikum w Vicenza (Włochy), brał udział w projektowaniu i tworzeniu mały tranzystor pamięci komputera eksperymentalny rdzenia magnetycznego dla firmy Olivetti Borholombardo (Włochy) w wieku 19 lat. Następnie ukończył z wyróżnieniem Uniwersytet w Padwie i MOP zaangażowanego w rozwój technologii, tworząc dwa żetony handlowych podczas pracy w SGS-Fairchild (obecnie ST Micro). W 1968 roku został wysłany do Fairchild Semiconductor R & D w Palo Alto (Kalifornia), gdzie stworzył technologię krzemu MOS bramy i innych.

Prawdziwa innowacja

Conceptualization pierwszy procesor, który stał się głównym wkład do projektu Hoff 4004 wystąpiły w innych spółkach. Do tego samego wniosku doszło kilka grup niezależnie od siebie. Dlatego główną rzeczą w wynalezieniu mikroprocesora było stworzenie ekonomicznie wykonalnego produktu. Tylko jedna osoba na świecie wiedziała, jak zrobić następny krok i przetłumaczyć architekturę na działający projekt. Tak byłoFederico Fajin Bez niego pierwszy mikroprocesor nigdy by nie powstał. Nawet w Fairchild wynalazł technologię, która stworzyła podstawy dla przyszłych urządzeń. Po rozpoczęciu pracy w „inteligentne”, poprawił błędy Hoff brakuje, to uczynił pierwszy procesor Intel 4004, a następnie doprowadził do rozwoju od 8008 był głównym architektem 8080. Podczas gdy inżynierowie wiedzą jak tworzyć małe komputery zrobić logiczną konstrukcję procesora i tworzyć programy. Pomysł mikroprocesora, czyli umieszczenia na pojedynczym krysztale uniwersalnego komputera, również zapłonął w powietrzu. Niektóre architektury zostały już zaimplementowane na kilku układach MOS. Jednak nikt nie wiedział, w jaki sposób zainstalować 2,300 tranzystory arbitralną logikę - liczbę minimalną za pomocą prostego procesora - procesor wystarczająco mały rozmiar, że produkcja była tania, prędkość była wysoka, a straty mocy wystarczy, aby pomieścić istniejących budynków. Tak więc, prawdziwa innowacja w mikroprocesorze był jego układ kremnyevom na jednym chipie, bo wszystko zostało zrobione wcześniej. A Fadhinie udało się bez znaczącej pomocy Teda Hoffa i Ściany Masona. Jedyną osobą, która mu pomogła, jest inżynier Busicom, Masatoshi Sima. Przybył do Intela, by sprawdzić postępy w realizacji zamówienia w kilka dni po zatrudnieniu Fadhine'a. Uświadomił sobie, że przez ostatnie 6 miesięcy nie osiągnięto żadnego postępu. Ze względu na opóźnienia w realizacji projektu i brak jakiegokolwiek inżyniera Intel stanie pomóc Syme pozwolonopozostać przez 6 miesięcy, aby przyspieszyć pracę. Jednak niewiele wiedział o układach scalonych i chociaż był bardzo pomocny, wszystkie twórcze decyzje podejmował Fadzin. Głowica ostatni Vadash Leslie była tak zajęta projekt 1103 (pierwszy 1024-bitowa dynamiczna RAM, uważany za przyszłość firmy Intel), który mógłby zapewnić kontrolę techniczną nad projektem MCS-4. Po sukcesie z 4004 prowadził realizację Fadzhyn 8008 i opracowane i zdefiniowane architekturę najbardziej udany ze wszystkich pierwszych przetwórców - 4040 i 8080.

Wątpliwości rozwoju

Według Stana Mazora on i Ted Hoff czuł, że Intel 4004 był zbyt agresywny. Nie byli pewni, co robić, więc zaczęli z kolejnym chipem o nazwie 4005. Był to wspólny projekt z MIL, który był partnerem Intela w Kanadzie. Zdefiniowali znacznie prostszą architekturę niż 4004. Kanadyjska firma musiała opracować układ, a Intel miał zapewnić pamięć. Okazało się, że ona nie 4005. Hoff i Mazorem w 1994 roku nie byli pewni wykonalności 4004. Dlatego kilka miesięcy po Fadzhyn dołączył Intel, stworzyli bardziej prostą architekturę 4005 i wysłany do kanadyjskiej firmy MIL do rozwoju. Ale inżynierowie MIL nie mogli wykonać mikroprocesora. Stało się jasne, że nawet stworzenie prostego chipa było dalekie od rutynowej pracy. Ponadto Hoff i Mazor wątpliwości, że 4004 może być przydatny do zastosowań innych niż kalkulatorów, kas rejestrujących i tak dalej. N. myśleli, że tylko w 1201 i później 8008 będzie dość uniwersalna architektura być używane w różnych zastosowaniach.Po zakończeniu Fadzhyn 4004 pokazał, że mikroprocesor może być stosowany w różnych systemach zarządzania i wezwała Intel 4004 wprowadzić na rynek.

Awaria 8008

Inny przykład, który dowodzi, jak bardzo potrzebne było metodologia Fadzhyna co Intel 8008 architektura opracowana przez Computer Terminal Corporation (CTC). Praca na chipie, pierwszy nazwany w 1201 rozpoczął się przed Fadzhyn dołączył Intel, ale przedsięwzięcie ma deweloper procesorów z arbitralnej logice, że przeniósł się z General Instrument, nie poruszył, ponieważ w tym czasie nie było każdy metodologia i biblioteki Schemat. Prace ponad 8008 zawieszono i wznowiono dopiero rok Intel 4004.

mikroprocesora TI

Innym przykładem jest pierwszy procesor jeden chip, który jest drugim źródłem CTC sortowane w 8008 firmy Texas Instruments. Ogłosiła w prasie w połowie 1971 roku, zaledwie kilka miesięcy po pomyślnym ustanowieniu tego procesora 4004 nie zdobył nigdy sprzedany. Został on stworzony z wykorzystaniem technologii MOS z metalowej bramy firmy, która ma duże doświadczenie w kompleksowym projektowaniu IC losowej logiki. W porównaniu z procesorem Intel-8008 „” wielkość TI układ dwukrotnie zapewnieniem spełnienia tych samych funkcji. Szybkość i rozproszenia mocy nigdy upublicznione.

Przykład podążać

od 4004 projekt został zakończony, inne inżynierów, zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz Intel w stanie zbadać metod stosowanych Fadzhynom, badano na konstrukcjęmikroskop. Ten sam styl był stosowany we wszystkich innych wczesnych mikroprocesorach Intel i Zilog.

Podsumowując,

4004 stało się pierwszym w historii procesora wykonanego w technologii zamka silikonowego. Był to zaawansowany układ scalony w tym czasie. Jego stworzenie wymagało nie tylko nadzwyczajnych zdolności twórczych i umiejętności projektanta, ale także głębokiej znajomości nowej technologii, która mogła mieć tylko swojego programistę. Ponadto, aby pomyślnie zakończyć projekt, który powinien zostać ukończony w ciągu 10 miesięcy z powodu wcześniej niespełnionych zobowiązań wobec klienta, potrzebna była wielka odwaga, motywacja, umiejętności zarządzania i konsekwentna, intensywna praca.