A sztori
Ez a cikk az öt évvel ezelőtt publikált Intel 4004: processzorünnep című anyagunk aktualizált változata.
Ma, amikor évente nagyjából 360 millió PC talál gazdára világszerte, természetesnek vesszük, hogy egy asztali számítógépet fel tudunk emelni, egy notebookot egy válltáskában hozhatunk-vihetünk, és egy tablet akár a zsebünkben is elfér. Hogy a személyi számítástechnika ennyire magától értetődő, az egy véletlenek sorozata során formálódott invenciónak, a mikroprocesszornak köszönhető, amely a komputerek fontosabb részegységeit egyetlen szilíciumlapkára integrálta. A mikroprocesszor ma ünnepli 40 éves születésnapját.
A sztori
1969-ben egy számológépeket gyártó japán vállalat, a Nippon Calculating Machine Corporation (NCM, később Busicom) az egy évvel korábban gründolt Intelt bízta meg egy sor chip megtervezésével és legyártásával, amelyeket Busicom névre keresztelt új kalkulátoraiban tervezett felhasználni. Az eredeti tervek szerint a feladat az egyes műveleteket végző legalább nyolc logikai áramkör, továbbá az ezeket kiszolgáló memória és a programot tartalmazó ROM elkészítése volt. Az erőforrásait akkor kizárólag memóriachipekre összpontosító Intelnek azonban a párhuzamosan futó projektek miatt egyszerűen nem volt elég embere ennyi új áramkör megálmodására – de a megbízás úgy kellett, mint egy falat kenyér.
A mentő ötlettel Ted Hoff, egy, a Stanford Egyetemről átcsábított mérnök – aki nem mellesleg fontos szerepet játszott az első kereskedelmi forgalomba került DRAM-chip, az Intel 1103 kifejlesztésében is – állt elő: nem specifikus feladatokra kihegyezett áramköröket kell építeni, hanem egy általános célú számítógépet, amelyet aztán a számológép-műveletek elvégzésére kell beprogramozni. Az inspirációt az olyan általános célú komputerek adták, mint amilyen a Digital PDP-8 volt. Ezek képesek voltak szubrutinok végrehajtására, márpedig szubrutinok sorozatával a tervezett kalkulátorok minden művelete elvégezhető. „Komplex Fortran programok futtatására használtam a PDP-8-at, pedig annak a központi feldolgozó egysége jóval egyszerűbb volt, mint a Busicomé. Minden komplexitás a memóriából jött: a rafinéria a programban volt, nem a huzalozott logikában” – érvelt Hoff.
Marcian E. „Ted” Hoff (Fotó: Intel)
A mérnök elő is állt egy olyan módosított tervvel, amely a szükséges chipek számát négyre – egy CPU, egy memóriachip az adatoknak, egy ROM a számológépes programoknak és egy I/O chip – csökkentette. A megrendelőt részben az alacsonyabb költségekre, részben pedig az általános célú design későbbi felhasználhatóságára hivatkozva sikerült meggyőzni. De e siker és a fejlesztésre a japánok által már korábban megelőlegezett 100 000 dollár ellenére sem haladt a munka, mert Hoffot sürgősebb projektekre állították rá.
- Az Intel 4004 áramköre 2300 tranzisztorból épült fel, míg a jelenlegi Core processzorokban közel egymilliárd tranzisztor van. Ez olyan, mintha egy nagyobb falut és Kína teljes lakosságát hasonlítanánk össze.
- Ha az aktuális, második generációs Intel Core processzor (méret: 216 mm2) a korabeli 10 µm-es gyártástechnológiával készülne, akkor 21 m2 lenne a területe.
- Az első tranzisztort, amit a Bell Labs épített 1947-ben, kézzel rakták össze, és akkora volt, mint egy mobiltelefon. Ma egy gombostű hegyére több mint 100 millió tranzisztort lehetne elhelyezni 22 nanométeres gyártástechnológiával.
Amikor az 1970 áprilisában a csoport vezetésére leigazolt Federico Faggin nekivágott, hogy feltérképezze: mit is vállalt, megütközve tapasztalta, hogy a Busicom géphez addig mindössze vázlatos tervek készültek. A türelmetlen japánok újabb látogatásakor rögtön a mély vízbe dobott olasz nem hallgatta el, hogy rosszul állnak, de ígéretet tett arra, hogy sebességet váltanak. Stan Mazor áramkörtervező mérnökkel karöltve Faggin valóban hihetetlenül rövid idő, mindössze három hónap alatt gyúrta át Hoff vázlatait működő prototípusokká. Jellemző a precizitásukra, hogy az MCS-4 kódnevet viselő négy chip közül három első nekifutásra működött, egyedül a processzor nem – mint kiderült, az is csak azért, mert a gyártás során az ötből egy réteget kifelejtettek.
Magyar vonatkozású adalék, hogy a chipek gyártásáért felelős részleg, a fém-oxid (MOS) félvezetőkért felelős csoport vezetője egy magyar származású villamosmérnök, Les Vadász volt. Vadász akkoriban az első dinamikus memória memória tökéletesítésével volt elfoglalva, ezért a Busicom chipkészlet megvalósításában szabad kezet adott Fagginnak.
A bal alsó sarokban: Faggin monogramja a chipen
Az NCM – mivel a piaci verseny időközben kiélezettebbé vált – árengedményt követelt. Az Intel – Faggin és Hoff tanácsára – hajlandó volt visszafizetni az előleg nagyobb részét, ha cserébe módosítják az eredeti szerződési feltételeket. Mégpedig úgy, hogy a japán vállalat lemond a kizárólagosság jogáról, és engedi, hogy az Intel az általános célú mikroprocesszort, a 4004-et piacra dobja. Az NCM nem vitatkozott, csupán annyit kötött ki, hogy kalkulátorgyártó riválisai nem vásárolhatnak belőle.
Ez a megegyezés – noha akkor ezt senki sem sejtette – a memóriabizniszből másfél évtized múlva, 1986-ben éppen az agresszív japán gyártók miatt kiszállni kényszerülő chipgyártó sorsát alapvetően határozta meg. „Ez [ti. a mikroprocesszor] biztosította az Intel jövőjét, de ezt 15 évig még csak fel sem ismertük, vagy tíz évig csak amolyan melléktevékenységnek tekintettük” – emlékezett vissza Andy Grove, a vállalat egykori vaskezű vezérigazgatója.
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
