Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Intel 4004 — 4-бітовий мікропроцесор, випущений корпорацією Intel у 1971. 4004 — перший завершений центральний процесор, виконаний у вигляді однієї мікросхеми.
 Мікропроцесор Intel C4004 | |
| Роки виробництва: | з 1971 по 1981 |
|---|---|
| Виробник(и): | Intel[1] |
| Макс. частота CPU: | 740 кГц |
| Набір команд: | 8-бітові команди, орієнтовані на обробку 4-бітових даних (BCD) |
| Наступник: | Intel 4040 |
| Корпус(и): |
|
Опис
Intel 4004 було випущено 15 листопада 1971 року. 4004 — перший комп'ютерний процесор, що був розроблений і виготовлений корпорацією Intel, що раніше спеціалізувалася лише на чипах напівпровідникової пам'яті. Головними проектувальниками процесора були Федеріко Фаджин і Тед Гофф.
Історія
У 1969 році невеличка японська компанія Nippon Calculating Machine, Ltd. (Згодом Busicom Corp.), що займалася виробництвом калькуляторів, замовила у Intel 12 мікросхем, які повинні були використовуватися в новому настільному калькуляторі. Логічний дизайн системи був розроблений співробітником Busicom — Масатосі Сіма (嶋 正 利)). Такі мікросхеми завжди характеризувалися вузькоспеціалізованими функціями і призначалися для виконання чітко визначених завдань, тому для кожної нової задачі доводилося заново розробляти весь набір мікросхем. Такий підхід співробітникам Intel здався нераціональним. 32-річний Маршіан Едвард (Тед) Гофф (Ted Hoff) пропонує керівництву Intel і Busicom зменшити число мікросхем, використовуючи центральний процесор, який повинен буде виконувати арифметичні та логічні функції, один замість декількох мікросхем. Ідея була прийнята «на ура» керівництвом обох фірм. Протягом осені 1969 року Тед Гофф, за допомогою Стенлі Мейзор запропонував нову архітектуру мікросхем, число яких було скорочено до чотирьох, включаючи центральний процесор: 4-розрядний центральний процесор, ПЗП для зберігання ПЗ, і ОЗП для зберігання даних користувача.
Розвиток мікропроцесора розпочався лише у квітні 1970 року, коли (Federico Faggin), фізик з Італії, почав працювати в Intel головним проектувальником сім'ї MCS-4. Фаджіну, завдяки глибокому знанню технології MOS silicon gate, розробленої їм у Fairchild в 1968 році, і великому досвіду, отриманому в 1961 році в італійській фірмі Olivetti в області логічного проектування комп'ютерів, вдалося звести мікропроцесор (CPU) в один єдиний чип. У 1968 році, працюючи у фірмі Fairchild, він також реалізував першу у світі комерційну мікросхему, яка використовувала технологію silicon gate: Fairchild 3708. У фірмі Intel Фаджін розробив новий метод проектування схем довільної логіки і зробив неоціненний внесок у вигляді нововведень по розробці процесів і мікросхем, що є вельми важливими для реалізації мікропроцесора в одному чипі. Масатосі Сіма, який працював інженером з програмного забезпечення в фірмі Busicom і не мав ніякого досвіду в конструюванні пристроїв MOS, допоміг Фаджіну в розробці MCS-4. Пізніше вони стали працювати разом у фірмі Zilog, створеній наприкінці 1974 року Фаджіном і Ральфом Унгерманном і повністю присвяченій мікропроцесорам. Фаджін та Сіма разом розробили мікропроцесор Zilog Z80, що виробляють і сьогодні.
15 листопада 1971 виходить мікросхема 4004 — перший мікропроцесор, який при вартості 200 доларів реалізовував на одному кристалі всі функції процесора великої ЕОМ. Перший у світі мікропроцесор був анонсований в листопаді 1971 року в журналі «Electronic News». Мікропроцесор 4004 випускався в 16-контактному корпусі типу DIP, розміри кристала були 12 мм² (3х4 мм). Процесор міг виконувати 60 000 (у середньому, максимально до 93 000) інструкцій у секунду. Для порівняння, один з перших повністю електронних комп'ютерів — американський ENIAC — виконував тільки 5000 (максимально) інструкцій у секунду, займав площі в 278,7 кв.м. і важив 30 тонн. Фірма Intel передбачила вирішальне значення мікропроцесорів в мініатюризації комп'ютерів, і тому викупила за $60 тис. у фірми Busicom авторські права на мікропроцесор 4004 і його вдосконалені версії. Втім, у 1971 році процесор так і не став хітом продажів. Стратегія фірми Intel була спрямована на те, що збут 4004 розширює ринок набагато більш популярних мікросхем пам'яті . Заслуженою популярністю став користуватися тільки мікропроцесор 8080, електронний «правнук» 4004.
Технічна специфікація
В комплект мікросхем (чипсет) MCS-4 входили чотири мікросхеми: власне мікропроцесор 4004 та мікросхеми підтримки 4001 (масочно-програмований ПЗП), 4002 (32-бітний ОЗП), 4003 (10-бітний розширювач виводу). Всі мікросхеми комплекту виконувалися у 16-виводних DIP-корпусах.
4004 — мікропроцесор
- Максимальна тактова частота становить 740 кГц.
- Окрема програма та зберігання даних (як у Гарвардській архітектурі). Однак, на відміну від більшості моделей Гарвардської архітектури, які використовують окремі шини, 4004, через потребу зменшити число виводів мікросхеми, використовував єдину мультиплексну 4-бітову шину.
- Набір команд складається із 46 команд. Розрядність команди 8 біт.
- Набір регістрів містить 16 регістрів по 4 біти кожен.
4001 — пам'ять програм
Постійний запам'ятовувач 256 байт, призначений для зберігання програм або таблиць даних. Додатково мав один 4-бітовий I/O порт (порт (вводу-виводу)). Вміст пам'яті та режим роботи I/O порту програмувалися при виготовленні мікросхеми. Виконувалася по PMOS-технології і по шинах даних та керування сумісна з іншими мікросхемами комплекту, по лініях I/O — сумісна з ТТЛ-мікросхемами.
4002 — оперативна пам'ять
Оперативна пам'ять на 80 слів шириною 4 біти та один 4-бітовий порт виводу. Пам'ять використовувалася як чотири регістри, кожен з яких складався з шістнадцяти 4-розрядних слів даних та чотирьох 4-розрядних слів статусу. На відміну від мікросхеми 4001 4-бітовий порт міг працювати лише на вивід даних, лінії порту так само сумісні з ТТЛ-мікросхемами.
4003 — розширювач виводу
10-бітовий розширювач виводу, призначений для розширення можливостей по виводу даних з мікропроцесора, якщо портів вводу-виводу мікросхем 4001 та 4002 не вистачало. Внутрішня організація — регістр зсуву типу SIPO (англ. serial in - parallel out), який приймає послідовні дані від мікропроцесора та подає їх на входи регістра зберігання даних типу PIPO (англ. parallel in - parallel out). Після зсування необхідної кількості бітів інформація записується у регістр PIPO та передається на виходи мікросхеми.
Література
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Intel 4004 |
- Intel Component Data Catalog — 1978, розділ 9: «MCS-4/40™ Microprocessor»
- MCS-4 Micro Computer Set Users Manual [ 9 січня 2014 у Wayback Machine.] / Intel, February 1973
 | Це незавершена стаття про апаратне забезпечення. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
| Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . (січень 2014) |
- Intel 4004: el primer CPU de la historia que revolucionó los microchips
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Intel 4004 4 bitovij mikroprocesor vipushenij korporaciyeyu Intel u 1971 4004 pershij zavershenij centralnij procesor vikonanij u viglyadi odniyeyi mikroshemi Intel 4004Mikroprocesor Intel C4004Roki virobnictva z 1971 po 1981Virobnik i Intel 1 Maks chastota CPU 740 kGcNabir komand 8 bitovi komandi oriyentovani na obrobku 4 bitovih danih BCD Nastupnik Intel 4040Korpus i 16 vivodnij DIPOpisIntel 4004 bulo vipusheno 15 listopada 1971 roku 4004 pershij komp yuternij procesor sho buv rozroblenij i vigotovlenij korporaciyeyu Intel sho ranishe specializuvalasya lishe na chipah napivprovidnikovoyi pam yati Golovnimi proektuvalnikami procesora buli Federiko Fadzhin i Ted Goff IstoriyaKalkulyator virobnictva Busicom Corp na mikroprocesornomu komplekti I4004 U 1969 roci nevelichka yaponska kompaniya Nippon Calculating Machine Ltd Zgodom Busicom Corp sho zajmalasya virobnictvom kalkulyatoriv zamovila u Intel 12 mikroshem yaki povinni buli vikoristovuvatisya v novomu nastilnomu kalkulyatori Logichnij dizajn sistemi buv rozroblenij spivrobitnikom Busicom Masatosi Sima 嶋 正 利 Taki mikroshemi zavzhdi harakterizuvalisya vuzkospecializovanimi funkciyami i priznachalisya dlya vikonannya chitko viznachenih zavdan tomu dlya kozhnoyi novoyi zadachi dovodilosya zanovo rozroblyati ves nabir mikroshem Takij pidhid spivrobitnikam Intel zdavsya neracionalnim 32 richnij Marshian Edvard Ted Goff Ted Hoff proponuye kerivnictvu Intel i Busicom zmenshiti chislo mikroshem vikoristovuyuchi centralnij procesor yakij povinen bude vikonuvati arifmetichni ta logichni funkciyi odin zamist dekilkoh mikroshem Ideya bula prijnyata na ura kerivnictvom oboh firm Protyagom oseni 1969 roku Ted Goff za dopomogoyu Stenli Mejzor zaproponuvav novu arhitekturu mikroshem chislo yakih bulo skorocheno do chotiroh vklyuchayuchi centralnij procesor 4 rozryadnij centralnij procesor PZP dlya zberigannya PZ i OZP dlya zberigannya danih koristuvacha Rozvitok mikroprocesora rozpochavsya lishe u kvitni 1970 roku koli Federico Faggin fizik z Italiyi pochav pracyuvati v Intel golovnim proektuvalnikom sim yi MCS 4 Fadzhinu zavdyaki glibokomu znannyu tehnologiyi MOS silicon gate rozroblenoyi yim u Fairchild v 1968 roci i velikomu dosvidu otrimanomu v 1961 roci v italijskij firmi Olivetti v oblasti logichnogo proektuvannya komp yuteriv vdalosya zvesti mikroprocesor CPU v odin yedinij chip U 1968 roci pracyuyuchi u firmi Fairchild vin takozh realizuvav pershu u sviti komercijnu mikroshemu yaka vikoristovuvala tehnologiyu silicon gate Fairchild 3708 U firmi Intel Fadzhin rozrobiv novij metod proektuvannya shem dovilnoyi logiki i zrobiv neocinennij vnesok u viglyadi novovveden po rozrobci procesiv i mikroshem sho ye velmi vazhlivimi dlya realizaciyi mikroprocesora v odnomu chipi Masatosi Sima yakij pracyuvav inzhenerom z programnogo zabezpechennya v firmi Busicom i ne mav niyakogo dosvidu v konstruyuvanni pristroyiv MOS dopomig Fadzhinu v rozrobci MCS 4 Piznishe voni stali pracyuvati razom u firmi Zilog stvorenij naprikinci 1974 roku Fadzhinom i Ralfom Ungermannom i povnistyu prisvyachenij mikroprocesoram Fadzhin ta Sima razom rozrobili mikroprocesor Zilog Z80 sho viroblyayut i sogodni 15 listopada 1971 vihodit mikroshema 4004 pershij mikroprocesor yakij pri vartosti 200 dolariv realizovuvav na odnomu kristali vsi funkciyi procesora velikoyi EOM Pershij u sviti mikroprocesor buv anonsovanij v listopadi 1971 roku v zhurnali Electronic News Mikroprocesor 4004 vipuskavsya v 16 kontaktnomu korpusi tipu DIP rozmiri kristala buli 12 mm 3h4 mm Procesor mig vikonuvati 60 000 u serednomu maksimalno do 93 000 instrukcij u sekundu Dlya porivnyannya odin z pershih povnistyu elektronnih komp yuteriv amerikanskij ENIAC vikonuvav tilki 5000 maksimalno instrukcij u sekundu zajmav ploshi v 278 7 kv m i vazhiv 30 tonn Firma Intel peredbachila virishalne znachennya mikroprocesoriv v miniatyurizaciyi komp yuteriv i tomu vikupila za 60 tis u firmi Busicom avtorski prava na mikroprocesor 4004 i jogo vdoskonaleni versiyi Vtim u 1971 roci procesor tak i ne stav hitom prodazhiv Strategiya firmi Intel bula spryamovana na te sho zbut 4004 rozshiryuye rinok nabagato bilsh populyarnih mikroshem pam yati Zasluzhenoyu populyarnistyu stav koristuvatisya tilki mikroprocesor 8080 elektronnij pravnuk 4004 Tehnichna specifikaciyaV komplekt mikroshem chipset MCS 4 vhodili chotiri mikroshemi vlasne mikroprocesor 4004 ta mikroshemi pidtrimki 4001 masochno programovanij PZP 4002 32 bitnij OZP 4003 10 bitnij rozshiryuvach vivodu Vsi mikroshemi komplektu vikonuvalisya u 16 vivodnih DIP korpusah Blok shema mikroprocesora 40044004 mikroprocesor Maksimalna taktova chastota stanovit 740 kGc Okrema programa ta zberigannya danih yak u Garvardskij arhitekturi Odnak na vidminu vid bilshosti modelej Garvardskoyi arhitekturi yaki vikoristovuyut okremi shini 4004 cherez potrebu zmenshiti chislo vivodiv mikroshemi vikoristovuvav yedinu multipleksnu 4 bitovu shinu Nabir komand skladayetsya iz 46 komand Rozryadnist komandi 8 bit Nabir registriv mistit 16 registriv po 4 biti kozhen 4001 pam yat program Postijnij zapam yatovuvach 256 bajt priznachenij dlya zberigannya program abo tablic danih Dodatkovo mav odin 4 bitovij I O port port vvodu vivodu Vmist pam yati ta rezhim roboti I O portu programuvalisya pri vigotovlenni mikroshemi Vikonuvalasya po PMOS tehnologiyi i po shinah danih ta keruvannya sumisna z inshimi mikroshemami komplektu po liniyah I O sumisna z TTL mikroshemami 4002 operativna pam yat Operativna pam yat na 80 sliv shirinoyu 4 biti ta odin 4 bitovij port vivodu Pam yat vikoristovuvalasya yak chotiri registri kozhen z yakih skladavsya z shistnadcyati 4 rozryadnih sliv danih ta chotiroh 4 rozryadnih sliv statusu Na vidminu vid mikroshemi 4001 4 bitovij port mig pracyuvati lishe na vivid danih liniyi portu tak samo sumisni z TTL mikroshemami 4003 rozshiryuvach vivodu 10 bitovij rozshiryuvach vivodu priznachenij dlya rozshirennya mozhlivostej po vivodu danih z mikroprocesora yaksho portiv vvodu vivodu mikroshem 4001 ta 4002 ne vistachalo Vnutrishnya organizaciya registr zsuvu tipu SIPO angl serial in parallel out yakij prijmaye poslidovni dani vid mikroprocesora ta podaye yih na vhodi registra zberigannya danih tipu PIPO angl parallel in parallel out Pislya zsuvannya neobhidnoyi kilkosti bitiv informaciya zapisuyetsya u registr PIPO ta peredayetsya na vihodi mikroshemi LiteraturaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Intel 4004Intel Component Data Catalog 1978 rozdil 9 MCS 4 40 Microprocessor MCS 4 Micro Computer Set Users Manual 9 sichnya 2014 u Wayback Machine Intel February 1973 Ce nezavershena stattya pro aparatne zabezpechennya Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Cya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno sichen 2014 Intel 4004 el primer CPU de la historia que revoluciono los microchips