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Die Vorgeschichte

Federico Faggin, der alleinige Chipdesigner unter den Ingenieuren des MCS-4-Projekts, war der einzige, der Erfahrung mit Metalloxid-Halbleitern (MOS) mit zufälliger Logik und Schaltungsdesign hatte. Der italienische Mikrochip-Spezialist verfügte auch über das entscheidende Wissen über die neue Silizium-Gate-Prozesstechnologie mit selbstausrichtenden Gates, die er 1968 bei Fairchild entwickelt hatte.

Intels Wurzeln

Fairchild Semiconductor ist ebenfalls ein Halbleiterhersteller und wurde 1957 von acht Ingenieuren gegründet. Darunter die späteren Intel-Gründer Gordon Moore und Robert Noyce.

Bei Fairchild entwarf und fertigte Faggin 1968 den weltweit ersten kommerziellen IC mit SGT, den Fairchild 3708, der auf dem Titelblatt der Zeitschrift Electronics (29. September 1969) abgebildet war. Sobald er zur MOS-Abteilung von Intel kam, entwickelte er eine neue, auf Silizium-Gate basierende Handhabung für den Entwurf von Zufallslogik. Er trug zu vielen Erfindungen im Bereich Technologie und Schaltungsentwurf bei, die es ermöglichten, dass der Ein-Chip-Mikroprozessor Wirklichkeit wurde. Seine Methodik legte den Designstil für alle frühen Intel-Mikroprozessoren fest.

Aufgabenverteilung

Marcian „Ted“ Hoff, Leiter der Abteilung Anwendungsforschung, steuerte 1969 in Zusammenarbeit mit Stanley Mazor den Architekturvorschlag für Busicom bei, bevor er sich anderen Projekten zuwandte. Auf die Frage, woher er die Ideen für die Architektur des ersten Mikroprozessors hatte, erzählte Hoff, dass Plessey, eine britische Traktorenfirma, Stanford einen Minicomputer gespendet hatte, mit dem „ein wenig gespielt“ hatte.

Intel P4004 Prozessor - Foto: Wikipedia
Intel P4004 Prozessor – Foto: Wikipedia

Der Leiter der MOS-Design-Abteilung von Intel war Leslie L. Vadász. Zum Zeitpunkt der MCS-4-Entwicklung war Vadász‘ Aufmerksamkeit voll und ganz auf das Hauptgeschäft mit Halbleiterspeichern gerichtet, und er überließ die Leitung und das Management des MCS-4-Projekts Faggin.

Olivetti als Inspiration

Busicom hatte einen eigenen speziellen LSI-Chipsatz für die Verwendung in ihrem 141-PF-Rechner mit integriertem Drucker entwickelt. Sie stützten sich dabei auf die Architektur des Olivetti Programma 101, einem der ersten programmierbaren Tischrechner der Welt, den Olivetti 1965 auf den Markt gebracht hatte. Busicom beauftragte Intel mit der Entwicklung ihres Designs für die Produktion. Wie der Olivetti Programma 101 verwendete auch das Busicom-Design einen seriellen Schreib-Lese-Speicher. Der Busicom-Speicher beruhte auf MOS-Schieberegistern und nicht auf dem kostspieligen Olivetti-Speicher, der auf Magnetostriktionsdraht basierte.

Olivetti Programma 101 - Foto: Wikipedia
Olivetti Programma 101 – Foto: Wikipedia

Intel stellte fest, dass der Busicom-Entwurf zu komplex war, da serielle Speicher mehr Komponenten erforderten und 40 Pins verwenden würden. Ein Verpackungsstandard, der sich von Intels eigenem 16-Pin-Standard unterschied. Intel schlug vor, ein neues Design zu entwickeln, das in einem 16-poligen DIP-Gehäuse hergestellt werden konnte und einen reduzierten Befehlssatz aufwies. Die Vereinfachung des Speichers sollte durch die Verwendung des neu entwickelten dynamischen RAM-Speichers erreicht werden. Bei diesem neuen Design handelte es sich um den 4004-Chip, der zusammen mit ROM-, DRAM- und Seriell-Parallel-Schieberegister-Chips zu einem Satz von vier Chips gehörte.

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