마이크로 프로세서의 탄생

인텔 4004는 최초의 마이크로 프로세서, 즉 칩상의 최초의 범용 컴퓨터로 여겨지지만 인텔이 만든 노력은 힘든 작업, 적절한 타이밍 및 단순한 운의 조합으로 이어졌습니다.

이 칩의 이야기는 실제로 1969 년 Nippon Calculating Machine Corporation (그러나 계산기 이름으로 Busicom이라고 함)이라는 일본 회사가 새로운 계산기에 필요한 칩을 만들기 위해 Intel과 계약했을 때 시작됩니다. Busicom은 빠르게 통합되는 시장에서 점유율을 잃은 비교적 작은 계산기 회사였으며 새로운 솔루션이 필요했습니다. 인텔은 1968 년에 약 200 명의 직원과 함께 창업했으며 주로 메모리 칩을 만드는 데 주력했습니다.

둘 다 새로운 것이 필요했습니다.

인텔 공동 설립자이자 CEO 인 로버트 노이스 (Robert Noyce)는 1968 년경 일본을 방문하여 고객을 찾고있었습니다. Noyce는 Sharp와의 만남을 가졌으며 계산기의 리더 중 한 명이지만 Sharp는 이미 기존 계약을 체결했습니다. 샤프의 사사키 타다시 (Tadashi Sasaki) 부사장은 노시를 코지마 요시오 (Bushicom) 사장에게 노이스 (Noyce)를 소개했다고 밝혔다.

1968 년 직원 12 번으로 인텔에 합류 한 Marcian Edward "Ted"Hoff는 사람들이 구형 코어 메모리에서 인텔의 새로운 메모리 칩으로 전환 할 수있는 제품을 만들도록 지명되었습니다. 그의 말에 따르면, 인텔의 첫 사용자 정의 프로젝트는 Electro Technical Industries로 알려져 있지만 대부분 Busicom이라고 불리는 회사를 위해 수행되었습니다.

Busicom의 젊은 엔지니어이지만 디자인 팀의 중요한 부분이 될 예정인 Masatoshi Shima에 따르면이 회사는 "데스크톱 계산기뿐만 아니라 청구 기, 금전 등록기 및 현금 인출기와 같은 비즈니스 기기 " 그러나 Busicom은 당시 인텔에 "Buscom과 NCR Japan 간의 기밀 ​​문제이기 때문에"인텔에게 알리지 않았기 때문에 인텔은 그 목표가 더 강력한 계산기를 만드는 것이라고 생각했다.

초기 계약은 1969 년 4 월에 체결되었으며 6 월 말 시마와 다른 Busicom 엔지니어 2 명이 인텔에 도착했습니다. 원래 계획에는 Busicom 엔지니어들이 일련의 LSI 칩을 설계하고 Intel은 MOS (metal-oxide-semiconductor) 기술을 사용하여 칩을 제작했습니다. 인텔은 칩 세트를 제작하기 위해 10 만 달러를받은 다음 Busicom이 60, 000 대 이상을 투입하면서 각 세트에 대해 50 달러를 받았다.

Shima는 그의 팀이 9 가지 종류의 LSI 칩을 만들 것을 제안했지만, 대부분의 경우이 칩이 곧 12 칩 제안이되었으며, 일부 칩은 각각 3000 ~ 5, 000 개의 트랜지스터를 필요로했으며 1969 년에는 표준 계산기에 6 개의 칩이있을 때 각각 600 ~ 1, 000 개의 트랜지스터가있었습니다. 호프는 계획을보고 칩이 너무 복잡해 "가격 목표에 맞게 이러한 제품을 제조 할 수 없을 것"이라고 생각했다.

Hoff는 간단한 명령어 세트로보다 일반적인 칩을 사용하여 십진 산술에서 이진 산술로의 이동을 포함하여 다양한 개념을 설계하고 검토했습니다.

Hoff는 Busicom 계획이 지나치게 복잡하다고 생각하고 대신 메모리 칩에 저장된 소프트웨어의 많은 명령으로 범용 로직 칩을 생성 할 것을 제안했습니다. Leslie Berlin의 The Man Behind the Microchip (2006, Oxford University Press)에서 인용 한 바와 같이 Hoff는 Intel CEO Noyce에게 가서 그의 개념을 설명했습니다. 이는 하나의 마이크로 프로세서, 두 개의 메모리 칩 및 시프트 레지스터로 구성됩니다. 호프는“이를 단순화하기 위해 무언가를 할 수 있다고 생각한다. "이것이 가능하다는 것을 알고 있습니다. 컴퓨터를 에뮬레이트하도록 만들 수 있습니다." 노이스는이 기계의 칩을 설계하는 일을 공식적으로 수행하지는 않았지만, 그 개념을 계속 연구 할 수있는 권한을 부여했다.

Hoff는 여름 동안 개념에 대해 연구했으며 엔지니어 Stanley Mazor와 함께 아키텍처의 블록도를 작성했습니다. 이것은 Busicom의 10 진수 디자인과는 달리 4 비트 이진 로직 칩이 될 것이며 당시 인텔의 전문 기술인 메모리 칩에서 계산기 기능을 실행하기위한 프로그램을 저장합니다.

Shima와 Busicom 팀이이 개념에 대해 어떤 반응을 보 였는지에 대한 기억이 다소 다릅니다. Michael S. Malone의 The Intel Trinity (2014, HarperBusiness)에 인용 된 Hoff에 따르면, "저는 일본 엔지니어들에게 이러한 라인 [범용 아키텍처]을 따라 무언가를하도록 제안했습니다. 그들은 설계가 너무 복잡하다는 것을 인식했지만 단순화를 위해 노력하고 있으며 계산기 등을 설계하려고했지만 관심이 없었습니다."

Busicom의 다이에서 프로젝트를 진행 한 Busicom의 Masatoshi Shima는 조금 다르게 기억합니다. 구전 역사에서 그는 "호프의 제안은 좋았다고 생각했지만, 우리가 호프의 제안을 그대로 받아 들였다면 처음부터 다시 프로젝트를 진행해야했다"고 말했다. Shima는 Hoff가 아직 가지고 있지 않은 모든 세부 사항을 언급했습니다.

8 월, 노이스는 Busicom의 Yoshia Kojima 회장에게 Busicom의 디자인이 복잡하기 때문에 "가장 간단한 키트 일지라도 키트 당 $ 50에이 장치를 제조 할 수있는 가능성이 없음"이라는 경고를 보냈다. 약 $ 300입니다.

그 뒤 Busicom에 대한 공식 서한과 10 월에 두 회사 간의 회의가 있었고 Busicom은 Intel의 디자인을 결정했습니다. 그러나 공식 계약이 합의되기까지 1970 년 2 월까지 소요될 것이다.

파긴의 역할

Busicom은 인텔이 새로운 계획에 따라 작업하고 있으며 1970 년 4 월 7 일에 일본으로 돌아온 Shima가 방문 할 때까지 회사가 실질적으로 완성 된 회로도를 갖추어야한다고 제안했다. 다른 칩과 업계의 침체를 겪고 있으며 아무런 진전이 없었습니다. 다시 말해, 칩의 작동 방식에 대한 블록 다이어그램을 포함하여 칩에 대한 개념을 가지고 있지만 실제 칩 설계는 아닙니다. 트랜지스터가 어떻게 결합되고 제조 될 수 있는지에 대한 기술적 세부 사항입니다.

이 과정을 주도하기 위해 인텔은 Fairchild Semiconductor에서 Federico Faggin을 고용했습니다. 그는 그 주에 회사에 합류했으며, 첫 번째 과제 중 하나는 Shima를 만나고 인텔에 칩이 준비되지 않았다고 설명하는 것이 었습니다. "이제부터 시작한 날부터 6 개월 늦게이 작업을 수행했습니다."

Faggin은 마이크로 프로세서의 탄생에 관한 그의 이야기에서 "하루 12 시간에서 16 시간 동안 격렬하게 일했습니다. 먼저 나머지 건축 문제를 해결 한 다음 사용할 디자인 스타일의 토대를 마련했습니다. 마지막으로 논리 및 회로 설계를 시작한 다음 4 개의 칩 레이아웃을 시작했습니다. 실리콘 게이트 기술을 사용하여 랜덤 논리 설계를위한 새로운 방법론을 개발해야했습니다.

그는 MOS 디자인을 처음 접했지만 LSI 칩을 연구 한 Shima와 긴밀히 협력하여 MCS-4 제품군이 될 칩을 만들었습니다. 모델 4001은 프로그래밍을 유지하도록 설계된 2, 048 비트 ROM 메모리 칩입니다. 4002는 데이터 캐시로 설계된 320 비트 RAM 메모리 칩입니다. 4003은 데이터를 메인 프로세서에 공급하고 결과를 제거하기위한 10 비트 입출력 레지스터입니다. 그리고 마지막으로, 모델 4004는 4 비트 중앙 처리 논리 장치였습니다.

모든면에서, 이것은 Faggin과 Shima가 칩을 평상시보다 훨씬 빠르게 개발하는 데 엄청난 노력이었습니다. 다양한 칩이 서로 다른 시간에 프로세스의 다른 부분에 있었고 12 월 말에 첫 번째 버전이 준비되었습니다. 평소와 같이, 이것들은 약간의 조정이 필요했지만, 3 월까지 Faggin은 완전히 작동하는 4004를 Shima에 선적했으며, 그 후 일본으로 돌아 왔습니다. 결국 4004는 2, 250 개의 개별 회로 요소로 1/8 x 1/8 인치를 측정 한 단일 실리콘 칩이었습니다.

Faggin의 설명에 따르면, "아이디어에서 완전히 작동하는 제품으로 전환하는 데 1 년이 채 걸리지 않았습니다." Shima에 따르면, "Busicom의 일반적인 아이디어로부터, [개발]은 약 2 년 3 개월 동안 지속되었습니다. 그리고 1971 년 4 월에 마침내 데스크톱 계산기가 공개적으로 작동했습니다. 매우 흥분했습니다!"

인텔은 권리를 얻는다

초기 칩 계약에서 Busicom은 4004에 대한 독점권을 가졌지 만 1971 년 봄 계산기 시장은 감소하고 Busicom은 계약을 재협상하기를 원했다. 인텔 내에서 시장 규모와 인텔이 프로세스 회사가 아닌 메모리 회사라는 사실에 대한 우려가 있었지만 Faggin, Hoff 및 Mazor는 회사 내 다른 사람들에게 칩 판매 권한을 되 찾으라고 압력을가했습니다. 다른 고객에게.

호프는 "마케팅 사람들로부터 얻은 주장 중 하나는 내가 말할 권리가 있어야한다"며 "매년에 약 20, 000 대의 미니 컴퓨터 만 판매한다"고 말했다. 그리고 우리는 시장에 늦었고, 10 %를 얻는 것이 운이 좋을 것입니다. 그리고 그들은``만약 2, 000 개의 칩 시장에 대한 지원과 모든 두통의 가치가 없다 ''고 말했다.

결국 노이스는 이번 계약에 서명했고 인텔은 합법적으로 칩을 다른 회사들에게 팔 수 있었다.

그러나 4004는 다른 고객들과 큰 관심을 가질 수 없었습니다. 그 한계 때문에 메모리가 제한된 4 비트 프로세서 일뿐이었습니다. 인텔은 1971 년 11 월 15 일 일렉트로닉스 뉴스 에서 "통합 전자의 새로운 시대"라는 제목으로 칩을 공식적으로 발표 한 반면, "칩의 마이크로 프로그래밍 가능한 컴퓨터"라는 문구를 썼다. 그러나 업계와 인텔 자체는 더 새롭고 더 나은 프로세서로 이동하려고했습니다.

8008 – 8 비트 컴퓨팅으로 전환

Busicom이 계산기에 칩을 제공하기 위해 인텔에 접근 한 후 얼마 지나지 않아 Datapoint라고 불리는 CTC (Computer Terminals Corporation)는 인텔에게 새로운 컴퓨터 터미널 (원격 컴퓨터에 연결하도록 설계된 스크린 및 키보드)에 대한 칩 제안을 요청했습니다.. 다시, Hoff와 Mazor는 논리를 처리하기위한 마이크로 프로세서를 제안했습니다.

4004와 8008 사이에는 별 차이가 없었지만 몇 가지 큰 차이가있었습니다. 우선 8008은 8 비트 마이크로 프로세서로, 한 번에 "1 바이트"또는 한 문자로 8 비트의 데이터를 처리 할 수있을 정도로 커졌습니다. 또한 자체 특수 메모리 칩이 필요한 4004와 달리 1201은 표준 메모리를 사용하도록 설계되었습니다.

이 프로젝트는 1969 년 12 월 Andrew Grove와의 미팅에서 시작하여 Datapoint에서 8 비트 컴퓨터 용 칩을 요청했습니다. Mazor에 따르면, 그는 8 비트 "레지스터 스택"에 대한 두 가지 변형과 "하나의 칩에 전체 8 비트 CPU"라는 세 가지 제안을 Datapoint에 제안했습니다. 지금까지 Mazor와 Hoff는 이미 4004를 포함하는 Busicom 프로젝트를 진행하고있었습니다.

거의 동시에 Datapoint는 Texas Instruments에 유사한 디자인을 요구 한 것 같습니다. 일부 설명에서 Datapoint는 Hoff와 Mazor의 회로도를 Dallas로 옮겨 아이디어를 TI의 반도체 연구소에서 개발 프로그램으로 발전시키기 시작했습니다.

Mazor는 TI가 원래 멀티 칩 세트를 제안한 후 Datapoint가 인텔 제안을 TI에 가져 왔을 가능성이 매우 높다고 생각하므로 TI는 해당 사양에 맞는 칩을 만들려고 노력했다. 그러나 Mazor는 TI 칩이 그의 사양에 "결함"이 있었기 때문에 작동하지 못했다고 말한다.

인텔은 1970 년 3 월에 할 피니 (Hal Feeney)를 고용하여 Faggin이 4004에서 작업 한 것처럼 1201으로 알려진 칩의 특정 설계 작업을 수행했습니다. 실제로, 각각은 다른 프로젝트를 도왔습니다. 1970 년 중반까지 1201에 대한 작업은 계속되었지만 인텔은 Datapoint가 실제로이 칩을 사용할 지에 대해 우려했기 때문에 Mazor와 다른 사람들은 4004에서 더 많은 작업을 수행했습니다.

텍사스 인스트루먼트는 1971 년 3 월에 칩 설계를 해왔는데, 이는 4004가 작동하기 몇 달 전이었고 실제로는 1971 년 7 월에 4004 발표 몇 달 전에 칩을 발표했습니다. 그러나이 칩은 분명히 배송되지 않았습니다.

그러나 TI 발표는 인텔, 특히 그 로브 (Grove)가 1201에 대한 노력을 두 배로 늘리는 데 박차를 가했다. 결국 Datapoint는 인텔이나 TI 칩을 사용하지 않았다. 대신 인텔이 설계를 완료 할 때까지 기존 TTL 칩을 사용하여 Datapoint 2200이 도입되었습니다.

데이터 포인트에 관심이 없더라도 인텔은 8 비트 과학 용 계산기를 만들고자하는 세이코와 같은 다른 회사의 관심을 끌기 시작했습니다.

이 시점에서 인텔은 명명에 대해 더 심각하게 생각하기 시작했습니다. 인텔의 원래 이름 지정 체계는 제작중인 여러 종류의 부품을 기반으로했기 때문에 제품군의 각 칩마다 다른 수를 가졌을 것입니다. Faggin은 4000 패밀리가 더 일관된 이름을 지었다고 말했다. 4004가 소개 된 후 마케팅 부서는 8 비트 칩을 반영하기 위해 1201을 8008로 변경했습니다. 이것이 1972 년 4 월에 도입되었을 때 8008이 불 렸습니다. 8008은 마이크로 프로세서 마케팅에 대한 인텔의 큰 노력으로 이어졌습니다. 마이크로 컴퓨터 시스템 그룹과 개발 보드 및 시스템을 만들었습니다. 결과적으로 초기 마이크로 컴퓨터였던 일부 기계를 포함하여 많은 8 비트 장치를 만드는 데 도움이되었습니다.

누가 크레딧을받을 자격이 있습니까?

수년에 걸쳐 4004, 첫 번째 마이크로 프로세서로서의 위치 및 각 참가자가받을 가치가있는 신용에 대해 많은 논쟁이있었습니다.

집적 회로의 역사는 점점 더 통합 된 것 중 하나이므로, 원하는 모든 기능을 "CPU on a chip"에 넣을 수 있다는 생각은 확실히 1960 년대 말에 방송되었습니다.

인텔은 범용 프로세서의 필요성을 인식하는 데 단독이 아니 었습니다. 프로세서를 원하는 고객이 너무 많기 때문에 각 프로세서마다 맞춤형 칩을 설계하기 때문입니다. 나중에 Hoff와 Noyce는 "이것이 계속된다면… 필요한 회로의 수는 회로 설계자 수를 넘어서 증가 할 것입니다. 동시에 각 회로의 상대적 사용량은 감소 할 것입니다…"설계 비용이 증가하고 사용량이 감소하면 제조업체가 많은 사용자에게 비용을 상각하고 학습 곡선의 이점을 차단할 것입니다."

인텔 공동 설립자 고든 무어는 "사람들은 수년간 칩에있는 컴퓨터에 대해 이야기 해 왔지만, 앞으로도 항상 그 자리에 있었을 것입니다. 테드가 본 것은 이미 우리가 일하고있는 복잡성과 함께 실제로 지금처럼 집적 회로를 만들 수있었습니다. 이것이 진정한 개념의 돌파구였습니다."

심지어 테드 호프 (Ted Hoff)조차도 때때로이 개념의 중요성을 무시했습니다. "마이크로 프로세서의 실제 발명은 단순히 그러한 시장이 있다는 것을 인식하는 것만 큼 중요하지 않았습니다."

그러나 최초의 마이크로 프로세서라는 제목에 대한 다른 경쟁자들도있었습니다. Texas Instruments는 실제로 1971 년 4 월에 Computer Terminal Corporation (이후 Datapoint)의 계약 칩으로 설계된 "CPU-on-a-chip"을 발표했습니다. 이것은 분명히 작동하지 않았으며 실제로 인텔은 동일한 사양으로 CTC 용 칩을 작업하고있었습니다. 이것은 더 중요한 것은 아마도 1971 년 말에 텍사스 ​​인스트루먼트 엔지니어 게리 분 (Gary Boone)과 마이클 코크레인 (Michael Cochrane)이 입력-출력 회로, 메모리 및 중앙 회로를 포함하는 최초의 집적 회로 프로토 타입을 제작 한 것입니다. 4 칩 MCS-4 세트와 대조적으로 하나의 칩에 모두 프로세서. TMS1000으로 알려진이 계산기는 처음에 TI 계산기에 사용되어 1974 년에 상용화되었습니다. Boone은 1973 년에 자신의 CPU에 대한 특허를 받았으며 나중에 Boone과 Cochran은 컴퓨터에 칩으로 특허를 받았습니다.

인텔의 변리사는 큰 주장을하는 것에 회의적이며 호프의 작품을 "컴퓨터"로 특허하려는 욕구를 거부했다. 왜냐하면 너무 복잡하고 다른 사람들은 컴퓨터를 칩에 올려 놓는 개념을 가지고 있었기 때문이다. 호프에 따르면, "그들은 그만한 가치가 없다고 말했고, 그 당시에는 특허를 작성하기를 거부했다"고 말했다. 대신, 그들은 더 구체적이고 제한된 특허를 출원했다. Intel은 Hoff, Mazor 및 Faggin의 두 가지 특허를 받았습니다. "Multi-Chip 디지털 컴퓨터의 메모리 시스템"에서 하나의 특허를 받았으며, Faggin은 하나의 외부 버스 조직 및 Intel MCS-4 칩셋의 메모리 주소 지정 체계를 포함했습니다. 전원을 켰을 때 CPU를 리셋 할 수있는 회로.

몇 년 후, 발명가 인 Gilbert Hyatt는 1968 년 회사 Microcomputer Inc에서 만든 발명품을 바탕으로 1970 년에 출원 한 마이크로 프로세서에 대한 특허를 받았습니다. 그러나 이것은 제조 된 것으로 보이지 않습니다. 한편 Fairchild, IBM, Signetics, Four-Phase 및 RCA도 마이크로 프로세서와 유사한 장치에서 작업하고있었습니다. 그럼에도 불구하고 4004는 거의 보편적으로 첫 번째 마이크로 프로세서로 간주됩니다.

인텔 팀 중에는 크레딧 분할에 대한 논쟁도있었습니다. 대부분의 관찰자들은 칩셋을 만드는 데 직접 관여하는 네 사람을 모두 인정하지만 항상 그런 것은 아닙니다.

Faggin은 1974 년 후반 8080 도입 후 몇 달 만에 Intel을 떠나 Zilog를 시작하여 Shima 및 기타 Intel 엔지니어와 함께 Faggin의 말에 따르면 Intel의 Andy Grove에게 분노했습니다. 말론은 Faggin의 말을 인용하면서 "나는 당신이 무엇을 하든지 성공하지 못할 것이며, 당신의 자녀들과 손자들에게 아무 말도하지 않을 것입니다. 그 단어에 암시하는 것은 반도체에 레거시가 없다는 것입니다. 인텔에서 한 일에 대해 결코 신용을 얻지 못할 것입니다. 그가 저주를 저질렀던 것과 같습니다."

그것이 극적인지 여부에 관계없이 인텔은 호프에게 많은 기여를 한 것처럼 보이며 많은 역사에서 계속되고 있습니다. 예를 들어, The Chip의 TR Reid (2001, Random House Trade Paperbacks)와 Dirk Hansen의 The New Alchemists (1983, The Book Service Ltd)는 Grove 전기 작가 Richard Tedlow와 마찬가지로 Hoff에게 거의 유일한 신용을 제공합니다. 실제로, 말론은 그때부터 인텔은 실리콘 밸리의 설립에 관한 다큐멘터리 인 The Real Revolutionaries (2012, Diamond Docs, iLine Entertainment)의 초연을 통해 마이크로 프로세서에 대한 모든 크레딧을 Hoff에게, 2009 년까지는 Faggin에게 전혀 기여하지 않았다고 밝혔다..

그러나 Faggin의 역할 (그리고 더 자주 간과되는 Shima와 Mazor의 역할)을 지적하고 1980 년대에 Hoff가 인터뷰 한 내용으로 돌아가는 다른 역사가 있습니다. 1993 년 회사의 25 주년을 기념하는 인텔 출판물은이 솔루션에 대해 Hoff를 인정하고 거의 전체 페이지를 보여 주었지만 Faggin은 "Hoff의 비전을 실리콘 현실로 바꾸는"것으로 인정되었습니다. Comdex에서 열린 행사에서 마이크로 프로세서 25 주년을 맞이한 1996 년, 인텔은 PC Magazine Lifetime Achievement Award를 수상한 4 명의 제작자와 연락 할 수 있도록 도와주었습니다.

실제로, 그의 비전과 기본 개념, 프로그래밍 및 블록 다이어그램 작업을위한 Mazor, 논리 디자인을 만드는 Shima, 칩을위한 인상적인 실리콘 디자인을 만드는 Faggin 등 네 사람 모두에게 신용을주는 것이 중요해 보입니다. 이들은 최초의 범용 마이크로 프로세서를 개발했으며, 이를 통해 개인용 컴퓨터 산업뿐만 아니라 셀 수없는 다른 전자 장치를위한 기반을 마련했습니다. 문자 그대로 수십억 대의 마이크로 프로세서가 매년 4004 대보다 훨씬 더 복잡하게 팔리며 현대 전자 세상이 없다면 불가능할 것입니다.