マイクロプロセッサーが 50 周年: Intel 4004 を祝う

1971 年 11 月 15 日 、インテルは初の商用シングルチップ マイクロプロセッサであるインテル 4004 をエレクトロニック ニュースの広告で一般公開しました。 50 年後、その伝統と 4004 が現代のインテルの強力な企業とどのように比較できるかを見てみましょう。

初の商用シングルチップマイクロプロセッサ

1969 年、 ビジコム と呼ばれる日本の電卓メーカーは、ビジコムが設計した電卓用のチップを製造するためにインテルを雇用しました。 Intel は、電卓の内部設計を大幅に簡素化する 4 つの集積回路 (IC) で構成されるチップセット ( MCS-4 と呼ばれます — 「Micro Computer System」の略) を考案しました。ソリューションを提供するにあたり、インテルは世界初のシングルチップ マイクロプロセッサであるインテル 4004 を開発、商品化しました。インテルはまた、4001、4002、4003 という 3 つのサポート チップも設計しました。このうち、4002 はわずか 40 バイトの RAM チップでした。記憶の。

Intel 4004 は、1971 年半ばに Busicom 141-PF 計算機の一部として初めて発売されました (ブラウザで オンラインでシミュレーション できます)。 Busicom との契約再交渉の後、Intel は MCS-4 チップセットを他社に自由に販売できるようになりました。インテルは、当時著名な業界誌であったエレクトロニック・ニュースの 1971 年 11 月 15 日号に広告を掲載し、インテル 4004 を一般市場に紹介しました。

オリジナルの 4004 広告は、「統合エレクトロニクスの新時代」を発表しています。これは、広告コピーが誇張されていない珍しい時代の 1 つでした。広告のイラストでは、コンピューターに向かう 2 人の人々の上に 4 つの MCS-4 チップが大きく迫っており、テキストでは「チップ上のマイクロプログラム可能なコンピューター!」と大胆に宣言されています。

Intel 4004 が登場する前は、コンピュータの 中央処理装置 (「CPU」) は 通常、IC と個別の電子コンポーネントが詰め込まれた 1 つまたは複数の回路基板でした。インテルのイノベーションのおかげで、すべての回路を爪よりも小さな単一のシリコン片に圧縮することができました。 4004 に代表される徹底的な小型化により、小型コンピュータが可能となり、その後 10 年間にわたって家庭用コンピュータが実用化されました。

それは本当に最初のマイクロプロセッサだったのでしょうか?

どのチップが実際に最初のマイクロプロセッサであるかについてはいくつかの 論争が存在する ため、歴史家は一般に「シングルチップ」や「商用」などの限定的な記述を追加して、各企業の業績に焦点を絞ります。

Intel 4004 が商用デビューした 1971 年半ばには、マルチチップ マイクロプロセッサがすでに アメリカ海軍の F-14 トムキャット戦闘機で飛行しており 、テキサス インスツルメンツなどの競合他社も 独自のシングルチップ マイクロプロセッサを開発し ていました。

特に、Intel 4004 は、Intel の長く大成功を収めたマイクロプロセッサ ビジネスの始まりを示し、 パーソナル コンピュータの進化を劇的に形作り 、今日でも数十億台のコンピュータに電力を供給しているため、特に称賛されています。もし Intel が 1970 年代初頭に会社として立ち消えていたら、私たちは他社の初期のチップを 4004 と同じくらい重要なものとして称賛する可能性が非常に高いです。しかし、後になって振り返ってみると、4004 が何かの始まりだったことがわかります。とても大きい。

昔と今: Intel 4004 と Intel Core i9-12900K

マイクロプロセッサ技術は 1971 年以来劇的に変化しました。当時、Intel の 4004 CPU はわずか 740 KHz で動作し、10 マイクロメートルのプロセスを使用するトランジスタは 2,250 個しか含まれていませんでした。状況がどれだけ劇的に変わったかを示すために、4004 をインテルの最新の最上位デスクトップ CPU、最近発表された インテル Core i9-12900K と比較しました。スペックを並べて見ると次のようになります。

これらの統計の中で特に際立っているのは、各チップ上のトランジスタ数の驚くべき違いです (2,250 個と推定 217 億個)。 ( インテル 7 プロセスのトランジスタ密度 を掛けたチップの表面積に基づいて、Core i9 トランジスタの推定値を計算しました)。トランジスタ数の大幅な増加は、関係するプロセス サイズが劇的に小さくなるため (7 nm 対 10 μm) 可能になり、これによりチップ上の機能が大幅に小さくなり、1 平方ミリメートルあたりのトランジスタの密度が非常に高くなります。

また、最新の Intel チップは、そのダイに単なる CPU 以外にも多くの機能を搭載しています。これには、高速メモリ コントローラー、フル機能の GPU などが 1 つのパッケージに統合されています。私たちは確かに長い道のりを歩んできました。

Intel 4004のアプリケーション

4004 は、その機能が限られており、すぐに Intel 8008 などのより強力なチップに押されてしまうため、その後の 8 ビット Intel チップに比べて広く使用されることはありませんでした。それでも、4004 CPU を組み込んだいくつかの製品のリストを次に示します。これらの例の多くは、10 年前に Technologizer に書いた 4004 に関する記事 から抜粋しました。

• Busicom 141-PF デスクトップ電卓 (1971)
• インテル SIM-4 開発システム (1972)
• Intel Intellec 4 開発システム (1973 年)
• Bally Alley アーケード ボウリング シミュレーター (1974)
• Bally Flicker ピンボール マシンのプロトタイプ (1974 年)
• 王 1222 ワードプロセッサ (1975)
• Compuvote コンピュータ投票機 (1976 年)

Intel 4004 の遺産

Intel が Electronic News で 4004 を発表してからわずか 5 か月後、同社は最初の 8 ビット マイクロプロセッサで ある Intel 8008 を出荷しました。 8008 は、1974 年に Radio-Electronics 誌の表紙を飾った Mark-8 のような家庭用ホビー コンピュータの時代を切り開き、パーソナル コンピュータ業界に刺激を与えました。

8008 の後、Intel は 8 ビット 8080 、 16 ビット 8086 とそれ以降を継続し、その過程でさまざまなパーソナル コンピュータが各モデルを採用しました。このマイクロプロセッサの能力の急速な向上により、4 ビット 4004 はすぐに影に隠れましたが、このチップの文化的影響はすでに達成されていました。

史上初の商用マイクロプロセッサとして、4004 の遺産は記念碑的です。過去 50 年間、マイクロプロセッサはほぼすべての産業に根本的な影響を与え、世界経済を再構築し、文明を変革してきました。マイクロプロセッサの重要性はいくら強調してもしすぎることはありません。マイクロプロセッサは、いつか人間が火を操るのと同じくらい重要であると考えられるようになるかもしれません。火によって物理的な物質を変化させたり操作したりできるのに対し、マイクロプロセッサによって情報を意のままに操作できるようになります。

テクノロジーの小型化はマイクロプロセッサの発明で止まりませんでした。現在、企業は、以前は個別のチップとして提供されていた機能を、Apple の M1 シリーズ など、 システム オン チップ (SOC) として知られるシングル チップ パッケージに統合し続けています。インテルは常に警戒を続けており、物語はまだ終わっていない。しかし、この物語がどこから始まったかは誰もが知っています。1971 年に遡ります。

お誕生日おめでとう、インテル 4004!