Intel 4004, pasaulē pirmajam komerciālajam mikroprocesoram, šodien aprit 50 gadi

Intel 4004, kas tiek uzskatīts par pasaulē pirmo komerciālo mikroprocesoru, šodien aprit 50 gadi. Procesors pirmo reizi tika komerciāli reklamēts 1971. gada 15. novembrī, un tas radās uzņēmuma pieprasījuma rezultātā pēc pielāgotas mikroshēmas savam drukāšanas datoram. Pēdējo 50 gadu laikā līdz mūsdienām mēs esam uz masveida kvantu skaitļošanas sliekšņa, kurā Intel 4004, kā var pareizi teikt, ir nepārtraukti attīstījies.

Ir diezgan interesanti atzīmēt tehnoloģiju atšķirības starp čipsetām, kuras Intel izlaida 1971. gada novembrī un šodien, 2021. gada novembrī. Pašlaik salīdzināšanas etalons ir 12. paaudzes Intel Alder Lake procesors. Salīdzinājumam, kamēr 12. paaudzes Alder Lake mikroshēmā ir miljardiem tranzistoru, Intel 4004 ir 2300 – salīdzinoši neliels skaits.

Intel 4004 tika izgatavots arī uz Silicon Gate procesora, kura izmērs bija 10 mikroni. Tikmēr Intel jaunākie 12. paaudzes Alder Lake procesori ir balstīti uz 10 nm procesu, kas ir 1/1000. 4004 sākuma takts frekvence bija 108 kHz un maksimālā frekvence 750 kHz, savukārt Alder Lake mikroshēma šodien sasniedz 5,2 GHz. 4004 silīcija vafeles diametrs bija 2 collas, bet Alder Lake mikroshēmas izmērs bija 300 mm.

Intel 4004 bija milzīgs sasniegums inženierzinātnēs, jo tam bija tāda pati apstrādes jauda kā ENIAC jeb elektroniskajam ciparu integratoram un kalkulatoram. Pēdējais tiek plaši uzskatīts par pasaulē pirmo elektronisko datoru, un, kad tas tika uzbūvēts 1946. gadā, tas aizņēma veselu telpu. Pēc pakāpeniskas evolūcijas 25 gadu laikā pēc ENIAC 4004 varēja demonstrēt tādu pašu veiktspēju, bet naga lielumā.

“Atskatoties uz 1970. gadu, bija skaidrs, ka mikroprocesori mainīs sistēmu projektēšanas veidu, tā vietā pārejot no aparatūras uz programmatūras izmantošanu. Taču ātrums, ar kādu mikroprocesori laika gaitā ir attīstījušies un tos izmantojusi nozare, ir bijis patiešām pārsteidzošs,” sacīja Federiko Fagins, viens no 4004 mikroprocesora līdzizgudrotājiem.

Kopā ar Faginu pie mikroshēmas strādāja Intel inženieri Teds Hofs un Stens Meiors. Kopš tā laika ir parādījušās 28 Intel procesoru paaudzes, kas arī lika pamatus Mūra likumam. Pēdējais norādīja, ka, dubultojot tranzistoru skaitu ik pēc diviem gadiem, personālo datoru izmaksas tajā pašā laika posmā samazināsies uz pusi.