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50 Jahre Intel 4004: Der "erste" Mikroprozessor feiert Geburtstag

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intel-4004Der Intel 4004 gilt als der erste Mikroprozessor. Genauer gesagt war es der erste kommerziell erhältliche Mikroprozessor, der als Ein-Chip-Design in einer damals undenkbaren Integrationsdichte ausgelegt war und am 15. November 1971 auf den Markt kam.

Der 4004 wurde von der japanischen Firma Busicom (Nippon Calculating Machine Corp.) in Auftrag gegeben und sollte eine Rechenmaschine antreiben. Entwickelt wurde der Mikroprozessor bei Intel in führender Position von Federico Faggin, Stan Mazor und Ted Hoff. Das Design gehörte daraufhin aber zunächst einmal Busicom. Intel kaufte es für 60.000 US-Dollar zurück und entwickeltet daraufhin den 4040, der bis 1981 produziert wurde und einer der größten Erfolge von Intel war.

Der 4004 arbeitete jedoch nicht alleine in der Rechenmaschine. Hinzu kamen noch ein 2048-Bit-ROM (4001) sowie ein 80×4-Bit-RAM-Datenspeicher (4002) und ein I/O-Erweiterungs-Chip (4003).

Der Intel 4004 war der ersten Prozessor auf Basis einer Silizium-Gate-Technik (PMOS, p-type metal-oxide semiconductor). Die Fertigung erfolgte in 10 µm – also etwa um den Faktor 1.000 größer als im aktuellen 10-nm-Verfahren. Die Anzahl der verwendeten Transistoren liegt bei 2.300 – ist also ebenfalls um mindestens des Faktors 1.000 weniger komplex als heutige Designs. Die Taktfrequenz des Intel 4004 liegt bei 500 bis 740 kHz.

Der Intel 4004 kannte 46 Befehlssätze, die mit dem 4040 auf 60 Befehle erweitert wurden. Der Daten-Adressraum umfasste 5.120 Bit. Der Datenbus war zwar nur 4 Bit breit, dennoch konnten Befehle mit einer Breite von 8 Bit ausgeführt werden. Neben dem 4040 basieren die Nachfolger 8008, 8080 und 8086 auf dem, was mit dem 4004 begann.

In einem 16-Pin Dual in-line (DIP) on a Package befindet sich der 4004 im ikonischen Gehäuse mit den kleinen, goldenen Beinchen. Vergossen in einer weißen Keramik besitzt der Intel 4004 besonderen Sammlerwert (mehrere hundert US-Dollar), erschien späte allerdings auch in schwarzer Keramik und in Kunststoff vergossen.

Anders als beim 8086, zu dem Intel mit dem Core i7-8086K (Test) eine Sonderauflage des Core i7-8700K ins Leben rief, gibt es diese zum Geburtstag des 4004 nicht. Viele hätten sich hier sicherlich einen Alder-Lake-Prozessor mit 40 Performance- und vier Efficiency-Kernen gewünscht ;)