Boldog születésnapot, mikroprocesszor!

Évtizedek távlatából szemlélve a mikroprocesszor természetes következménynek tűnik. Az Intel innovatív fejlesztése orvosolta azokat a problémákat, amikkel a korábban létrehozott számítógépek tervezőinek és felhasználóinak kellett szembenézniük. Bár számítógépet évtizedekkel a mikroprocesszor feltalálása előtt is használtak, ezeket zömében célfeladatokra hegyezték ki – az Apollo-projekt során használt AGC (Apollo Guidance Computer), az első, integrált áramkörökre épülő komputer például csak navigációs feladatokat volt képes ellátni.

A korabeli számítógépek processzorai integrált áramkörökből, valamint néhány száz tranzisztorból álltak, amiket nyomtatott áramkörökhöz csatlakoztatva forrasztottak egymáshoz. Mivel az alrendszerek egymástól nagyobb távolságra helyezkedtek el, ez a műveletek feldolgozási sebességét is csökkentette, mindez ráadásul tetemes energiaigénnyel és hőtermeléssel járt. A központi csipbe integrált processzor épp ezektől a hátrányoktől szabadult meg. Az egymáshoz forrasztott rendszerek ugyanis gyakran mondtak csődöt, viszont minél alacsonyabb a csatlakozási pontok száma, ennek annál kevesebb az esélye, és az energiagiénye is jóval csekélyebb, mint a központi felhasználásra tervezett hardvereké.

Valós számok

A Nippon Calculating Machine Corporation (NCM, később Busicom) 1969-ben rendelte az Inteltől azokat a csipeket, amiket egy profi felhasználásra alkalmas számológéphez szántak. A gyártótól megrendelt tucatnyi csip helyett az Intel sajátos megoldással rukkolt elő: célfeladatra tervezett eszközök helyett általános felhasználásra alkalmas csipkészletet gyártottak. Ez volt az MCS-4, a rendszer lelkét az Intel 4004-es processzor alkotta. A 2300 tranzisztort tartalmazó központi csip másodpercenként 92 600 utasítást tudott végrehajtani, teljesítménye pedig 740 kilohertz volt.

A 10 mikronos (10 ezer nanométeres) gyártástechnológia akkoriban impresszívnek számított, de ha figyelembe vesszük, hogy a mai, fejlettebb processzorok akár milliárdnyi tranzisztort is tartalmazhatnak, gyártástechnológiájuk pedig 32 nanométeres, könnyen képet alkothatunk a fejlődés mértékéről. Ha a mai alkatrészeket is az 1971-es technológiával terveznék, az új generációs Intel processzorok 21 négyzetméteren terpeszkednének el, és évente harmincmillió forintnyi áramot emésztenének fel.

Magyar is dolgozott rajta

Az Intel 4004 processzor létrejöttén impozáns központi csapat munkálkodott. A csapat vezetője, Frederic Faggin nem csupán a 4000-es, hanem a 8008-as és a 8080-as proceszorcsalád tervezéséért is felelős volt, de később ő alapította a Zilogot – az általuk tervezett Z80-as processzort több mikroszámítógépben (például a szép karriert befutott ZX Spectrumban) és több játéktermi automatában is felhasználták. Stan Mazor oroszlánrészt vállalt az architektúra fejlesztésében, felügyelte az egyes részfeladatok megvalósíthatóságát, és ő tartotta a kapcsolatot a partnercéggel is.

A vezérlő csip megtervezése és az áramkörök elrendezésének kialakítása Sima Masatosi feladata volt, Ted Hoff fejéből pedig az isteni szikra pattant ki: tőle származott ugyanis az ötlet, hogy az Intel ne célhardvert, hanem általános feladatokra alkalmas, programozható csipet tervezzen. Nem hagyható ki a felsorolásból a Budapesten született Leslie L. Vadász sem. Az Intel 2003-ban nyugdíjba vonult ügyvezető alelnöke az elsők között csatlakozott a céghez annak megalapítása után, és ő vezette azt a részleget, ahol a 4004-es processzort tervezték.

Elszámológép

Az Intelt kezdetben a költséghatékony megközelítés vezérelte, amikor tizenkettő helyett csupán négy, de a feladatra alkalmas csipet készítettek a Busicomnak. A fejlesztés befejezését követően azonban meglátták a benne rejlő potenciált. Éppen ezért szerették volna, ha a processzortervhez fűződő jogok, és a nem számológép-eladásokból származó bevételek házon belül maradnak. Mivel a japán vállalatnak csak a (körülbelül százezer példányban értékesített) Busicom 141-PF számológéphez volt szüksége a csipekre, rábólintottak Bob Noyce ajánlatára – az Intel elnöke hatvanezer dollárért vásárolhatta meg a mikrocsiphez fűződő jogokat.

Az általános felhasználásra is alkalmas eszköz  népszerűsítése érdekében az Intel reklámkampányt indított, az első hirdetés pedig 1971. november 15-én jelent meg az Electronic News hetilapban. Azóta ezt tekintjük a mikroprocesszor születésnapjának.

Az utókor számára már nyilvánvaló, hogy a Busicom ennél rosszabb döntést nem is hozhatott volna. A mikrocsip ugyanis nemcsak az informatika területén hasznosítható, hanem az audio-berendezések, a videojátékok, az autók fedélzeti komputere, a bonyolultabb kapcsolótáblák, a mobiltelefonok, a tűzjelzők és a nagyfelbontású tévéadások is elképzelhetetlenek lennének nélküle.