4004
(Architettura dei microprocessori – Capitolo 4.2)

Il 4004 è il primo microprocessore della storia costruito su singolo chip. È stato inventato e realizzato da Marcian Edward Hoff, Federico Faggin, Stanley Mazor e Masatoshi Shima, ingegneri della Intel, nota azienda californiana di semiconduttori fondata nel 1968 da Robert Noyce e Gordon Moore.

La nascita del microprocessore è del tutto casuale. Nel 1969 un produttore giapponese di calcolatrici, Busicom, commissiona un progetto alla Intel: la creazione di un insieme di chip per calcolatrici da tavolo.
La Intel, grazie ai suoi brillanti ingegneri, sviluppa un progetto per la realizzazione di un dispositivo logico multifunzionale: soluzione innovativa nel mondo dei microchip. Lo schema di base di tale dispositivo viene realizzato da Hoff e da Mazor; mentre l’implementazione di questo schema in un microcircuito integrato è opera di Faggin, un esperto progettista di chip.

Ma chi è Faggin? Federico Faggin è un fisico italiano (nato a Vicenza nel 1941). Diplomatosi perito industriale con specializzazione in elettronica nel 1960, Faggin si laurea in fisica cinque anni dopo, all’Università di Padova. Successivamente, assunto dalla Fairchild Camera Instruments, diventa capo di un gruppo di esperti che lavorano su semiconduttori. Nel 1970, Faggin viene assunto dalla Intel. Nel 1986, con un ex-collega, fonda la Synaptics con l’obiettivo di produrre un chip neurale capace di riconosce la scrittura manuale e interpretare immagini e segnali. La Synaptics raggiunge tale obiettivo cinque anni dopo.

Malgrado l’insistenza della Busicom per acquisire i diritti sul progetto, la Intel porta avanti il lavoro dell’equipe ingegneristico: il 15 novembre del 1971 arriva sul mercato mondiale il 4004, il primo microprocessore su chip singolo.
Il successo del 4004, una delle più rivoluzionarie invenzioni del secolo, è dovuta alla realizzazione, del tutto innovativa, del suo microchip: un dispositivo programmabile tramite software. Infatti, prima dell’invenzione del 4004, i chip erano capaci di eseguire solo funzioni specifiche pre-programmate e realizzabili solo tramite l’ausilio dell’hardware.

In una intervista di Angelo Gallippi, pubblicata da Federcomin (nel marzo del 2002), Faggin afferma: “…nel gennaio 1971, non ricordo esattamente il giorno ma l’ora sì: le quattro di mattina… Ho trascorso tutta quella notte da solo provando l’ultima versione del chip 4004, che ha funzionato alla perfezione. Alle quattro sono tornato a casa…”.

Il 4004 fu utilizzato in più campi: ad esempio, nei controller automatici dei semafori; negli analizzatori del sangue e nella sonda spaziale Pioneer 10 della NASA.
Il primo microprocessore (4004) dotato di 16 registri a 4 bit è capace di indirizzare fino a 640 Byte di memoria centrale. Inoltre, è in grado di effettuare solo operazioni numeriche di addizione e sottrazione. Fornisce una potenza di calcolo equivalente a quella raggiungibile dall’ENIAC: il primo computer elettronico della storia che occupava una superficie complessiva di 180 mq e realizzato nel 1946.
Dotato di 2.300 transistor, il 4004 ha una frequenza di funzionamento di 704 KHz: capace di eseguire circa 60.000 operazioni al secondo.
Lo sviluppo del primo microprocessore costa alla Intel 150 mila dollari. Rimane comunque impensabile realizzare, con un 4004, un personal computer.

Nota!
L’immagine del microprocessore 4004 è tratta da Wikipedia, l’enciclopedia libera.

Per informazioni visita il seguente indirizzo: https://it.wikipedia.org/wiki/Intel_4004#/media/File:Intel_4004.jpg oppure
https://it.wikipedia.org/wiki/Intel_4004

Sommario, Bibliografia e Sitografia

Vincenzo Barile

segue…

informaticailfaro.it consiglia la lettura di una intervista a Federico Faggin di Martina Pennisi su Corriere della Sera.it.

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