diagrama de circuits del processador Intel

Definició del microprocessador: El microprocessador és el nom de la unitat de processament central d'un ordinador (CPU) integrat en un únic xip de silici. A finals del 1960, els microprocessadors es van considerar una possibilitat futura, i algunes empreses van desenvolupar CPU en diverses fitxes. No obstant això, només una única CPU dechip podria aconseguir la velocitat, la dissipació i el cost necessari per abordar moltes aplicacions, i el 1970 el microprocessador encara era un somni.

El problema: La dificultat no estava definint l'arquitectura o fent el disseny lògic d'una petita CPU, que era ben coneguda, sinó que, en assegurar-se de com dissenyar tots els circuits necessaris per ser ràpids, amb poca força, i poca força per encaixar en un xip que podria ser fabricat en un cost baix.

Les invencions de tecles que van fer possible el 4004: La Tecnologia MOS Silicon Gates (SGT) L'SGT va ser creat al Diaal Semiconductora l'any 1968 per Federico Faggin, que també va dissenyar el món 2003-2006, primer fet integrat amb SGT (el Fairdel 3708 ). Aquesta tecnologia utilitza les portes deshidratades fetes de silici policional, i podria integrar-ne dues vegades més. logic- aleatori Els transsexuals amb 5 vegades més ràpid que la tecnologia en competència. Això va ser prou avenços per fer possible un microprocessador.

La novel·la Metodologia de disseny de Silicon Gates el disseny del rellotge de Federico Faggin es basava en un disseny del doblefase amb Botlla de les botesName i S' han enterrat els contactes dos invents clau de Faggin. Faggin també va dissenyar un nombre de blocs de circuits bàsics i regles simples, basant- se en el disseny gràfic, que permet mida ràpidament les dimensions transisor usant factors de càrrega que es poden determinar amb precisió raonable d' un sol esquema, ja que aquest document reflectit tan estretament com sigui possible el pla de disposició del xip. L' únic esquema va fer possible anar directament des de l' especificació del xip a un document de disseny que combinava la lògica, el disseny i l' emplaçament general a prop de la disposició, en un esquema. D' aquesta manera, el temps requerit pel disseny lògic, el disseny de circuit, i la disposició es minimitzava, i els errors possibles de traducció evitaven.

La disposició va començar amb una graella de poli-silicon i línies d'alumini que transportaven els senyals clau, i els circuits reals van ser i després van ser ketuckpton sota la graella, reflectint més o menys la localització espacial mostrada en el esquema. El resultat va ser una disposició dens amb una millora de dos factor-dos en densitat de circuits aleatoris, i un factor de cinc en millora de velocitat, per al mateix poder, comparat amb la tecnologia alumini de la porta MOS amb la mateixa lifografia. A més a més, ja que SGT va tenir filtracions més de 100 vegades més baixes que la porta metàl·lica, els circuits dinàmics tenen un comportament molt millor que la porta de metall.

Diagrames dels esquemes originals per als 4004 Les següents són fotografies dels esquemes originals de Federico Jinzs pels 4004, en 3 fulls, amb notació de mà en llapis per Federico:

El bloc de lògica del control que conté el registre d' instruccions, el descodificador d' instruccions, la lògica de control per al bloc de memòria, i la lògica de control per a la unitat aritmètica.

El bloc d' unitat Aritmètica contenint l' aperador/subtractor/ canviador amb ajust decimal, l' acumulador i el registre de la bandera, el control intern de l' autobús i el temps del sistema.

Els diagrames en esquemes mostren símbols resistèncias amb o bé un ManveenB uk al costat d'això o no. Un símbol resistor, de fet, indica un transistor MOS, amb la porta connectada a la seva pèrdua i usat com a càrrega resistència. Quan es mostra un símbol de l' AlexzyB▁steal, a Càrrega de les botesName S'ha d'utilitzar. La proporció de dos nombres que es mostren al costat de cada símbol de resistor indica l' amplada sobre les dimensions llargues de la porta de la càrrega MOS transistor. Els transistors actius tots tenen una porta que és 9 microns llargs (a no ser que s' especifiqui explícitament), i el número al costat de cada símbol transistor és l' amplada en microns de la seva porta. L' amplada mínima de la línia tenia 6 micròmetres.