11 月 24 日消息,科技媒體 Tom's Hardware 昨日(11 月 23 日)發(fā)布,報(bào)道稱有技術(shù)團(tuán)隊(duì)為紀(jì)念 Intel 4004 處理器誕生 54 周年,利用分立式晶體管構(gòu)建了一臺(tái)功能完整的巨型 MCS-4 計(jì)算機(jī)復(fù)制品。
援引博文介紹,該項(xiàng)目由 Tim McNerney 帶領(lǐng),他曾于 2005 年 7 月造訪英特爾總部,成功獲取了保存在公司檔案館中的三份巨幅 4004 工程圖紙。Intel 4004 的原始設(shè)計(jì)師 Federico Faggin 當(dāng)時(shí)也在現(xiàn)場(chǎng),確認(rèn)了這些圖紙完整記錄了芯片的布局細(xì)節(jié)。
McNerney 帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì),基于這些珍貴的歷史資料,通過所謂的“數(shù)字考古”,歷時(shí)數(shù)年時(shí)間,將微觀的硅片電路轉(zhuǎn)化為宏觀的分立元件電路,最終完成了這一工程壯舉。
以下這張照片展示了一個(gè)完整的計(jì)算器接口,其周圍環(huán)繞著七塊巨大的印刷電路板(PCB)。這些電路板并非普通組件,而是 Intel 4000 系列芯片的“巨型化”重制版。
其中包括位于中央的 4004 CPU、頂部的 4001 ROM、右側(cè)的 4002 RAM 模塊以及左上角的 4003 移位寄存器。這套硬件在物理層面完整實(shí)現(xiàn)了原版 Busicom 141-PF 計(jì)算器的所有邏輯功能。

中間下方:4004 CPU。中間上方:4001 ROM。左上:三個(gè) 4003 移位寄存器。右側(cè):兩個(gè) 4002 RAM。左下:交互式 Busicom 141-PF 計(jì)算器用戶界面模型。
雖然體積龐大,但這套復(fù)刻系統(tǒng)的性能卻不容小覷。該巨型 4004 CPU 的運(yùn)行頻率最高為 1.5 MHz,大約是原版硅芯片(740 KHz)的兩倍。
這一性能提升主要得益于優(yōu)化電路設(shè)計(jì),特別是使用了專為射頻應(yīng)用設(shè)計(jì)的低電容四端子場(chǎng)效應(yīng)管(FET)。博物館博客指出,這種選型加上團(tuán)隊(duì)無數(shù)小時(shí)的精細(xì)調(diào)試,讓這臺(tái) 130 倍放大比例的“巨獸”在運(yùn)行效率上超越了半個(gè)世紀(jì)前的鼻祖。
英特爾當(dāng)年設(shè)計(jì)“首款商用微處理器”4004 的初衷,正是為了驅(qū)動(dòng) 1971 年問世的 Busicom 計(jì)算器。因此,團(tuán)隊(duì)此次完整復(fù)刻整個(gè) Intel 4000 芯片家族來支持一臺(tái)可工作的巨型計(jì)算器,具有極高的歷史紀(jì)念意義。
值得一提的是,盡管美國軍方曾早于 Intel 一年部署了 MP944 微處理器,但由于其保密性質(zhì),Intel 4004 依然被公認(rèn)為開啟微處理器時(shí)代的商業(yè)里程碑。

