Архитекторы компьютерного мира

Хофф провел в Стэнфордском университете еще 6 лет в качестве исследователя. Наряду с другими занятиями, он работал вместе со своим научным руководителем Бернардом Видроу над элементами электрохимической памяти, что привело к получению нескольких патентов. 1 сентября 1968 года он начал работать инженером по прикладным исследованиям в новой фирме Intel, занимающейся интегральными схемами. Он был двадцатым по счету сотрудником в фирме, принятым на работу Робертом Нойсом для того, чтобы ускорить коммерческое использование полупроводниковой памяти, которую разработала Intel.

История микропроцессора Теда Хоффа в действительности начинается в конце 50-х годов XX века, когда Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобрели первые интегральные схемы. Серийное производство интегральных схем в середине 60-х годов положило начало процессу миниатюризации. Однако крупномасштабная интеграция транзисторов в одном кристалле кремния тогда лишь зарождалась.

Одной из целей компании Intel было создание полупроводниковых микросхем памяти и их промышленное производство. Стоит отметить, что в то время "кремниевая" память была раз в сто дороже, чем созданная по ведущей на тот момент технологии память на магнитных сердечниках. Однако основатели Intel были уверены в том, что такие неоспоримые преимущества полупроводниковой памяти, как малые габариты, более высокая производительность и пониженное энергопотребление, убедят сотрудников отрасли хотя бы опробовать новую технологию.

Сконцентрировавшись на разработке первых коммерческих прибыльных продуктов, Intel едва не проглядела первые ростки микропроцессорной революции. Впрочем, и начиналась-то она более чем скромно. К работе над микропроцессором Тед Хофф приступил в 1969 году, когда Intel получила от японской фирмы Busicom заказ на разработку набора микросхем для семейства программируемых калькуляторов. Первоначальная конструкция калькуляторов Busicom предполагала использование не менее 12 микросхем.

В то время все логические микросхемы (выполняющие вычисления, в отличие от микросхем памяти, хранящих команды и данные) разрабатывались специально под продукт заказчика. Такой подход, по определению, ставил барьер на пути широкого распространения любой логической микросхемы.

Сотрудникам Intel Теду Хоффу, Федерико Феджину и Стэну Мэйзору удалось спроектировать единую универсальную микросхему — центральный процессор ЭВМ общего назначения. Процессор взял на себя выполнение разнообразных функций, для реализации которых ранее приходилось применять множество различных компонентов.

Концепцию процессора общего назначения предложил Хофф; он же разработал архитектуру универсальной микросхемы, которая пользовалась командами, записанными в ее полупроводниковой памяти. Это центральное процессорное устройство, входившее в качестве основного в набор из четырех микросхем, не только соответствовало техническому заданию Busicom, но и без каких-либо дополнительных переделок могло быть использовано в широком ассортименте других приборов.

Федерико Феджин

Мэйзор разработал систему команд процессора, а Феджин спроектировал саму микросхему. В ноябре 1971 года Intel официально объявила о создании центрального процессора — микросхемы 4004. Правами на него владела компания Busicom. Хофф, Мэйзор и Феджин понимали, что процессор имеет практически неограниченное применение. По их настоянию компания Intel выкупила у Busicom права на микросхему. Она заплатила 60 тысяч долларов, полученные на проведение работ, а кроме того, предложила готовую продукцию по более низкой цене. Попавшие к тому времени в трудное финансовое положение японцы согласились. Сделка не привлекла к себе особого внимания ни в Intel, ни в отрасли в целом. Тем не менее именно она проложила Intel путь к выработке концепции универсальных вычислительных средств на основе микропроцессора. Busicom давно уже не существует, однако, в отличие от других неудачников, память о ней осталась.

Микропроцессор Intel 4004

Основатели Intel — Гордон Мур и Боб Нойс — поддерживали работу над микропроцессором, но ряд других сотрудников компании опасались, что это может отвлечь Intel от достижения главной цели — разработки микросхем памяти. Для скептиков удалось найти убедительный аргумент: из четырех микросхем, входивших в набор микрокомпьютера (термин "микропроцессор" появился позже), две микросхемы отводились под память. Вспоминает бывший директор Intel по маркетингу: "Поначалу мы относились к этому чипу лишь как к средству увеличения продаж микросхем памяти и решили вложить в него деньги, исходя именно из этой предпосылки".

Официально микропроцессор 4004 появился на рынке в конце 1971 года. Микросхема стоимостью 200 долларов выполняла 60 тысяч операций в секунду, содержала 2300 транзисторов и была размером меньше ногтя большого пальца руки. Она обладала вычислительными возможностями первого электронного компьютера — ENIAC. Для сравнения: ENIAC, появившийся в 1946 году, имел тогда 18 тысяч ламп и занимал помещение объемом почти 1000 кубических метров.