英特尔 4004 被广泛认为是世界上第一个商用微处理器,今天已经 50 岁了。该处理器于 1971 年 11 月 15 日首次进行商业广告宣传,应一家公司要求为其打印计算机定制芯片而诞生。在此之前的 50 年里,我们站在主流量子计算的边缘——英特尔 4004 可以说是领先。
值得一提的是,英特尔在 1971 年 11 月和今天 - 2021 年 11 月制造的芯片组的技术差异。目前,比较的参考是第 12 代英特尔 Alder Lake处理器。相比之下,虽然第 12 代 Alder Lake 芯片有数十亿个晶体管,但英特尔 4004 有 2,300 个——相比之下,这是一个相当有限的数字。
Intel 4004也是在硅门处理器上制造的,尺寸为10um。与此同时,最新一代的第 12 代英特尔 Alder Lake 处理器基于 10 纳米工艺——尺寸仅为 1/1000。4004 拥有 108kHz 的初始时钟速度和 750kHz 的峰值频率,而今天的 Alder Lake 芯片则一直达到 5.2GHz。4004 上的硅片直径为 2 英寸,而 Alder Lake 芯片的尺寸为 300 毫米。
Intel 4004 是一项巨大的工程壮举,因为它具有与 ENIAC 或电子数值积分器和计算器相同的计算能力。后者被广泛认为是世界上第一台电子计算机,1946 年建成时,占据了整个房间。在从 ENIAC 逐渐进化 25 年后,4004 可以产生相同的性能——但只有指甲盖那么大。
“回顾 1970 年,很明显微处理器将改变我们设计系统的方式,从使用硬件转向使用软件。但微处理器随着时间的推移发展并被业界采用的速度确实令人惊讶,”4004 微处理器的联合设计师之一费德里科·法金说。
与 Faggin 一起,英特尔工程师 Ted Hoff 和 Stan Mayor 也参与了该芯片的研究。从那以后,英特尔处理器出现了28代,也催生了摩尔定律。后者表示,随着晶体管数量每两年翻一番,个人计算的成本将在同一时期减半。