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27、芯片计算机

作者:coderzheng 发布于:2016-8-23 20:42 Tuesday 分类:大话星程  阅读模式

众所周知,所谓286、386、486个人电脑等名称的起源,在于它们采用了英特尔公司研制的微处理器X86系列芯片286、386和486。然而,这种以数字为电脑命名的奇特现象,却来源于霍夫博士等人发明的世界上第一个微处理器芯片──4004。霍夫也因此以"二次大战以来最有影响的7位科学家之一"身份,入选美国国家发明荣誉展厅,与在科学领域作出伟大贡献的爱迪生等120人同列在一起。霍夫的发明引来了浪潮滚滚的计算机革命。 
1968年,应诺依斯的恳切邀请,斯坦福大学助理研究员马西安·霍夫(M.Hoff)加盟英特尔,成为这家刚刚开张的高技术公司第12名员工,年仅31岁。他被指派为英特尔公司应用研究的经理后,莫尔交给他的第一项重任,是代表英特尔与日本一家名曰"商业通讯公司"合作研制一套可编程台式计算器。 
日本人带来了自己的设计资料,英特尔只承担芯片材料等方面的辅助任务。霍夫认真研究了图纸,发现这种简单的计算器竟然要安装约十块左右的集成电路芯片。他向合作者提议减少芯片的数目,但被日本人冷冷地拒绝了。诺依斯得知霍夫的处境,不断鼓励他,支持他按自己的想法去改进设计。 
霍夫把自己关在实验室里潜心思考,他的实验室十分狭窄,只有一台DEC公司生产的PDP-8小型电脑。三个月来,霍夫把日本人方案的优劣翻来复去地琢磨。他后来对人讲,他始终"保持孩子般的天真好奇,总对一种东西为什么会以某种方式工作,或者把两样东西放在一起会发生什么感到惊奇"。或许,就是这种"天真"使他突发奇想。霍夫猛地打开笔记本,奋笔疾书。他写道:"完全可以把日本人的设计压缩成三块集成电路芯片,其中最关键的是中央处理器芯片,把所有的逻辑电路集成在一起;另外两片则分别用作储存程序和储存数据。" 
这种把"两样甚至更多的东西放在一起"的设想,让霍夫萌生了微处理器的新观念。莫尔对此首先表示赞许,并给他派来麦卓尔(S.Mazor)当助手。凑巧得很,仙童公司的芯片设计专家费根(F.Faggin)"跳槽"转到英特尔,也加入到研制组,为霍夫设计的芯片画出了线路图。芯片图纸让霍夫十分满意,口口声声称赞它是一份"干净利落的蓝图"。 
1971年1月,霍夫研制小组终于制成了能够实际工作的微处理器。在大约12平方毫米的芯片上,共集成了2250个晶体管。英特尔的广告介绍说,它只比一枝铅笔尖稍大一点,在半只火柴盒面积大小的硅片上,可以容纳下48个微型的中央处理器!微处理器的体积如此之微小,但是每块芯片却包含着一台大型电脑所具有的运算功能和逻辑电路,比埃历阿克的计算能力还要强大得多。从埃历阿克到4004只有25年,在历史的长河中只是一瞬间,埃历阿克电脑占地170平方米,而微处理器仅仅占地……,它还能用"占地"来描述吗? 
1971年11月15日,英特尔公司决定在《电子新闻》杂志上刊登一则广告,向全世界公布微处理器,并据此声称"一个集成电子新纪元已经来临"。这一天,就是微处理器正式诞生的纪念日,它意味着电脑的中央处理器(CPU)已经缩微成一块集成电路,意味着"一块芯片上的计算机"诞生。 
不久,英特尔公司另一种型号的微处理器8008研制成功。紧接着,在少许改进后,又推出最成功的微处理器8080,这种芯片及其仿制品后来共卖掉数以百万计。随着销售量的增大,它的价格也从最初每块360美元迅速降低到3元钱就可以买回。对此,英特尔公司的销售部经理恢谐地提出了一个"吉尔贝克定律",作为"莫尔定律"的补充:"每一种芯片的单价最后都要降到只有5美元,除了那些卖不到5美元的芯片之外。"在价格方面,不到5美元的8080,比起埃历阿克的40万巨资来,确实让人瞠目结舌。 
在英特尔公司的带动下,1975年,摩托罗拉公司也宣布推出8位微处理器6800。1976年,曾经为霍夫画出"干净利落芯片图纸"的费根,在硅谷组建了ZILOG公司,同时宣布研制成功8位微处理器Z-80。于是,70年代后期,8080、6800和Z-80微处理器形成了三足鼎立的局面。

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