50年前,也就是1971年11月,英特尔推出了全球首款微处理器Intel 4004,开启了计算机走入万千家庭的先河。

Intel 4004的诞生也有日本人的功劳。1969年,英特尔委托日本计算器公司(Nippon Calculating Machine Corp·)为其新款Busicom141-PF计算机设计了12个OEM芯片。英特尔工程师采用了其中的4个芯片,以编写不同的程序,迎合不同产品的用途,这其中就包含了重要的4004。

这是英特尔历史上的重要转折,计算机技术从此开始影响人类文明的发展道路。

对于看惯了如今动辄几厘米见方处理器的你,会惊奇的发现,50年前Intel 4004处理器的尺寸仅为3mm×4mm,因为它只有2300个晶体管。作为对照,最新苹果M1 max处理器的晶体管数多达570亿个!

4004采用10微米(1 微米=1000 纳米)制程工艺,基础主频仅有108KHz,最高主频可以达到740KHz,执行4位运算,支持8位指令集及12位地址集,每秒最高可以运算9万次。

用今天的眼光看,4004处理器的性能也许很弱鸡,比一块卡西欧计算器强不到哪里去,但已经能和1946年的ENIAC旗鼓相当了。

学过中学《计算机基础》的童鞋们都知道,美国在1946年发明的ENIAC是世界上第一台真正意义上的计算机,体积庞大到需要占用一个大房间,是当年美国陆军为了计算弹道而打造的。相隔25年时间,几毫米大的Intel 4004就已经可以与之性能相当了,让我们不得不感叹科技的发展速度。

时光荏苒,又是50年过去,当年高精尖的Intel4004如今居然可以在家里就能制造出来,只要你有相关的基础知识以及设备就可以。今年国外一位博主就自己在家DIY制作出一款类似Intel4004处理器,并把制作过程发布了出来。

国外这位博主SamZeloof早在高中时就开始学着制作处理器了,并成功打造了一款处理器芯片,只不过仅有6个晶体管。

而最近他开始尝试制作拥有更多晶体管的(1200个)的处理器,并将其命名为下一代Twelve Z2。

在动手之前,他先用绘图软件把芯片内部绘制出来:

制作出芯片样板后,需要放进烤箱烤45分钟:

在过程中也需要用很多仪器来测试:

最后就完成了拥有1200个晶体管的Twelve Z2。他制作出了多颗芯片,但只有一颗能够拥有100%的性能,其余都是80%左右。

对比拥有2200个晶体管的Intel 4004处理器,虽然还有一点差距,但在70年代要制作出Intel 4004,可是要英特尔公司研究好几年才行。而在2021年的今天,只需要一个业余爱好者,在家就能完成了!

随着科技进步,现在的Intel处理器不仅由4004的10微米进步到Intel i7的10nm制程,晶体管数量更是增加了40万倍以上,主频也由750kHz提升到最高5.2GHz,甚至有人在家里就自己搞出Intel 4004处理器了,只能让我们再次赞叹科技的发展和人类的智慧。

祝Intel 4004生日快乐。下一个50年,不知道计算机世界又将给我们带来怎样的惊喜呢?