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英特尔是怎样想到发明微处理器的呢?
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        日本客户本来是希望英特尔帮助他们设计和生产八种专用集成电路芯片,用于实现桌面计算器。英特尔的工程师发现这样做有两个很大的问题。第一,英特尔已经在全力开发三种内存芯片了,没有人力再设计八种新的芯片。第二,用八种芯片实现计算器,将大大超出预算成本。英特尔的一个名叫特德?霍夫(Ted Hoff)的工程师仔细分析了日本同行的设计,他发现了一个现象。这八块芯片各实现一种特定的功能。当用户使用计算器时,这些功能并不是同时都需要的。比如,如果用户需要计算100个数的和,他会重复地输入一个数,再做一次加法,一共做100次,最后再打印出来。负责输入、加法和打印的电路并不同时工作。这样,当一块芯片在工作时,其他芯片可能是空闲的。
        霍夫有了一个想法:为什么不能用一块通用的芯片加上程序来实现几块芯片的功能呢?当需要某种功能时,只需要把实现该功能的一段程序代码(称为子程序)加载到通用芯片上,其功能与专用芯片会完全一样。
        经过几天的思考后,霍夫画出了计算器的新的体系结构图,其中包含4块芯片:一块通用处理器芯片,实现所有的计算和控制功能;一块可读写内存(RAM)芯片,用来存放数据;一块只读内存(ROM)芯片,用来存放程序;一块输入输出芯片,实现键入数据和操作命令、打印结果等等功能。
        由于这是为日本计算机器公司定制的产品,霍夫的方案实际上已经修改了客户的需求,必须得到客户的认可。日本客户开始很不愿意。日本的工程师已经对这八种芯片做了大量的功能和逻辑设计工作。他们不愿意看到自己的已经很优化的工作浪费掉,而被一个很不成熟的方案代替。霍夫向他们强调了新方案的两个优点,一是成本低了近一半,二是计算器更灵活。日本客户最终被灵活性打动,因为新方案让他们可以更方便、更快地推出功能更强大的计算器。要添加新的计算功能,只需更换只读存储器。
        但是,几个月后,当法金和梅左研制出4004芯片时,日本客户并不太看好微处理器。他们认为研制费用和最后每块芯片100美元的成本都太高。他们要求英特尔大幅度降低价格和研制费用。
        霍夫和法金认为这是一个绝好的机会。他们向洛伊斯和摩尔建议,一定要从日本客户手中要回4004芯片的产权。最终,英特尔与日本客户达成了一个新协议:英特尔将从日本客户已预付的10万美元研制费中退还6万美元,换取英特尔拥有4004的产权。英特尔承诺不得将4004芯片产品卖给日本客户的竞争者,即其他计算器厂商。
        市场对4004芯片的反应很冷淡。销售量很小,买主中没有一家大客户,全是一些毫不知名的小公司或电路爱好者。英特尔的销售部门更不看好微处理器,认为它没有市场。他们的理由很充分、很有说服力。根据与日本客户的协议,4004芯片不能卖给计算器厂商了,剩下的市场就只有计算机厂商。假如英特尔的微处理器产品发展非常理想,能在一两年内占据10%的市场。问题是,这个市场是很小的。1971年,全世界的计算机市场只有2万台左右,10%意味着只有每年2千块4004芯片,即只有英特尔一周的生产水平,销售收入也很低。
        一些英特尔技术人员也不看好微处理器。当时流行的计算机主要是大型机,尤其是IBM的S/360系统。这些计算机的运算速度在每秒几百万次的量级,每次运算可以处理32位的操作数。作为对比,英特尔的4004芯片含有2300个晶体管,售价360美元。每次只能处理4位操作数,运算速度只有每秒6万次,比实用的计算机差很远。另外,微处理器看起来太不起眼,完全不能像IBM的S/360大型机那样给人一种高科技、昂贵、高档设备的印象。据说,4004的设计者之一梅左曾经说道,他决不会信任一台人搬得动的计算机。英特尔的一位客户曾经开玩笑说,4004好是好,就是有一个缺点:用户一不小心就可能把计算机掉到地板缝中找不到了。
        与这些市场和技术上的消极反应成强烈对比的,是英特尔领导人对未来的信心和远见卓识。摩尔宣称4004微处理器是人类历史上最具革命性的产品之一,开创了集成电路的一个新纪元。它与以往的集成电路有一个本质的区别,就是可以通过编写不同程序来实现不同功能,而以前的集成电路都是单一功能。英特尔认为4004可以用到很多所谓的嵌入式系统中 ,市场会很大。因此,尽管当时没有市场,英特尔仍然坚持微处理器的研究开发工作。直到三年以后,英特尔推出了第三代微处理器8080,市场才有较大起色。8080不仅比4004快10倍,数据宽度也从4位扩展到8位,售价仍然是360美元。8080被广泛用于各种控制系统和嵌入式系统中。不过,给英特尔带来完全没有料到的惊喜的,是1975年人类发明的个人电脑(又称为微型计算机,或微机)。这台名为“牵牛星”的电脑使用的正是8080芯片,它帮助英特尔在几年后占据了电脑芯片的霸主地位。
        英特尔成立的那一年,公司销售收入只有3000美元。到了8080芯片推出的1974年,收入剧增到1亿多美元。发明4004芯片30年后的今天,英特尔的IA-64微处理器芯片集成了1亿多个晶体管,是4004芯片的5万倍;峰值速度达到了每秒60亿次运算,比4004芯片快10万倍。微处理器早已取代存储器芯片,成为英特尔的主要收入和利润来源。
 
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