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Digitando, digitando... n. 16/2022 del 30.12.2022
Intel 4004: la "nuova" era dell'elettronica integrata
INTEL 4004: LA “NUOVA” ERA DELL’ELETTRONICA
INTEGRATA Tornando al 4004 - purtroppo, “Grande Giove!”, non mi riferisco all’anno 😁 - era destinato inizialmente ad essere solo il "motore" di alcune calcolatrici elettroniche della giapponese Busicom: fu questa infatti ad affidare il compito di svilupparlo alla già nota, principalmente per le memorie, Casa di Santa Clara (CA). Sebbene fosse il più importante del gruppo, era “solo” uno dei quattro componenti della famiglia Intel 4000, composta da un chip ROM, il 4001; uno RAM, il 4002; uno shitft register atto ad espandere le linee di I/O, il 4003 e, dulcis in fundo, il processore vero e proprio marchiato 4004. "Volava" ad appena 740 KHz, una velocità di clock che oggi valuteremmo ridicola, e poteva contare su integrazione di soli 2300 transistor. Poco più di nulla rispetto ai miliardi di transistor integrati nei chip più moderni, per non parlare delle frequenze di clock oggi in “gioco”. (ogni riferimento alla potenza richiesta dai moderni videogames è puramente non-casuale!😒) Nella sua semplicità il piccolo grande 4004 "consumava" ben 8 cicli di clock per ogni istruzione semplice e addirittura 16 per quelle più complesse. Calcolatrice, anzi foglio Excel, alla mano equivale rispettivamente a un totale di scarse 100.000 o 50.000 istruzioni al secondo, non di più. I MIPS (milioni di istruzioni integer al secondo) o i MFLOPS (idem, per quelle in virgola mobile) erano ancora lontani! Utilizzava un package a 16 piedini dual in-line, con i quali il piccoletto doveva fare tutto: indirizzare la memoria, trasferire bidirezionalmente i dati, ricevere i segnali di clock oltre naturalmente all'alimentazione da ben 12 volt. Nulla a che vedere con i packaging dei moderni microprocessori che dispongono ormai migliaia di piedini "pronti a tutto"!!! Piuttosto scarno - ma, ricordiamolo, si era agli albori - anche il set di istruzioni che ne comprendeva in tutto 46, tra quelle a 8 bit (41) e a 16 bit (5). Sedici erano i registri interni (a 4 bit!!!), mentre lo stack poteva contare su solo tre livelli: non era granché nemmeno il bus dati interno "largo", come i registri, sempre 4 bit. Non mancava, ovvio, un'unità aritmetico-logica (ALU) e tutta la logica di decodifica delle istruzioni. Lo spazio di indirizzamento era a 12 bit che significava - teoricamente... - poter utilizzare fino a 4 K di memoria, di cui appena 640 byte destinati alla RAM. Che a quei tempi potevano anche bastare! Wow!!!😲 Fortunatamente si intuì presto che il nuovo nato poteva e doveva essere venduto anche come componente a disposizione di tutti, cosa che avvenne da parte di Intel una volta risolti - a suon di bigliettoni - alcuni problemi di diritti sul chip detenuti dall’azienda committente. Che peraltro dopo qualche anno fallì per bancarotta, ma non credo fosse ricollegabile all'esperienza californiana. 🤔
:-)
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