صور لشريحة معالج Intel 8008 ، والتي أنجبت أول جهاز كمبيوتر

صورة المجهر لمعالج إنتل 8008 تحت المجهر (انظر الصورة الأكبر 3565 × 2549 )

متحمس كين شريف للمعالجات الدقيقة وأجهزة الشحن معروف جيدًا في مجتمع المتحمسين للكهرباء. اعتاد على نشر تقارير مفصلة ومصممة جيدًا حول تحليل شاحن صغير لجهاز iPhone ، وعشرات أجهزة الشحن الأخرى ، من بينها منتج Apple الرائع حتى ليس الأفضل. في عام 2013 ، أجرى هندسة عكسية لـ ALU في معالج Z80 من صوره (هذه هي المعالج من Osborne 1 و TRS-80 و Sinclair ZX Spectrum).

الآن اهتم شريف بمعالجه انتل 8008 التاريخية- أول معالج مركزي 8 بت أصدرته Intel في 1 أبريل 1972 ، أي قبل 45 عامًا تقريبًا بسعر 120 دولارًا. تم وضع شريحة Intel 8008 للحاسبات المتطورة ، ولكن في النهاية وجدت مكانها في أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأولى.

كما تقول ويكيبيديا، للمرة الأولى، وكانت إنتل يخشى أن المعالج ليست مهتمة الزبائن، ولكن ثبت أن هذه المخاوف ليس لها أساس. كان المعالج ينتظر نجاحًا كبيرًا. بعد ذلك ، أصدرت الشركة Intel 8080 ، ثم عائلة Intel x86 الناجحة بشكل استثنائي.


رقاقة Intel 8008

بناءً على Intel 8008 ، بدأ العملاء في جمع ليس فقط الآلات الحاسبة ، ولكن أيضًا أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. أحد أجهزة الكمبيوتر الشخصية التجارية الأولى ، بما في ذلك SCELBI الأمريكية و French Micral N و Canadian MCM / 70 ، عملت على هذا المعالج. ربما كان أول كمبيوتر دقيق حقيقي بنظام تشغيل القرص ولغة التجميع الأساسية لـ IBM (BAL) التي تم إنشاؤها في PROM استنادًا إلى Intel 8008 هو Sac State 8008صمم في السنوات 1972-1973. تم تجميع هذا الكمبيوتر المصغر ، على الأرجح في نسخة واحدة ، بشاشة ملونة ، ومحرك أقراص ثابتة ، ولوحة مفاتيح ، ومودم ، وقارئ شرائط ، وطابعة ، وقدم المطورون مساعدة لا تقدر بثمن لشركة Intel في تجميع مجموعة من التعليمات الخاصة بإنتل 8080 في المستقبل. في وقت مبكر من عام 1973 ، Sac State 8008 تفوق في الوظائف Altair 8800 من عام 1975 التي أعطت الإلهام والفكرة للأعمال ستيف جوبز وستيف وزنياك والعديد من المتحمسين الآخرين حول العالم.


عرض ثلاثي الأبعاد لـ Sac State 8008

إذا حكمنا من خلال الأدلة التاريخية ، فإن Sac State 8008 هي التي يمكن أن يطلق عليها أول كمبيوتر شخصي حقيقي في العالم.

نشر كين شريف تحليلاً مفصلاًمع وجود الكثير من الصور ، بدا المعالج الأسطوري 8008 وكأنه متحمس فتح العلبة من تلقاء نفسه والتقط صوراً للكريستال تحت المجهر ، حيث يمكنك حتى رؤية جهات الاتصال والترانزستورات على الشريحة. أدناه ، يتم تكبير أحد أقسام الدائرة المصغرة.



على طول محيط الدائرة المصغرة ، يمكن رؤية 18 وسادة اتصال ، متصلة بأسلاك رفيعة مع دبابيس اتصال خارجية (أرجل الدائرة المصغرة). استغرق تصوير البلورة بأكملها 48 إطارًا. تستخدم كين Shirriff المجهر فحص المعادن مع الضوء الساطع.

ثم لصق الأخصائي 48 إطارًا باستخدام برنامج Hugin. للحصول على صورة جميلة عالية الدقة ، ما زال يلوي التباين. للمقارنة ، هذا ما تبدو عليه الصورة الأصلية ، وهو ما يتوافق تقريبًا مع ما تراه فعليًا باستخدام المجهر الضوئي. صورة لكريستال معالج دقيق Intel 8008 تحت المجهر (انظر صورة عالية الدقة 4730 × 3382 ) من وثائق المعالج ، يمكنك أن تعرف بالضبط مكان مناطق وظيفية محددة على الشريحة. تم توقيعهم جميعًا في الصورة التالية. على اليسار توجد وحدة المنطق الحسابي (ALU) التي أجريت فيها الحسابات.








استخدمت ALU سجلين مؤقتين لتخزين البيانات الواردة. احتلت هذه السجلات منطقة كبيرة على الشريحة. ليس لأنها معقدة ، ولكن لأن هناك حاجة إلى ترانزستورات كبيرة لإرسال الإشارة عبر دائرة ALU.

كما يبدو التصميم الثلاثي لـ ALU غير عادي. في معظم المعالجات ، يتم ترتيب الدوائر في كتل مستطيلة لكل بت. ومع ذلك ، في 8008 ، يتم توزيع ثماني كتل (واحدة لكل بت) في منطقة مثلثة بطريقة غير منتظمة لتناسب المنطقة التي تركها مولد الحمل الثلاثي لها.

البنية المادية للرقاقة متوافقة جيدًا مع مخطط الكتلة من دليل مستخدم Intel 8008 . تتواجد الكتل الموجودة على الشريحة في نفس الأماكن تقريبًا الموجودة في الدائرة.



يلفت المهندس الانتباه إلى حقيقة أن المتخصصين ليس لديهم تفسير لماذا استخدمت Intel عددًا غير كافٍ بشكل واضح من 18 ساقًا لهذه الدائرة المصغرة (14 بت من العنوان و 8 بت من البيانات) ، بسبب بنية الناقل غير القياسية هذه ، كان علي استخدام الكثير من الإلكترونيات الإضافية مع هذا المعالج. ويقول إن 16 جهة اتصال كانت حرفياً "دينًا في Intel" ، لكن المصممين تمكنوا من تقليل عدد الأرجل إلى 18 فقط بسبب التلاعبات الماكرة ببنية الحافلات.

Source: https://habr.com/ru/post/ar400329/