Sulit dipercaya, tetapi prosesor Intel 8008, yang pertama dari jenisnya, pendahulu keluarga raksasa prosesor x86, lahir tepat 45 tahun yang lalu - pada 1 April 1972. Kisah kelahirannya,
seperti yang Anda tahu , agak membingungkan dan, mungkin, pada saat itu hanya sedikit yang melihatnya sebagai legenda masa depan. Nah, sekarang kecuraman dan kemegahan 8008, saya pikir, hanya sedikit yang akan berselisih - itu benar-benar tonggak penting dalam pembuatan chip. Mari kita
lihat bagian dalam chip ini dengan bantuan
fage tua yang antusias,
Ken Shirriff dan mikroskopnya, dan lihat cara kerjanya.
Berikut adalah prosesor kristal 8008 dalam semua kemuliaan. Kotak di sisi adalah platform di mana kaki besar disolder. Pada chip Anda melihat tulisan "8008" di sebelah kanan dan "Intel 1971" di bagian bawah. Inisial HF dari kanan atas adalah milik
Hal Feeney , yang menciptakan sirkuit logis dan fisik prosesor. Bersama Feeney, Ted Hoff, Stan Maysor dan Federico Fuggin mengerjakan penciptaan 8008.
Sekarang perhatikan komponen fungsional bagian dari chip kami. Di sebelah kiri kita melihat
unit logika aritmatika (Unit Aritmatika / Logika, ALU) melakukan perhitungan pada data yang tersedia. ALU memiliki dua register sementara untuk menyimpan data input. Seperti yang dapat kita lihat, ukurannya besar, tetapi bukan karena kerumitan perangkat, tetapi karena ukuran transistor yang digunakan di dalamnya.
Di bawah ini adalah item pratinjau dalam skema transfer dipercepat (Carry). Saat menambah dan mengurangi, komponen ini menghitung semua 8 nilai transfer secara paralel untuk meningkatkan produktivitas. Karena transfer bit yang paling tidak signifikan hanya bergantung pada bit yang paling tidak signifikan, sedangkan untuk bit yang lebih tinggi tergantung pada berbagai bit, blok rangkaian ini memiliki bentuk segitiga.
Bentuk segitiga ALU tidak biasa. Biasanya memiliki bentuk persegi panjang (struktur bitwise). Namun pada 8008, 8 blok (satu untuk sedikit) disusun secara acak agar sesuai dengan segitiga generator transfer.
Di tengah chip adalah register instruksi dan skema decoding instruksi, yang menentukan nilai setiap instruksi 8-bit. Decoding dilakukan menggunakan
matriks logika yang dapat diprogram (Programmable Logic Array, PLA) , yang, ketika menemukan urutan bit tertentu, menghasilkan sinyal kontrol yang sesuai untuk seluruh chip. Di kanan atas, kita melihat 7 register penyimpanan, di bawahnya adalah tumpukan alamat yang terdiri dari delapan kata alamat 14-bit. Tidak seperti kebanyakan prosesor, stack panggilan 8008 disimpan langsung dalam chip, bukan di memori.
Lapisan apa yang terdiri dari kristal kita? Untuk menjawab pertanyaan ini, kami akan membuat peningkatan lebih kuat. Sekarang kita melihat 3 lapisan: yang paling atas adalah konduktif logam. Di bawahnya ada lapisan silikon polikristalin, di bawah mikroskop, warnanya oranye. Lebih dalam lagi adalah substrat silikon abu-abu dengan partikel pengisi membentuk semikonduktor. Substrat sulit dilihat, tetapi Anda dapat melihat garis hitam antara silikon murni dan silikon dengan bahan tambahan.
Sekarang mari kita lihat bagaimana bus listrik (garis biru dan merah) dan bus data (garis pelangi) berada di chip. Bus data menghubungkan ALU di sebelah kanan dengan register instruksi, register penyimpanan, dan tumpukan alamat di sebelah kanan. Distribusi tenaga juga terbukti menjadi tugas yang menakutkan. Dalam mikroprosesor pertama hanya ada satu lapisan logam, dan itu harus diatur sehingga tidak ada persimpangan korsleting.
Dan sepertinya satu set register prosesor 8008. Terdiri dari susunan sel DRAM 8x7, masing-masing menggunakan 3 transistor untuk menyimpan satu bit. Setiap baris adalah salah satu dari tujuh register 8-bit (A, B, C, D, E, H, L). Di sebelah kiri Anda melihat garis horizontal untuk memilih membaca dan menulis, di atas garis vertikal untuk membaca dan menulis bit dan saluran listrik. Menggunakan DRAM dalam register bukan pemicu statis juga tidak biasa. Ini mungkin karena fakta bahwa Intel, yang semula terlibat dalam memori, memiliki lebih banyak pengalaman dengan DRAM.
Mungkin sesuatu dalam perangkat Intel 8008 akan tampak primitif bagi Anda, jika tidak meragukan. Seperti semua perangkat di dunia, prosesor bukan tanpa cacat, beberapa di antaranya bahkan terlihat saat itu. Sebagai contoh, untuk alasan teknis yang tidak dapat dijelaskan, 8008 hanya memiliki 18 kaki, dan mentransmisikan set lengkap bit data dan alamat mengambil sebanyak 3 siklus I / O. Masalahnya jelas, dan prosesor berikutnya, i8080, sudah memiliki 40 kaki. Tapi, di sisi lain, jangan lupa: 45 tahun telah berlalu. Ini banyak dari sudut pandang manusia, dan menurut standar prosesor, itu hanya jarak galaksi. Dari posisi ini dan mari kita lihat produk yang luar biasa ini.