本文的第1部分描述了Busicom如何选择Intel开发和制造世界上第一个商用微处理器。第2部分介绍了英特尔4004微处理器是如何创建并推向市场的。

那是1970年的3月底或4月初，Busicom的岛正敏非常生气!1969年，他与Busicom的高管们多次访问英特尔，Busicom同意支付英特尔一笔开发费用，为Busicom的模块化141-PF计算器设计和制造一套专有的4芯片。Shima开发了一个最初的设计方案，要求使用12个大型LSI芯片，而英特尔根本无法制造或封装这些芯片。英特尔的泰德霍夫随后开发了一个架构方案，要求一个芯片组——包括4位CPU、RAM和ROM——被称为MCS-4。Busicom的高管们选择了霍夫的方案。达成协议后，岛渚回到日本，并进一步完善了基于霍夫提出的芯片组的桌面计算器计划。他还编写了几个固件程序，帮助他调试提出的CPU指令集。

第二回合差点没发生

1971年4月7日，Shima回到英特尔，发现在这几个月里MCS-4芯片组的开发没有任何进展。更糟糕的是，当他到达时，他发现泰德·霍夫正在做一个完全不同的项目。(该项目生产了第一个8位微处理器英特尔8008。)费德里科·费金(Federico Faggin)在岛神从日本来到英特尔前一周才加入英特尔，他就开始致力于MCS-4项目。

阿玛要求看这套芯片的原理图。Faggin告诉Shima，他只在英特尔工作了一个星期，顺便说一下，没有任何MCS-4芯片的原理图。没有人参与过这个项目。

Faggin是这样描述这种情况的:

我被聘为“Busicom项目”的项目负责人。1969年，Busicom开发了一个计算器家族的设计，他们希望英特尔将他们的设计转化为硅。他们的设计是一种特殊用途的、基于cpu的机器，带有宏指令、ROM和移位寄存器读写存储器，划分在7个不同的芯片中。CPU功能被分配到三个独立的芯片上。当Ted Hoff看到Busicom的设计时，他对其复杂性感到惊讶，并提出了一个简化的架构，该架构基于更通用的、单芯片、4位CPU，以及用于带I/O的ROM、带I/O的RAM和移位寄存器的独立芯片。在这个名为MCS-4的四芯片组的基本架构和规格完成后，该项目被移交给MOS设计组进行实施。

“对于典型的定制设计，客户通常会向MOS供应商提供经过验证的逻辑设计，以便在硅中实现。然后，半导体公司将客户的逻辑设计转换为适当的MOS电路，进行芯片布局，创建掩模，定制测试软件，最后为客户生产芯片。多年来，做MOS定制芯片的公司已经开发出一种设计方法和一些预先特征化的电路构建模块，以帮助实现无差错和快速的芯片开发。

“Busicom希望英特尔将原始设计转化为7个定制芯片，它已经相应地设计好了，并且在逻辑门级别上得到了正确的验证。然而，霍夫的建议只是概念性的，并没有进行逻辑设计或验证。由于英特尔专注于内存芯片设计，它没有随机逻辑芯片设计的经验;它没有设计方法，也没有预先确定的电路构件。

“此外，硅门技术所需的设计风格与金属门的随机逻辑完全不同，而金属门的方法已经存在。表征和生产测试需要测试人员和测试方法，而英特尔也没有。在我加入英特尔的那一天，摆在我面前的任务是在六个月内完成四种芯片的整个逻辑、电路和布局设计，并将它们进行表征和转移到生产中。这是英特尔6个月前与Busicom达成的计划，但从那以后就没有任何工作了!我还设计和制造了表征和晶圆分选测试器，同时购买了最终测试器。”

难怪岛妹很沮丧。

在1970年4月访问英特尔期间，Shima计划检查4004 CPU的逻辑设计，并看看其他MCS-4芯片的设计取得了什么进展。英特尔没有取得任何进展。结果，Shima将他在英特尔的工作时间延长到了10月份，以帮助Faggin完成这个项目。

Shima协助Faggin完成了项目的所有开发阶段。他学会了如何使用费金为英特尔开发的方法来设计集成电路。他协助检查了MCS-4芯片的逻辑设计、芯片布局和Rubylith美术作品。在Faggin的监督下，他还开发了4004 CPU的大部分逻辑设计。

英特尔将4004微处理器塞进16针DIP中，因为这是该公司现有的封装。图片来源:Thomas Nguyen, CC BY-SA 4.0，来自维基共享资源

Faggin和Shima以惊人的速度工作，仅用了9个月就生产出了MCS-4芯片组的工作样品。1971年1月，Faggin在一台测试机上实现了第一个4004微处理器。当时，Busicom是MCS-4芯片组的唯一客户，因为它为四个ic的开发支付了费用。因此MCS-4芯片是专有的，世界上几乎失去了世界上第一个商用微处理器。然后，事情发生了。

第三回合差点没发生

以下是罗伯特·诺伊斯在他1981年的一篇题为“英特尔微处理器开发的历史”:

“完成后，由于合同限制，新的芯片组只能出售给Busicom。但到了1971年夏天，计算器行业的竞争变得更加激烈，Busicom要求英特尔降低计算器组件的价格。通过谈判，英特尔获得了将芯片组出售给其他客户用于非计算器应用的权利。”

泰德霍夫和费德里科费金都要求诺斯与Busicom达成协议，因为他们都相信微处理器有一个光明的未来。然而，诺伊斯已经倾向于接受这笔交易。根据诺伊斯的传记作者莱斯利·柏林博士的说法，诺伊斯已经开始了他自己的研究项目，研究微处理器作为商业产品的可行性。以下是伯林在她的诺伊斯传记中描述的情况，微芯片背后的人:罗伯特·诺伊斯和硅谷的发明：

在Busicom选择Hoff的架构作为他们的计算器后不久，Noyce悄悄地开始了他自己的市场研究版本，关于“通用的编程逻辑方式”。(当时微处理器这个术语还没有开始使用。)当他拜访那些要求为某些简单逻辑功能定制电路的客户时，诺伊斯一定会不经意地问，为什么客户不直接买一台电脑，然后编程让它来完成这项任务。答案总是一样的:我可以这样做，但太贵了。这项研究进一步强化了诺伊斯的预感，即微处理器可以应用于数十种潜在的应用领域——不仅在计算机领域，而且在微电子尚未涉足的领域，如汽车和家用电器——如果价格合适的话。”

然而，根据伯林为诺伊斯写的传记，英特尔内部也有反对意见:

“(工程总监)安迪·格鲁夫(Andy Grove)希望微处理器消失。(市场经理)鲍勃·格雷厄姆(Bob Graham)认为，公司卖内存芯片已经够多了。”

诺伊斯在1971年9月下旬与布西康公司达成了新的协议。Busicom公司在MCS-4芯片组上得到了它想要的价格让步，作为交换，它授予了英特尔公司销售世界上第一个商用微处理器的权利。(Busicom于1974年破产。)

然而，英特尔并没有立即开始向其他潜在客户推销MCS-4芯片组，可能是因为英特尔在1971年10月才上市。该公司还开发了8位英特尔8008微处理器，并将于1972年4月推出。1970年10月，该公司宣布了突破性的1103 DRAM，并在销售上取得了越来越大的成功。对英特尔来说，这是一段繁忙的时期。还有许多其他的事情要做。

英特尔最终在一则广告中宣布了4004 4位CPU及其三种支持芯片电子新闻1971年11月15日。这天是世界上第一个商用微处理器的官方生日。

为了纪念它的50周年th在4004微处理器对Masatoshi Shima的影响上，我将给出最后一句话。在一段口述历史中，岛摩说，他认为微处理器最大的创新是用软件取代了硬连线逻辑。在英特尔宣布4004微处理器之前，没有人知道如何做到这一点。4004发布后，一切都变得简单了。

引用:

注:由于英特尔4004在半导体历史上扮演着如此巨大的角色，在过去的50年里，它的起源一直是许多文章的主题。这些文章中的一些信息是准确的。有些似乎不太准确。本文基于参与项目的校长所写的主要参考资料和校长口述的历史。它也是基于著名硅谷历史学家、作家、斯坦福大学硅谷档案馆项目历史学家莱斯利·柏林博士所著的罗伯特·诺伊斯传记。在我看来，这是讲述这个故事最准确的方式。

10. 诺伊斯和霍夫"英特尔微处理器开发的历史,“在IEEE微，第1卷，no。1, pp. 8-21, 1981年2月，doi: 10.1109/MM.1981.290812。

Masatoshi Shima, 1994年由美国新泽西州皮斯卡塔韦IEEE历史中心的William Aspray进行的口述历史。https://ethw.org/Oral-History:Masatoshi_Shima#Tedd_Hoff.27s_Initial_LSI_Design

英特尔4004微处理器口述历史面板，计算机历史博物馆，2007年4月25日。https://www.computerhistory.org/collections/catalog/102658187

柏林,莱斯利。微芯片背后的人:罗伯特·诺伊斯和硅谷的发明．牛津:牛津大学出版社，2005年。

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