İçeriğe atla

Intel 4004

Intel 4004
Intel C4004
Genel bilgiler
Üretim başlangıcı1971
Üretim durdurulma1981
Yaygın üretici(ler)
  • Intel
Performans
Max. CPU saat hızı740 kHz
Mimari ve sınıflandırma
Komut seti4-bit BCD oriented
Fiziksel özellikler
Paket(ler)
  • 16 pin

Intel 4004, tek tümdevreli ilk mikroişlemci olup Intel firması tarafından üretilmiştir.

Tarihçe

Aslında bir çip tasarımcısı olmayan Marcian “Ted” Hoff, 1969 yılında MCS-4'ün mimari taslağına katkıda bulunmuş ama tasarım ve geliştirmesine katılmamıştır. MCS-4'ün tasarımı daha sonraları, 1970 yılının Nisan ayında, İtalyan doğumlu fizikçi Federico Faggin'in Intel firmasına MCS-4 tasarımcısı ve proje lideri olarak katılması ile başlamıştır. 1970-1971 yılları arasında Faggin, bir merkezi işlemciyi (CPU) tek bir çip içinde entegre etmeyi (Dünya'nın ilk mikroişlemcisi) başarabilen ilk çip tasarımcısı olmuştur.

Intel firması Faggin’i, 1968’de orijinal silisyum geçit teknolojisini (“Silicon Gate Technology”, SGT) geliştirdiği ve bu teknolojiyi kullanarak Dünya'nın ilk ticari entegre devresinin (Fairchild 3708) tasarımını yaptığı Fairchild firmasında çalışmakta iken keşfetmiş ve işe almıştır. Faggin, Intel'de çalışırken daha önce var olmayan yeni bir silisyum geçit metodu geliştirdi (silisyum geçit teknolojisi yeni bir teknoloji olduğundan eskiden kullanılan metal geçit teknolojisinden daha farklı bir tasarım metodu gerektiriyor ve o zamana kadar sadece hafıza kartı üretiminde kullanılıyordu) ve aynı zamanda, Dünya'nın ilk tek çipte entegre edilmiş mikroişlemcisinin yaratılmasını mümkün kılan birçok temel buluşa da katkıda bulundu. Bunlara örnek olarak: Biri silisyum tabakası diğeri de alüminyum tabakası ile olacak şekilde çift seviye interkoneksiyonlara izin veren jonksiyonlar ile polikristal silisyum tabakası arasında direkt kontakt yapılmasına olanak sağlayan “gömülü kontakt” (“buried contact”) metodunun icadı; o zamanlar başarılmasının imkânsız olduğu düşünülen bir fikir olan önyükleme şarjının polikristal silisyum kullanılarak icadı; çok yenilikçi bir devre düzeni; yeni bir statik MOS kayan yazmaç, yeni bir tür sayaç ve yeni bir otomatik sıfırlama devresi (“power-on reset”) (U.S. patent no: 3.753.011) gibi daha birçok özel devrenin icadı.

Busicom firmasında çalışan bir program ve lojik devre tasarımcısı olan Masatoshi Shima, daha önceden hiç çip tasarım deneyimi olmadığı halde, Faggin'e MCS-4'ün tasarımında yardım etmiş ve daha sonraları ona Zilog firmasında katılmıştı. Zilog, özel olarak mikroişlemcilere odaklanmış Dünya'daki ilk firma olup 1974 yılının sonlarında Federico Faggin ve Ralph Ungermann tarafından kurulmuştur. Faggin ve Shima birlikte Z80 mikroişlemcisini geliştirmiştir ve bu mikroişlemci bugün halen üretilmektedir.

Özellikleri

  • 15 Kasım 1971 'de tanıtımı yapıldı
  • Saat Hızı 740 kHz
  • 0.06 MIPS
  • Yol genişliği 4 bit
  • PMOS
  • Transistör sayısı 2,300
  • Adreslenebilir Hafıza 640 byte
  • Program Hafızası 4 KB
  • Ticari mikroişlemcilerin ilklerindedir
  • Busicom hesaplayıcısından esinlenerek dizayn edilmiştir.

Bir Intel 4004 işlemcisi Pioneer 10 uzay aracının beyni olarak kullanılmıştır, 1972 yılı Mart ayından fırlatılan uzay aracı, gizli görevini iki yıl boyunca sürdürmüş fakat en son 2003 yılında araç radyo sinyal menzillerinden çıkmıştır. Bilgisayar ve birçok elektronik devrelerde hâlâ fonksiyonları çalışmaktadır.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar</span> çok sayıda aritmetiksel veya mantıksal işlemlerden oluşan bir işi, önceden verilmiş bir programa göre yapıp sonuçlandıran elektronik araç

Bilgisayar, aritmetik veya mantıksal işlem dizilerini (berim) otomatik olarak yürütmek üzere programlanabilen dijital bir elektronik makinedir. Çağdaş bilgisayarlar, programlar olarak bilinen genel işlem kümelerini gerçekleştirebilir. Bu programlar, bilgisayarların çeşitli görevleri gerçekleştirmesini sağlar. Ayrıca bir bilgisayar sisteminin tam verimle çalışabilmesi için donanım, işletim sistemi ve çevresel cihazlara sahip olması gerekmektedir. Bu terim aynı zamanda bir bilgisayar ağı veya bilgisayar kümesi gibi birbirine bağlı ve birlikte çalışan bir grup bilgisayar anlamına da gelebilir.

<span class="mw-page-title-main">Commodore 64</span> 1982de tanıtılan 8 bit ev bilgisayarı

Commodore 64, tüm zamanların en çok satan kişisel bilgisayar modeli. Ocak 1982'de Commodore Business Machines tarafından ilk olarak tanıtıldı. İsmindeki 64, 64 kilobyte'lık RAM'inden gelmektedir. Genellikle C64 olarak ifade edilir ve bazen Commodore şirket logosuna benzetmek için C=64 olarak yazılır. CBM 64 ya da VIC-64 olarak da bilinir. Ağustos 1982'de 595$ fiyat ile piyasaya sunuldu. Fiyatı 1983'ün sonlarında 200$'a kadar indirildi. 64 KB RAM belleğiyle, ses ve görüntü performansıyla o zamanların IBM uyumlu bilgisayarlarına göre daha üstün bir sistem sunuyordu. Commodore 64'ün yaşam süresi boyunca toplamda yaklaşık olarak 17 milyon cihaz satıldı.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Intel</span> ABD merkezli teknoloji şirketi

Intel, merkezi Santa Clara, Kaliforniya'daki Silikon Vadisi'nde bulunan Amerika Birleşik Devletleri merkezli bir teknoloji şirketidir. Gelire dayalı, dünyanın en büyük ve en değerli yarı iletken yonga üreticisidir. Çoğu kişisel bilgisayarda bulunan işlemciler olan X86 serisi mikroişlemcilerin mucididir. Intel, toplam gelirine göre en büyük ABD şirketleri arasında 2018 Fortune 500 listesinde 46. sırada yer aldı. 2024-2025 sezonundan itibaren UEFA ile 3 yıllık sözleşme imzalayarak Dünyada ilk kez Futbol ile İnovasyonun birleşimi için büyük bir adım attı.

<span class="mw-page-title-main">Gordon Earle Moore</span> Amerikalı iş insanı (1929 – 2023)

Gordon Earle Moore, Intel şirketinin manevi emekli yönetim kurulu başkanı, kurucu ortağı ve Moore Yasası'nın yazarıdır.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi</span> bir bilgisayar programının talimatlarını, talimatlar tarafından belirtilen temel aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirerek yürüten ve diğer bileşenleri koordine eden bir bilgisayar içindeki elektro

Merkezî işlem birimi, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir merkezî işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde MİB teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik mühendisliği</span> elektrik, elektronikle ilgili mühendislik disiplinleri

Elektrik Mühendisliği veya Elektrik-Elektronik Mühendisliği; elektrik, elektronik ve elektromanyetizma üzerine çalışan ve bunları kullanarak çeşitli donanım ve sistemlerin tasarımı ve geliştirilmesi ile ilgilenen kapsamlı bir mühendislik disiplinidir. 19.yüzyıldan itibaren telefon, telgraf, elektrik enerjisisinin üretimi, dağıtımı ve geniş ölçekte kullanımıyla birlikte ayrı bir disiplin olarak ortaya çıkmıştır. 20. yüzyılda yarı iletken teknolojisinin gelişimi, transistörün icadı, mikroişlemcilerin ve bilgisayarların gelişimi ile daha kapsamlı bir disiplin haline gelmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik</span> elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalı

Elektronik, elektronları ve diğer elektrik yüklü parçacıkları yönlendiren cihazları tasarlamak, oluşturmak ve çalıştırmak için fizik prensiplerini inceleyen ve uygulayan bir bilim ve mühendislik disiplinidir. Elektronik, transistörler, diyotlar ve entegre devreler gibi aktif cihazları kullanarak elektrik akımının akışını kontrol etmek ve yükseltmek ve onu bir formdan diğerine, örneğin alternatif akımdan (AC) doğru akıma (DC) veya analog sinyallerden dijital sinyallere dönüştürmek için kullanan fizik ve elektrik mühendisliğinin bir alt alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">EEPROM</span>

EEPROM, küçük boyuttaki verileri kalıcı olarak saklamak için bilgisayar ya da diğer cihazlarda kullanılan bir yongadır. Boyutu daha büyük olan sabit verileri saklamak için ise flaş bellek gibi daha ekonomik yöntemler kullanılır. EEPROM, elektrikle yazılıp silinme özelliğine sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Mikroişlemci</span> ana işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümdevrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik bileşen

Mikroişlemci, işlemci olarak da bilinen, merkezî işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">MOSFET</span> Elektronik devre bileşeni

Metal oksit yarı iletken alan etkili transistör bir tür alan etkili transistör (FET)’dür ve daha çok silisyum'un kontrollü oksitlenmesi ile üretilir. Voltajı cihazın iletkenliğini belirleyen yalıtımlı bir kapısı vardır. Uygulanan voltaj miktarıyla iletkenliği değiştirme özelliği, elektronik sinyal’lerin güçlendirilmesi veya değiştirilmesi için kullanılabilir.

Mikroelektro-mekanik sistemler (MEMS) günümüzde var olan mekanik ve elektrik sistemlerin entegre ve minyatürize versiyonları olup mikron boyutlarında olan bu sistemleri nanoelektromekanik sistemler (NEMS) vasıtası ile nanoteknoloji uygulamaları için de kullanmak da mümkündür. MEMS kavramı ilk olarak 1987 yılında bir mikrodinamik çalıştayı esnasında telaffuz edilmiştir. Fakat MEMS kavramının ortaya çıkması esas olarak entegre devre çalışmalarında yaşanan gelişmeler ışığında olmuştur. Bu gelişmeler içinde kalıba alma, kaplama teknolojileri, ıslak oyma metotları, kuru oyma metotlarında yaşanan gelişmeler mikro aygıt yapımını mümkün kılmıştır. Küçük aygıtların yapılması konusunda ortaya çıkan ilk fikir ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından 1959 yılında yapılan "There's plenty of room at the bottom" isimli konuşmada ortaya atılmıştır. Mikro-elektromekanik sistemlerin boyutları 1 ile 100 mikrometre arasında değişim gösterir. Bu küçük boyutlarda standard fizik kuralları genellikle geçersizdir. MEMS yapılarında yüzey alanının hacime oranı oldukça yüksektir bu sebep ile yüzey etkileri hacim etkilerine baskın gelir. Mikro elektro-mekanik sistem yapıları üç bölümden oluşur. Bu bölümler mekanik bölüm, mekanik bölümü çalıştıran tahrik bölümü ve mekanik hareketin davranışını inceleyen algılama bölümü olarak özetlenebilir. MEMS tahrik mekanizmaları verilen tahrik tipine göre farklılık gösterir. MEMS yapıları termal, elektrostatik, manyetik, pnömatik ve optik olarak tahrik edilebilir. Algılama işlemi ise genellikle optik ve elektronik sinyaller vasıtası ile yapılır. MEMS, Makina-Malzeme-Elektronik başta olmak üzere, temelde tüm mühendislik dalları ve temel bilimlerle birlikte pek çok dalı kapsayan çalışmaların yapıldığı disiplinlerarası bir kavramdır.

<span class="mw-page-title-main">Entegre devre</span> genellikle silikondan yapılmış yarı iletken maddeler ile tasarlanmış metal bir levha üzerine yerleştirilen elektronik devreler grubu

Entegre devre, entegre, tümdevre, yonga, kırmık, çip, mikroçip ya da tümleşik devre; genellikle silisyumdan yapılmış yarı iletken maddeler ile tasarlanmış, metal bir levha üzerine yerleştirilen ve bir muhafaza ile kaplanan elektronik devreler grubudur. Entegreler, komponentleri ayrık olan elektronik devrelerden genellikle daha küçük boyutludur. Entegre devreler çok küçük bir alanda milyarlarca transistör ve elektronik devre elemanı içerecek kadar küçültülebilir. Bir devre içerisindeki her bir iletken sıranın genişliği teknolojinin elverdiği ölçüde küçültülebilir. Entegre devreler küçük boyutu, hafifliği ve kullanım kolaylığı ile günümüzün modern elektronik sektöründe çok önemli bir yer tutmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Gömülü sistem</span> Belli bir fonksiyonu yapmaya yönelik bilgisayar sistemi

Gömülü sistem, bilgisayarın kendisini kontrol eden cihaz tarafından içerildiği özel amaçlı bir sistemdir. Genel maksatlı, örneğin kişisel bilgisayar gibi bir bilgisayardan farklı olarak, gömülü bir sistem kendisi için önceden özel olarak tanımlanmış görevleri yerine getirir. Sistem belirli bir amaca yönelik olduğu için tasarım mühendisleri ürünün boyutunu ve maliyetini azaltarak sistemi uygunlaştırabilirler. Gömülü sistemler genellikle büyük miktarlarda üretildiği için maliyetin düşürülmesinden elde edilecek kazanç, milyonlarca ürünün katları olarak elde edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Vicenza</span> İtalyanın Veneto bölgesinde, Vicenza iline bağlı ilçe (komün)

Vicenza, kuzey İtalya'da Veneto bölgesinde, merkezi olduğu Vicenza ilinde bulunan bir tarihsel ve sanayi şehri ve bir komün'dür. Şehir "Monte Berico Dağı"'nın kuzey eteklerinde ve "Bacchiglione Irmağı" kıyısından kuruludur.

<span class="mw-page-title-main">Motorola 68000</span>

Motorola 68000, 16/32 bitlik CISC mikroişlemcisidir ve 1979'da Motorola Semiconductor Ürünleri Bölümü tarafından üretilmiştir

Yorkfield, Core 2 Quad ve Xeon olarak satılan bazı Intel işlemciler için kod adıdır. Intel'in Tick-Tock döngüsünde 2007/2008 "Tick"i, CPUID model 23 olarak Core mikromimarisinin 45 nanometreye indirilmiş versiyonu olan ve önceki model Kentsfield'ın yerini alan Penryn mikromimarisiydi.

<span class="mw-page-title-main">Karışık sinyal devreleri</span>

Karışık sinyalli entegre devre, tek yarı iletken kalıpta hem analog hem de dijital devresi olan entegre bir devre'dir.

<span class="mw-page-title-main">Minyatürleştirme</span>

Minyatürleştirme, giderek daha küçük mekanik, optik ve elektronik ürünler ve cihazlar üretme eğilimidir. Örnekler arasına cep telefonlarının, bilgisayarların minyatürleştirilmesi ve araç motorlarının küçültülmesi de girmektedir. Elektronikte, silikon MOSFET'lerin üstel ölçeklendirilmesi ve minyatürleştirilmesi, Moore yasası olarak bilinen bir gözlem olarak, entegre devre çipindeki transistör sayısının her iki yılda bir ikiye katlanmasına yol açmaktadır. Bu durum, mikroişlemciler ve bellek çipleri gibi MOS entegre devrelerin artan transistör yoğunluğu, daha hızlı performans ve daha düşük güç tüketimi ile üretilmesine yol açarak elektronik cihazların minyatürleştirilmesini sağlamaktadır.