Autorem informacji jest Paweł Boguś

Intel 8008


Intel C8008-1

Charakterystyka

Informacje ogólne
Data wprowadzenia:kwiecień 1972
Ilość tranzystorów:3 500
Technologia:10 µm, PMOS
Wielkość płytki krzemu:19 mm2 (?)
Szybkość pracy
Taktowanie rdzenia proc.:200 kHz (0.06 MIPS)
Taktowanie magistrali sys.:200 kHz
Szerokość magistrali danych (wewn./zewn.):8 bitów
Szerokość magistrali adresowej:14 bitów
Organizacja pamięci podręcznej (cache)
Pamięć podręczna L1 (wielkość, typ, dostęp):brak
Pamięć podręczna L2 (wielkość, typ, dostęp):brak
Obsługa pamięci operacyjnej
Adresowalna pamięć:16 kB
Pamięć wirtualna:brak
Parametry zasilania
Napięcie rdzenia Vcore:+5V,-9V
Napięcie I/O:
Pobierana moc:
Parametry mechaniczne
Ilość nóżek/wyprowadzeń:18
Typ obudowy:DIP
Typ podstawki:18-pin DIP lub bezpośrednio na płytę
Wymiary:
Inne właściwości
Features:
Zastosowanie i uwagi
Zastosowania:terminale tekstowe, urządzenia sterujące, Mark-8
Uwagi:pierwszy 8-bitowy mikroprocesor Intela, pierwszy obsługujący (nie do końca skutecznie) przerwania (interrupts)

Historia

W listopadzie 1969 roku Victor D. Poor, odpowiedzialny za R&D wiceprezes Computer Terminal Corp. (obecnie Datapoint Corp.), odwiedził Intela. Miał ze sobą plany 8-bitowego programowalnego terminala komputerowego (Datapoint 2200), który zawierał wszystkie istotne elementy nowoczesnego mikroprocesora i był znacznie bardziej złożony niż i4004. Poor zaproponował Intelowi, podobnie jak Texas Instruments Inc., współpracę przy integracji układów (około 100 komponentów TTL), zmniejszeniu ich wymiarów i kosztów. Ted Hoff przeanalizował architekturę, zestaw instrukcji oraz strukturę układów logicznych i stwierdził, że Intel jest w stanie umieścić wszystko na jednym chipie. CTC i Intel zawarły stosowny kontrakt na opracowanie układu. Procesor CTC, wewnętrznie oznaczony jako 1201 był urządzeniem 8-bitowym, przeznaczonym w zamyśle do inteligentnych aplikacji terminalowych.

Gary W. Bone z Texas Instruments początkowo planował opracowanie trzech chipów, ponieważ jednak, jak się dowiedział, Intel myślał o jednym układzie, także zmienił koncepcję.

Wiele wskazywało na to, że 1201 będzie pierwszym wyprodukowanym mikroprocesorem, gdyż jego konstrukcja wystartowała jako pierwsza, a do opracowania były tylko 4 układy, z czego CPU na końcu. Jednakże po kilku miesiącach pracy inżynier zajmujący się 1201, Hal Feeney, został przesunięty do projektu związanego z pamięciami, a 1201 tymczasowo zawieszono.

W międzyczasie Texas Instruments pracował nad swoją wersją chipa. Pod koniec 1970 roku w Intelu prace wznowiono pracę nad 1201 - pod kierownictwem Federico Faggin'a i przy współudziale Hala Feeney'a. W czerwcu 1971, TI opublikowało artykuł/reklamę w Electronics o możliwościach układów MOS LSI, ze zdjęciem złożonego układu scalonego, nagłówkiem "CPU on a chip" i opisem układu opracowywanego dla Datapoint 2200. W treści można było przeczytać: "TI developed and is producing it for Computer Terminal Corp...." oraz znaleźć podstawowe dane chipa. Jego wymiary wynosiły 215x225 mils(?). Jak na technologię roku 1971 był to bardzo duży chip (225% większy niż 1201 Intela). Chip TI nigdy jednak tak na prawdę nie był produkowany seryjnie i nie trafił do sprzedaży. TI nie rozpoznał potencjalnych możliwości tkwiących w tego typu układach. Ogłoszenie TI było natomiast prawdopodobnie pierwszą reklamą mikroprocesora, nawet jeżeli nie wyszedł on poza fazę prototypu.

Hal Feeney wrócił do 1201 w styczniu 1971 pod kierownictwem Federico Faggin'a. Kiedy latem 1971 prace Intela nad 1201 wreszcie posuwały się do przodu, Datapoint stracił zainteresowanie układem. Recesja roku 1970 spowodowała spadek cen TTL i 1201 przestał być opłacalny. Inne źródła podają, że opracowany układ był, jak na potrzeby CTC, zbyt powolny. Jednakże, ponieważ japońska firma Seiko była nim zainteresowana, Intel kontynuował prace. Datapoint zgodziła się na wykorzystanie przez Intela swojej projektu w zamian za umorzenie kosztów konstrukcyjnych przez Intela. Intel mógł sprzedawać 1201 jako własny produkt.

Prace nad 1201 rozpoczęły się stosunkowo wcześnie, jednak ze względu na zawieszenie projektu i wznowienie dopiero na przełomie 1970/1971, 8-bitowy 1201 był opracowywany po w dużej mierze już po doświadczeniach z i4004 i nie stanowił już tak wielkiego wyzwania. Pod względem architektury 1201 był zbliżony do swojego poprzednika. 1201 został przemianowany na 8008. Oprócz (nie do końca zresztą udanej) obsługi przerwań oraz instrukcji RESTART, odpowiadał on w ogólnym zarysie projektowi CTC. Sześć miesięcy przed wprowadzeniem 8008, Intel opracował pierwszą pamięć EPROM - 1701. Był to układ o pojemności 2kbit, programowalny przy pomocy specjalnego urządzenia i z możliwością kasowania zawartości przy pomocy promieniowania UV. Umożliwiało to opracowanie systemu do prac (develop, run and debug) nad oprogramowaniem do MCS-8.

W kwietniu 1972 Intel oficjalnie wprowadził 8008, wraz z grupą układów pomocniczych, jako rodzinę produktów o nazwie MCS-8. Początkowa cena 8008 wynosiła $360. Zainteresowanie produktem było znaczne, sprzedaż jednakże niska. Klienci potrzebowali jednak więcej propozycji zastosowania układu w konkretnych urządzeniach, programów narzędziowych i użytkowych niż Intel był w stanie początkowo zaoferować. Intel stopniowo poszerzał ofertę programową i sprzętową oraz wprowadził intensywne szkolenia dla inżynierów prowadzone przez zewnętrznych konsultantów. Wtedy to powstała idea "development system" - samowystarczalnego komputera specjalnie do celów opracowywania i testowania oprogramowania. Pozwalał on programistom szybciej i łatwiej pisać nowe oprogramowanie. Te maszyny - Intellec-4 z procesorem 4004 oraz Intellec-8 z procesorem 8008, które ukazały się roku 1973 (Intellec-8 kosztował $2 398) o dwa lata wyprzedziły MITS Altair 8800 - uznawanego za pierwszy komercyjnie sprzedawany mikrokomputer. Rok po wprowadzeniu mikroprocesora Intel miał z "development systems" większe zyski niż z samych mikroprocesorów.

Intel 8008 trafił na zły moment. Trzy podstawowe zadania na drodze od pomysłu do gotowego mikroprocesora to, po pierwsze, odpowiednia technologia produkcji zdolna zrealizować założenia konstrukcyjne w sposób efektywny ekonomicznie, po drugie, zespół ludzi zdolnych skonstruować, opracować i wyprodukować przy jak najniższych kosztach i wreszcie po trzecie mikroprocesor musi mieć rynek zbytu. To ostatnie zadanie wymaga wiary w możliwości i dużego wysiłku w ich wykazaniu poprzez opracowanie konkretnych, sprzętowych zastosowań urządzenia. Mikroprocesory wymagają znacznie większego wysiłku marketingowego niż zwykłe komponenty. Typowe elementy posiadają kilkustronicową specyfikację i to wystarcza. MCS-4 zawierał specyfikację, podręcznik programowania, przykłady pokazujące jak używać poszczególne komponenty, płytę konstrukcyjną pozwalającą zbudować działający prototyp urządzenia oraz cross assembler do tworzenia oprogramowania. Wszystkie te elementy wymagały od przemysłu dużo wiedzy i kosztów związanych ze stosowaniem tak skomplikowanych rozwiązań. Ponadto inżynierowie musieli od podstaw zmienić zasady konstrukcji sprzętu. Chcąc zastosować mikroprocesor, musieli znaleźć rozwiązanie problemu w formie programu, który ten mikroprocesor mógłby wykonać.

Klienci nie widzieli większej potrzeby kupowania 8008. Jeżeli potrzebowali rozwiązać prosty problem, wystarczał 4004. Okazało się również, że wbrew pozorom 8008 był niewiele szybszy, a czasami zgoła wolniejszy od 4004 (np. w obliczeniach na liczbach 8-bitowych czy też w multiprecision arithmetic). 8008 był stosowany przede wszystkim do budowy inteligentnych terminali tekstowych, gdzie dobrze pasowała 8-bitowa architektura oraz zestaw instrukcji, a jednocześnie jego niewielka szybkość pracy zupełnie wystarczała.

8008 sam w sobie był dobrym produktem, ale nie znalazł wielu nabywców. Głównym powodem był brak koncepcji systemu zbudowanego na jego bazie. Z założenia miał to być procesor do inteligentnych terminali. Intel zapomniał jednak lub nie potrafił pokazać klientom, jak rozwiązywać ich problemy za pomocą systemów zbudowanych na bazie nowego procesora. Klient potrzebował około 20..30 układów TTL aby zbudować interface do systemu, więc było to stosunkowo kosztowne. Zgodnie z sugestiami odbiorców Intel (a konkretnie Federico Faggin) rozpoczął prace nad nowym układem, oznaczonym następnie jako 8080.

Oczami uczestników

Tak opowiadają o powstaniu pierwszych procesorów uczestnicy tych wydarzeń:

Ted Hoff - Silicon Genesis
Federico Faggin - Silicon Genesis
Federico Faggin - The Birth Of The Microprocessor
Masatoshi Shima - Shima Oral Story
Stan Mazor - krótkie podsumowanie

Szczegóły techniczne

Intel 8008 to 8-bitowy CPU wykonany w technologii 10 µm P-MOS, zasilany napięciami +5V i -9V (różnica potencjałów 14V).

Posiada zestaw 48 instrukcji, siedem 8-bitowych rejestrów i może zaadresować 16 384 bajty (16 kB) pamięci. Jest w stanie wykonać ok. 80 000 operacji dodawania liczb 8-bitowych w ciągu sekundy (czas wykonania instrukcji pomiędzy 20 a 12,5 mikrosekundy (czyli 0,05..0,08 MIPS)). Nie jest kompatybilny z i4004.

Budowany w dwóch wersjach:

  • 8008 (0,05 MIPS ?),
  • 8008-1 (0,08 MIPS ?).

Kalendarium

i4004i8008 
1969 Busicom kontaktuje się z Intelem w sprawie wykonania 12 (8) chipów
06.1969 Masatoshi Shima przywozi plany układów z Japonii do Kalifornii
08.1969 Ted Hoff zmienia koncepcję projektu i zamierza zaprojektować CPU
09.1969 prace nad nową koncepcją (Hoff/Mazor)
 11.1969Victor D. Poor, wiceprezes Computer Terminal Corp., pokazuje Intelowi plany 8-bitowego programowalnego terminala komputerowego Datapoint 2200. Intel podpisuje umowę na skonstruowanie układu 1201 dla CTC.
 początek 1970projekt 1201 zostaje tymczasowo zawieszony
04.1970 
  • Faggin przechodzi do Intela i staje się odpowiedzialny za projekt Busicomu
  • Shima przyjeżdża do Kalifornii i zostaje by pomóc w konstrukcji logiki układów
  •  01.1971projekt 1201 zostaje wznowiony pod kierownictwem Federico Faggin'a
    02.1971 prototyp i4004 jest gotowy
    03.1971 pierwsze zestawy chipów wysłane do Japonii
     06.1970reklama Texas Instruments w Electronics o możliwościach układów MOS LSI, ze zdjęciem złożonego układu scalonego (TI1795?) budowanego dla CTC
    połowa 1971 Intel decyduje się odkupić prawa do układu za 60 000$
     lato 1970CTC traci zainteresowanie układem 1201, Intel uzyskuje prawa do konstrukcji w zamian za umorzenie kosztów
    15.11.1971 oficjalne wprowadzenie MCS-4 do sprzedaży
    02.03.1972 wystrzelenie sondy Pioneer 10 z i4004 na pokładzie
     04.1972oficjalne wprowadzenie MCS-8 do sprzedaży


    Główny spis treści

    Masz uwagi? Napisz.