Intel 4004: Ein Tischrechner verhilft dem Mikroprozessor zum Durchbruch

Wir schreiben das Jahr 1968. Robert Noyce und Gordon Moore gründen die Intel Corporation. Das junge Unternehmen versucht mit der Herstellung von RAM im aufstrebenden Silicon Valley Fuss zu fassen. Ein Jahr später wird das Unternehmen von Busicom, einem japanischen Hersteller von Rechenmaschinen, angefragt, ob es Chips für neue Tischrechner herstelle. Trotz des Fokus’ auf RAM beschliesst Intel, auf die Anfrage von Busicom einzugehen. Das junge Unternehmen denkt bereits daran, das Geschäftsfeld auszuweiten.

Das Busicom-Projekt

Die Entwicklung des Mikroprozessors beeinflussen zwei Personen massgeblich: Robert Noyce und Tadashi Sasaki. Sasaki konzipiert 1968 eine Single-Chip CPU. Er schlägt vor, das Chipset in vier Teile zu splitten: ROM, RAM, Schiebregister und CPU. Diese Idee legt ihm gemäss eigener Aussage eine unbekannte Frau nahe. Sasaki stellt das Design im selben Jahr Intel und Busicom vor.

Genau dieses Chipset-Design will Intel in den Tischrechnern von Busicom sehen: Statt eines spezialisierten Chips einen Universalchip. Intel-Ingenieur Ted Hoff und Busicom-Ingenieur Masatoshi Shima entwickeln das Chipset gemeinsam. Shima hat im Vorfeld bereits einen Vorschlag erarbeitet. Ted Hoff vereinfacht dieses Design anhand der Idee von Sasaki. In wenigen Monaten entwickeln zwei Teams, eines von Hoff und eines von Shima geleitet, die Spezifikationen des Chipsets.

Das Chip-Design ähnelt jenem von Minicomputern. Zusätzlich zu den Input/Output-Funktionen – welche die meisten integrierten Schaltkreise jener Zeit durchführen – kontrolliert, sendet und empfängt der integrierte Schaltkreis Signale von anderen Chips und Geräten. Im Speicher des Geräts werden Instruktionen gespeichert, die der Chip liest und darauf antwortet. Der Chip macht also alles, was Busicom will, aber noch vieles mehr: Er ist ein Universalrechner, der jede erdenkliche Aufgabe erledigen kann und nicht nur eine spezialisierte Aufgabe. Es gibt wenig Nachfrage nach einem solchen Produkt, aber das Intel-Team ist sich sicher, dass es einen Markt finden wird.

Intels 4004: Der erste Universalrechner

Das Management von Busicom stimmt dem neuen Vorschlag zu. Die Entwicklung des 4004 genannten Mikroprozessors übernimmt Federico Faggin. Busicom verkauft in der Folge über 100 000 Rechner mit dem 4-Bit-Prozessor. Das japanische Unternehmen gerät 1971 in Schieflage und bittet Intel, den Preis des 4004 zu senken. Das nutzt Intel und verhandelt den Vertrag neu. Busicom gibt die Exklusivrechte am 4004 für läppische 60 000 Dollar ab. Ab November 1971 verkauft Intel den Mikroprozessor an Dritte.

Der 4004 taktete mit 500 bis 740 kHz. Er hatte erhebliche Einschränkungen. Als 4-Bit-Prozessor konnte er nur 24 bzw. 16 verschiedene Kombinationen oder «Wörter» erzeugen. Um die 26 Buchstaben des Alphabets und bis zu sechs Satzzeichen zu unterscheiden, musste der Computer zwei 4-Bit-Wörter kombinieren. Produziert wurde der 4004 bis 1981.

Da war’s mit einem weiteren Kapitel aus der Geschichte des Computings. Beim nächsten Mal geht’s mit dem Mikrocomputer weiter.