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» 2022年01月21日 05時00分 公開

第260回 Intel初のマイクロプロセッサ「4004」から50年、その誕生から10年のプロセッサ史を振り返る頭脳放談

Intelが最初のマイクロプロセッサ「4004」を発売してから50年がたったそうだ。「4004」が誕生してからの10年は、Intelだけでなく半導体メーカーにとっても大きな進化の時代であった。そんな10年間を振り返ってみた。

[Massa POP Izumida,著]

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Intel初のマイクロプロセッサ「4004」 Intel初のマイクロプロセッサ「4004」
Intelが日本の電卓メーカー「ビジコン」の依頼で開発した「4004」。商用の4ビットプロセッサで、専用のROMチップ、RAMチップ、I/Oチップと合計4チップで構成されていた(写真はIntelのプレスリリース「インテル 4004 マイクロプロセッサー 50周年」より)。

 大きな話題にはならなかったようが、Intelがマイクロプロセッサの誕生50周年を祝っていた。最初の商用マイクロプロセッサ「4004」の登場が1971年11月だったからだ。

 「4004」は、電卓用に開発された4ビットのCPUであり、専用のROMチップ、RAMチップ、I/Oチップと合わせて4チップでシステムを構成するようになっていた。このデバイスそのものは、用途も限定的で登場時点で世界をひっくり返すような大きなインパクトがあったわけでもなく、そこに超絶なアイデアがあったとも言いきれない。だが、満を持してスタートラインに着いていた多くのランナーたちに「号砲一発」を轟(とどろ)かせたのだ。

 小さな一歩だが、偉大な一歩として記憶されるべきだろう。「4004」の登場から始まった「最初の10年間」は、例えていえば、ビッグバンにおけるインフレーション期か、生物学におけるカンブリア爆発にも匹敵する(大げさか?)電子デバイス技術の大進化の時代だったのだ。そんな時代を振り返ってみた。

「4004」から10年のIntelのプロセッサ史

 よく知られている通り、Intelの「4004」は、当時の激しい「電卓戦争」の産物である。当初は新興の半導体企業であったIntelに日本の電卓メーカー「ビジコン株式会社」が発注したカスタムチップであったのだ。

 ビジコンの若いエンジニアだった嶋正利氏がIntelに派遣されて、Intelのメンバーと設計をした。4ビットというビット幅自体、電卓の演算に最低必要な10進数1桁から来ている。「4004」の開発の紆余曲折(うよきょくせつ)は嶋氏の著書「マイクロコンピュータの誕生―わが青春の4004」などに詳しい。カスタムだったはずのチップが汎用(はんよう)品となり、Intelは最初のマイクロプロセッサメーカーとなったわけだ。その裏側でビジコンは消えてなくなっている。

「4004」のダイ写真 「4004」のダイ写真
「4004」のダイと、その上に描かれたブロック構成。pMOSの10μm(0.01mm)プロセスで製造され、約2300個のトランジスタが4mm×3mmのダイ上に実装された(写真はIntelのプレスリリース「インテル 4004 マイクロプロセッサー 50周年」より)。

 「4004」以降のIntel最初の10年間を見ると、その進歩は目まぐるしい。4ビットの「4004」に続き、8ビットの「8008」を作る。あまり評判がよくなかったらしい「8008」をすぐに「8080」へと切り替え(このとき嶋氏はIntel社員になっている)、この「8080」が世界的な大ヒットとなるのだ。

 「8080」は、日本ではインベーダーゲームのCPUとして知られているが、もともとは当時普及しはじめていたキャラクターディスプレイ端末向けの製品だった。ゲーム機業界もまた「4040の一撃」で覚醒し、今日に向かって走り始めたランナーの一人と言えよう。

 また、「8080」上でBASICインタープリタを走らせる小さな「おもちゃ」と言われたコンピュータこそは、今に至るMicrosoftのルーツだ。そこから今日に至る「パソコン」への歩みが始まったともいえる。

 その後、Intelはというと、地味だがデバイス技術の進歩としては重要な「8085」を経て、16ビット機である「8086」を作っている。「8085」「8086」は、初代の「4004」からは大きく発展しているが、「4004」同様のマルチプレクスバスを採用しているところなど、Intelらしいといえば、Intelらしい伝統かもしれない(マルチプレクスバスの評判はよくなかったが)。1980年代に入ってから、「8086」の姉妹機「8088」がIBMに採用されて、今に至るPCアーキテクチャが始まるのだ。そこまで最初の10年でたどり着いているわけだ。

Intel定番の80系周辺回路LSI群「82xx」の歴史

 「82xx」と言えば、Intel定番の80系周辺回路LSI群である。「8086」といったプロセッサの手足となってシステムを構成するためのデバイス群だ。それらは「8080」と同時期に登場を始めたので、これまた最初の10年に起源を持つ。

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