Майкл Мэлоун - The Intel - как Роберт Нойс, Гордон Мур и Энди Гроув создали самую влиятельную компанию в мире

1. Модель 4001 была микросхемой памяти ПЗУ размером на 2048 бит, рассчитанной на хранение программного обеспечения.

2. Модель 4002 была микросхемой памяти ОЗУ размером на 320 бит, ответственной за кэширование данных.

3. Модель 4003 была 10-битным регистром ввода-вывода для ввода и удаления данных из главного процессора.

4. Самой главной была модель 4004 – 4-битная центральная логическая интегральная схема.

Через несколько лет, когда Intel действительно создал однокристальный микропроцессор, в индустрии эти новаторские наборы микросхем начали называть по имени микросхемы процессора. Именно поэтому сегодня, когда мы говорим о четырех микросхемах семьи Intel, мы обычно называем их микропроцессором модели 4004.

(Можно путать эти биты и байты, но на самом деле это совершенно разные вещи. Байты [состоящие из 4–64 или больше битов], когда мы говорим о памяти, – это единица измерения вместимости памяти. Современный жесткий диск емкостью 1 терабайт содержит около одного триллиона байтов в виде номеров, символов и букв.

В 1970 году Фаджин и Шима разрабатывали схему памяти, которая была бы способна запомнить около 256 байтов инструкций, и 40-байтную схему памяти, которая бы ненадолго, на секунду, могла бы задерживать 320 байт данных перед тем, как они пойдут в процессор, а затем держать эти данные после того, как они появились, и до того, как они уходят во внешнюю память.

С другой стороны, когда мы говорим о битах в контексте логических микросхем, мы говорим о размере каждого байта обработанной информации. Микропроцессор 4004 был способен держать данные на 4 разрядах, что делало его четырехбитным микропроцессором. Для сравнения: современные микропроцессоры Intel оперируют 64– или 128-разрядными данными. Объем логических микросхем и процессоров измеряется в частоте, с которой микросхема может оперировать данными. 4004 работает на 740 кГц, или выполняет около 740 000 операций в секунду. Современный микропроцессор Intel работает на 4000 МГц, или выполняет около 4 000 000 000 операций в секунду. Этот потрясающий скачок за несколько десятилетий иллюстрирует всю суть Закона Мура.)

У Фаджина теперь есть структура микропроцессорного набора, но ему нужно его построить. В октябре 1970-го началось производство прототипов. Начали с 4001. Фаджин и Шима взяли законченный прототип, подсоединили к тестеру, и… он заработал. Без сбоев. Двое поздравили друг друга и продолжили работу.

Далее настала очередь 4002 и 4003. Они показали такой же идеальный результат, как и предыдущая схема, – и это был один из самых лучших первых запусков в истории электроники. Фаджин был в восторге, но не очень удивлен. Он доказал эффективность своего нового решения с транзисторами и кремниевыми затворами, а все остальное было создано на основе этого решения.

Затем, за несколько дней до Нового года, с фабрики прибыл первый прототип 4004. Это пугало Федерико. Это была не только первая микросхема такого рода, с непроверенной архитектурой, но из-за того, что она была очень сложной, Фаджин боялся, что пропустил какие-то ошибки. С трепетом Федерико поместил 4004 в тестер и запустил его.

Ничего.

Микросхема была мертва. Она не только не показала слабого сигнала – она ничего не показала. Сердце Фаджина разбилось. Когда он проверил каждую из пришедших микросхем, все стало только хуже. Ничего не работало! Вообще-то такой результат для нового устройства, особенно для микросхемы, был распространен в индустрии электроники. Но после выдающихся результатов тестирования первых трех микросхем Фаджин и Шима надеялись на большее. Теперь Фаджин, после почти сверхчеловеческих усилий, мог только потратить остаток праздников и весь январь на анализ мертвых микросхем, чтобы понять, что же пошло не так.

А потом, через несколько часов, Фаджин посмотрел на схемы через микроскоп и, к своему восторгу, вдруг увидел причину такого провала – ребята с фабрики забыли проложить целый слой электроники на поверхности микросхемы. Федерико вздохнул с облегчением. Проблема была в производстве, отнюдь не в разработке.

Он пошел домой праздновать на удивление счастливый Новый год. Фаджин: «Через три недели после этого разочарования пришел новый набор (моделей 4004). Мои руки тряслись, когда я засовывал двухдюймовую схему в тестер. Это было поздно ночью, и я был один в лаборатории. Я молился, чтобы они работали достаточно хорошо, чтобы я мог найти все проблемы, чтобы в итоге можно было заказать уже работающие микросхемы. Мое возбуждение росло, когда я понимал, что еще одна часть работает. К трем часам ночи я пошел домой в странном состоянии истощенности и восхищения… Все месяцы работы были сполна оплачены теми мгновениями удовлетворения». [96]