50 ans plus tard : le microprocesseur révolutionnaire 8008

L’auteur invité Ken Shirriff est un passionné d’informatique basé dans la Silicon Valley qui aime faire de la rétro-ingénierie de vieilles puces et restaurer des équipements classiques tels que le Xerox Alto. Shirriff a écrit la bibliothèque Arduino IRremote pour les télécommandes infrarouges, a tenté l’extraction de Bitcoin sur un ordinateur central à carte perforée IBM 1401 vieux de 60 ans et a ajouté six symboles à Unicode, y compris le symbole Bitcoin. Vous pouvez suivre son travail sur Righto.com et @kenshirriff.

Le microprocesseur révolutionnaire 8008 d’Intel a été produit pour la première fois il y a plus de 50 ans. Il s’agissait du premier microprocesseur 8 bits d’Intel et de l’ancêtre de la famille de processeurs x86 que vous utilisez peut-être actuellement. Je n’ai pas trouvé de bonnes photos de matrice du 8008, alors j’en ai ouvert une et j’ai pris quelques photos détaillées. Ces nouvelles photos de matrices figurent dans cet article, accompagnées d’une discussion sur la conception interne du 8008.

La photo ci-dessous montre la petite puce en silicium à l’intérieur du boîtier 8008 (cliquez pour une photo en plus haute résolution). On voit à peine les threads et les transistors qui composent la puce. Les carrés autour de l’extérieur sont les 18 plots connectés aux broches externes par de minuscules threads de liaison.

Photo de la matrice du microprocesseur 8008

Vous pouvez voir le texte « 8008 » sur le bord droit de la puce et « © Intel 1971 » sur le bord inférieur. Les initiales HF apparaissent en haut à droite pour Hal Feeney, qui a réalisé la conception logique et la disposition physique de la puce. Les autres principaux concepteurs du 8008 étaient Ted Hoff, Stan Mazor et Federico Faggin.

À l’intérieur de la puce

Le diagramme ci-dessous met en évidence certains des principaux blocs fonctionnels de la puce. Sur la gauche se trouve l’unité arithmétique/logique (ALU) à 8 bits, qui effectue les calculs de données réels.³

L’ALU utilise deux registres temporaires pour conserver ses valeurs d’entrée. Ces registres occupent une place importante sur la puce, non pas parce qu’ils sont complexes, mais parce qu’ils nécessitent de gros transistors pour piloter les signaux via les circuits ALU.

Die du microprocesseur 8008 montrant les principaux composants.

Sous les registres se trouve le circuit d’anticipation de report. Pour l’addition et la soustraction, ce circuit calcule les huit valeurs de retenue en parallèle pour améliorer les performances.² Étant donné que la retenue de poids faible dépend uniquement des bits de poids faible, tandis que la retenue d’ordre supérieur dépend de plusieurs bits, le bloc de circuit a une forme triangulaire.

La disposition triangulaire de l’ALU est inhabituelle. La plupart des processeurs empilent les circuits de chaque bit dans un rectangle régulier (une disposition en tranches de bits). Le 8008, cependant, comporte huit blocs (un pour chaque bit) disposés au hasard pour s’adapter à l’espace laissé par le générateur de report triangulaire. L’ALU prend en charge huit opérations simples.³

Au centre de la puce se trouvent le registre d’instructions et la logique de décodage des instructions qui détermine la signification de chaque instruction machine de 8 bits. Le décodage s’effectue à l’aide d’un réseau logique programmable (PLA), un agencement de portes qui correspond aux configurations binaires et génère les signaux de commande appropriés pour le reste de la puce. A droite se trouvent les blocs de stockage. Les sept registres du 8008 se trouvent en haut à droite. En bas à droite se trouve la pile d’adresses, composée de huit mots d’adresse de 14 bits. Contrairement à la plupart des processeurs, la pile d’appels du 8008 est stockée sur la puce plutôt qu’en mémoire. Le compteur de programme n’est qu’une de ces adresses, ce qui rend les appels et les retours de sous-programmes très simples. Le 8008 utilise la mémoire dynamique pour ce stockage

La structure physique de la puce est très proche du schéma fonctionnel du manuel de l’utilisateur du 8008 (ci-dessous), avec des blocs situés sur la puce à peu près aux mêmes positions que dans le schéma fonctionnel.

Schéma fonctionnel du microprocesseur 8008, tiré du manuel de l’utilisateur.

La structure de la puce

Que montre la photo du die ? Pour nos besoins, la puce peut être considérée comme composée de trois couches. Le diagramme ci-dessous montre un gros plan de la puce, soulignant ces couches. La couche supérieure est le câblage métallique. C’est l’élément le plus visible et il semble métallique (sans surprise). Dans le détail ci-dessous, ces threads sont pour la plupart horizontaux. La couche de polysilicium se trouve sous le métal et apparaît en orange au microscope.

Un gros plan de la puce 8008, montrant la couche métallique, le polysilicium et le silicium dopé.

La base de la puce est la plaquette de silicium, qui apparaît gris violacé sur la photo. Le silicium pur est effectivement un isolant. Certaines régions sont « dopées » avec des impuretés pour créer du silicium semi-driver. Située en bas, la couche de silicium est difficile à distinguer, mais vous pouvez voir des lignes noires le long de la frontière entre le silicium dopé et le silicium non dopé. Quelques « threads » verticaux de silicium sont visibles sur la photo.⁴

Les transistors sont le composant clé de la puce et un transistor est formé là où un fil de polysilicium traverse du silicium dopé. Sur la photo, le polysilicium apparaît comme un orange plus vif là où il forme un transistor.

Pourquoi une puce à 18 broches ?

L’inconvénient du 8008 est qu’il ne comporte que 18 broches, ce qui rend la puce plus lente et beaucoup plus difficile à utiliser. Le 8008 utilise 14 bits d’adresse et 8 bits de données, donc avec 18 broches, il n’y a pas assez de broches pour chaque signal. Au lieu de cela, la puce dispose de 8 broches de données qui sont réutilisées en trois cycles pour transmettre les bits d’adresse basse, les bits d’adresse haute et les bits de données. Un ordinateur utilisant le 8008 nécessite de nombreuses puces de support pour interagir avec cette architecture de bus peu pratique.⁵

Il n’y avait aucune bonne raison de forcer la puce à 18 broches. Les boîtiers à 40 ou 48 broches étaient courants chez d’autres fabricants, mais 16 broches étaient « une religion chez Intel ».⁶ Ce n’est qu’avec beaucoup de réticence qu’ils sont passés au 18 quilles. Au moment où le processeur 8080 est sorti quelques années plus tard, Intel avait accepté les puces à 40 broches. Le 8080 était beaucoup plus populaire, en partie parce qu’il avait une conception de bus plus simple permise par le boîtier à 40 broches.

Chemins d’alimentation et de données dans la puce

Le bus de données assure le flux de données via la puce. Le diagramme ci-dessous montre le bus de données 8 bits du 8008 avec des couleurs arc-en-ciel pour les 8 lignes de données. Le bus de données se connecte aux 8 broches de données situées à l’extérieur de la moitié supérieure de la puce. Le bus circule entre l’ALU à gauche, le registre d’instructions (en haut au centre) et les registres et la pile à droite. Le bus est divisé sur la gauche avec une moitié de chaque côté de l’ALU.

Photo du microprocesseur 8008. Le bus d’alimentation est représenté en rouge et bleu. Le bus de données est représenté avec 8 couleurs arc-en-ciel.

Les lignes rouges et bleues montrent le routage de l’alimentation. Le routage de l’alimentation est un aspect sous-estimé des microprocesseurs. L’énergie est acheminée dans la couche métallique en raison de sa faible résistance. Mais comme les premiers microprocesseurs ne comportent qu’une seule couche métallique, la distribution de l’énergie doit être soigneusement planifiée afin que les chemins ne se croisent pas.⁷ Le diagramme ci-dessus montre les lignes Vcc en bleu et les lignes Vdd en rouge. L’alimentation est fournie via la broche Vcc à gauche et la broche Vdd à droite, puis se divise en threads fins et imbriqués qui alimentent toutes les parties de la puce.

Le dossier du registre

Pour montrer en détail à quoi ressemble la puce, j’ai zoomé sur le fichier de registre du 8008 sur la photo ci-dessous. Le fichier de registre se compose d’une grille 8 x 7 de cellules de stockage RAM dynamique (DRAM), chacune utilisant trois transistors pour contenir un bit.⁸ (Vous pouvez voir les transistors comme de petits rectangles où le polysilicium orange prend une couleur légèrement plus vive.) Chaque rangée est l’un des sept registres 8 bits du 8008 (A, B, C, D, E, H, L). . Sur la gauche, vous pouvez voir sept paires de threads horizontaux : les lignes de sélection de lecture et de sélection d’écriture pour chaque registre. En haut, vous pouvez voir huit threads verticaux pour lire ou écrire le contenu de chaque bit, ainsi que 5 threads plus épais pour fournir Vcc. Utiliser la DRAM pour les registres (plutôt que les verrous statiques les plus courants) est un choix intéressant. Étant donné qu’Intel était à l’époque principalement un fabricant de mémoire, je suppose qu’ils ont choisi la DRAM en raison de leur expertise dans le domaine.

Le fichier de registre dans le 8008. La puce possède sept registres de 8 bits : A, B, C, D, E, H, L

Comment fonctionne le PMOS

Le 8008 utilise des transistors PMOS. Pour simplifier légèrement, vous pouvez considérer un transistor PMOS comme un interrupteur entre deux threads de silicium, contrôlé par une entrée de grille (en polysilicium). Le Switch se ferme lorsque son entrée de porte est faible et il peut augmenter sa sortie. Si vous êtes familier avec les transistors NMOS utilisés dans les microprocesseurs comme le 6502, le PMOS peut être un peu déroutant car tout est à l’envers.

Une simple porte PMOS NAND peut être construite comme indiqué ci-dessous. Lorsque les deux entrées sont au niveau haut, les transistors sont bloqués et la résistance fait baisser la sortie. Lorsqu’une entrée est basse, le transistor passe, connectant la sortie à +5. Ainsi, le circuit implémente une porte NAND. Pour la compatibilité avec les circuits TTL 5 volts, la porte PMOS (et donc le 8008) est alimentée avec des tensions inhabituelles : -9V et +5V.

Une porte NAND implémentée avec la logique PMOS.

Pour des raisons techniques, la résistance est en réalité réalisée avec un transistor. Le diagramme ci-dessous montre comment le transistor est câblé pour agir comme une résistance pull-down. Le détail de droite montre comment ce circuit apparaît sur la puce. Le fil métallique -9V est en haut, le transistor est au milieu et la sortie est le fil de silicium en bas.

Dans PMOS, une résistance pull-down (à gauche) est implémentée avec un transistor (au centre). La photo de droite montre un véritable pull-down dans le microprocesseur 8008.

Histoire du 8008

L’histoire complexe du 8008 commence avec le Datapoint 2200, un ordinateur populaire introduit en 1970 en tant que terminal programmable. (Certaines personnes considèrent le Datapoint 2200 comme le premier ordinateur personnel.) Plutôt que d’utiliser un microprocesseur, le Datapoint 2200 contenait un processeur de la taille d’une carte construit à partir de puces TTL individuelles. (C’était la manière standard de construire un processeur à l’ère des mini-ordinateurs.) Datapoint et Intel ont décidé qu’il serait possible de remplacer cette carte par une seule puce MOS, et Intel a lancé le projet 8008 pour construire cette puce. Un peu plus tard, Texas Instruments a également accepté de construire un processeur monopuce pour Datapoint. Les deux puces ont été conçues pour être compatibles avec le jeu d’instructions et l’architecture 8 bits du Datapoint 2200.

Le processeur 8008 a été décrit publiquement pour la première fois dans « Electronic Design », le 25 octobre 1970. Bien qu’Intel ait affirmé que la puce serait livrée en janvier 1971, la livraison réelle a eu lieu plus d’un an plus tard, en avril 1972.

Vers mars 1971, Texas Instruments a terminé sa puce de processeur, l’appelant TMC 1795. Après avoir retardé le projet, Intel a terminé la puce 8008 plus tard, vers la fin de 1971. Pour diverses raisons, Datapoint a rejeté les deux microprocesseurs et a construit un processeur plus rapide. basé sur des puces TTL plus récentes, y compris la puce 74181 ALU.

TI a tenté en vain de commercialiser le processeur TMC 1795 auprès d’entreprises telles que Ford, mais a fini par abandonner le processeur, se concentrant plutôt sur des puces de calculatrice très rentables. Intel, de son côté, a commercialisé le 8008 en tant que microprocesseur à usage général, ce qui a finalement conduit à l’architecture x86 que vous utilisez probablement actuellement. Bien que TI ait été le premier à proposer le processeur 8 bits, c’est Intel qui a fait de sa puce un succès, créant ainsi l’industrie des microprocesseurs.

Un arbre généalogique du 8008 et de quelques processeurs associés. Les flèches noires indiquent une compatibilité ascendante. Les flèches claires indiquent des changements d’architecture importants.

Le diagramme ci-dessus résume « l’arbre généalogique » du 8008 et de certains processeurs associés.^dix L’architecture du Datapoint 2200 a été utilisée dans le TMC 1795, l’Intel 8008 et la version suivante Datapoint 2200.¹¹. Ainsi, quatre processeurs entièrement différents ont été construits en utilisant le jeu d’instructions et l’architecture du Datapoint 2200. Le processeur Intel 8080 était une version grandement améliorée du 8008. Il a considérablement étendu le jeu d’instructions du 8008 et réorganisé les instructions du code machine pour plus d’efficacité. Le 8080 a été utilisé dans les premiers micro-ordinateurs révolutionnaires tels que l’Altair et l’Imsai. Après avoir travaillé sur les 4004 et 8080, les concepteurs Federico Faggin et Masatoshi Shima ont quitté Intel pour construire le microprocesseur Zilog Z-80, amélioré par rapport au 8080 et devenu très populaire.

Le passage au processeur 8086 16 bits a été beaucoup moins évolutif. La plupart du code assembleur du 8080 pourrait être converti pour s’exécuter sur le 8086, mais ce n’est pas trivial, car le jeu d’instructions et l’architecture ont été radicalement modifiés. Néanmoins, certaines caractéristiques du Datapoint 2200 existent toujours dans les processeurs x86 actuels. Par exemple, le Datapoint 2200 disposait d’un processeur série, traitant les octets un bit à la fois. Étant donné que le bit le plus bas doit être traité en premier, le Datapoint 2200 était petit-boutiste. Pour des raisons de compatibilité, le 8008 était petit-boutiste, et c’est toujours le cas dans les processeurs Intel. Une autre caractéristique du Datapoint 2200 était l’indicateur de parité, car le calcul de la parité était important pour la communication d’un terminal. L’indicateur de parité s’est poursuivi sur l’architecture x86.

Le 8008 n’a aucun rapport architectural avec le processeur 4004 4 bits d’Intel¹². Le 8008 n’est en aucun cas une version 8 bits du 4004 4 bits. Les noms similaires sont purement une invention marketing ; pendant sa phase de conception, le 8008 portait le nom peu excitant de « 1201 ».

Si vous souhaitez en savoir plus sur l’histoire des microprocesseurs, j’ai écrit un article détaillé pour le spectre IEEE. J’ai également écrit un article sur le TMC 1795 de TI.

Comment le 8008 s’inscrit dans l’histoire de la technologie des semi-conducteurs

Les 4004 et 8008 utilisaient tous deux le PMOS en mode d’amélioration de grille en silicium, une technologie de semi-driver qui n’a été utilisée que brièvement. Cela place les puces à un stade intéressant de la technologie de fabrication des puces.

Le 8008 (et les processeurs modernes) utilise des transistors MOS. Ces transistors ont mis du temps à être acceptés, car ils étaient plus lents et moins fiables que les transistors bipolaires utilisés dans la plupart des ordinateurs des années 1960. À la fin des années 1960, les circuits intégrés MOS devenaient de plus en plus courants ; la technologie standard était celle des transistors PMOS à grilles métalliques. Les grilles du transistor étaient en métal, qui était également utilisé pour connecter les composants de la puce. Les puces avaient essentiellement deux couches de fonctionnalités : le silicium lui-même et le câblage métallique sur le dessus. Cette technologie a été utilisée dans de nombreuses puces de calculatrice Texas Instruments, ainsi que dans la puce TMC 1795 (la puce qui avait le même jeu d’instructions que la 8008).

Une innovation clé qui a rendu le 8008 pratique était la grille auto-alignée – un transistor utilisant une grille en polysilicium plutôt qu’en métal. Bien que cette technologie ait été inventée par Fairchild et Bell Labs, c’est Intel qui a fait progresser la technologie. Les transistors à grille en polysilicium avaient de bien meilleures performances que les transistors à grille métallique (pour des raisons complexes de semi-conducteurs). De plus, l’ajout d’une couche de polysilicium a rendu le routage des signaux dans la puce beaucoup plus facile, rendant les puces plus denses. Le diagramme ci-dessous montre l’avantage des grilles auto-alignées : la grille métallique TMC 1795 est plus grande que les puces 4004 et 8008 réunies.

Les processeurs Intel 4004 et 8008 sont beaucoup plus denses que la puce TMC 1795 de Texas Instruments, en grande partie grâce à leur utilisation de portes auto-alignées.

Peu de temps après, la technologie des semi-conducteurs s’est encore améliorée grâce à l’utilisation de transistors NMOS au lieu de transistors PMOS. Bien que les transistors PMOS aient été plus faciles à fabriquer au départ, les transistors NMOS sont plus rapides, donc une fois que les NMOS ont pu être fabriqués de manière fiable, ils ont clairement gagné.

NMOS a conduit à des puces plus puissantes telles que l’Intel 8080 et le Motorola 6800 (tous deux datant de 1974). Une autre amélioration technologique de cette époque était l’implantation ionique pour modifier les caractéristiques des transistors. Cela a permis la création de transistors « en mode d’épuisement » destinés à être utilisés comme résistances de rappel. Ces transistors ont amélioré les performances de la puce et réduit la consommation d’énergie. Ils ont également permis la création de puces fonctionnant avec des alimentations standard de cinq volts.¹³

La combinaison de transistors NMOS et de pull-ups en mode déplétion a été utilisée pour la plupart des microprocesseurs de la fin des années 1970 et du début des années 1980, tels que le 6502 (1975), le Z-80 (1976), le 68000 (1979) et les puces Intel. du 8085 (1976) au 80286 (1982).

Au milieu des années 1980, le CMOS a pris le relais, utilisant ensemble des transistors NMOS et PMOS pour réduire considérablement la consommation d’énergie, avec des puces telles que les 80386 (1986), 68020 (1984) et ARM1 (1985). Désormais, presque toutes les puces sont CMOS.¹⁴

Comme vous pouvez le constater, les années 1970 ont été une période de grands changements dans la technologie des puces semi-conductrices. Les 4004 et 8008 ont été créés lorsque les capacités technologiques ont rencontré le bon marché.

Comment prendre des photos

Dans cette section, j’explique comment j’ai obtenu les photos du die 8008. La première étape consiste à ouvrir le boîtier de la puce pour exposer la puce. La plupart des copeaux sont expédiés dans des emballages époxy qui peuvent être dissous avec des acides dangereux.

Le microprocesseur 8008 dans un boîtier en céramique

Comme je préfère éviter de faire bouillir de l’acide nitrique, j’ai adopté une approche plus simple. Le 8008 est également disponible dans un emballage en céramique (ci-dessus), que j’ai acheté sur eBay. En tapotant la puce le long de la couture avec un ciseau, les deux couches de céramique se séparent. La photo ci-dessous montre la moitié inférieure du boîtier en céramique, avec la puce exposée. La plupart des broches métalliques ont été retirées, mais leur position dans l’emballage est visible. À droite du dé se trouve un petit carré ; cela connecte la terre (Vcc) au substrat. Quelques minuscules threads de liaison sont encore visibles, connectés à la puce.

À l’intérieur du boîtier du microprocesseur 8008, la puce en silicium est visible.

Une fois la matrice exposée, un microscope peut être utilisé pour prendre des photos. Un microscope standard éclaire la lumière par le bas, ce qui ne fonctionne pas bien pour les photos. Au lieu de cela, j’ai utilisé un microscope métallurgique, qui projette la lumière d’en haut pour éclairer la puce.

J’ai pris 48 photos au microscope, puis j’ai utilisé le logiciel d’assemblage Hugin pour les combiner en une seule image haute résolution (détails). Enfin, j’ai ajusté le contraste de l’image pour rendre les structures de la puce plus visibles. L’image originale (qui correspond approximativement à ce que vous voyez au microscope) est ci-dessous à titre de comparaison.

Photo de la matrice du microprocesseur 8008

Conclusion

J’ai pris des photos détaillées du 8008 qui révèlent les circuits utilisés. Bien que le 8008 ne soit pas le premier microprocesseur ni même le premier microprocesseur 8 bits, il était véritablement révolutionnaire, déclenchant la révolution des microprocesseurs et conduisant à l’architecture x86 qui a dominé les ordinateurs personnels pendant des décennies. Dans les prochains articles, je prévois d’expliquer les circuits du 8008 en détail pour donner un aperçu des racines des ordinateurs d’aujourd’hui.

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Notes et références

1. Selon l’histoire orale du 8008, des photos du 8008 ont été obtenues en octobre/novembre 1971 (page 6). Le concepteur de puces Federico Faggin mentionne que vers la fin de 1971, « tout fonctionnait à l’exception de quelques erreurs ». Faggin a ensuite débogué un problème de perte de données de la mémoire dynamique, la rendant ainsi prête pour la production (page 9).

2. L’utilisation du circuit d’anticipation de retenue évite le retard d’un additionneur de retenue d’ondulation standard, où les retenues se propagent à travers la somme.

3. L’ALU du 8008 prend en charge huit opérations : ajouter, soustraire, ajouter avec report, soustraire avec report, ET, OU, XOR et comparer. Il implémente également des opérations de décalage et de rotation vers la gauche et la droite. Le 8008 dispose également d’instructions d’incrémentation et de décrémentation, étendant le jeu d’instructions du Datapoint 2200.

4. Étant donné que le silicium a une résistance plus élevée que le polysilicium, la plupart des puces utilisent des couches de polysilicium et de métal pour le câblage, et non la couche de silicium. Les puces 4004 et 8008 sont inhabituelles dans la mesure où elles préfèrent utiliser la couche de silicium pour le câblage plutôt que le polysilicium. Je suppose que cela était dû à l’introduction récente du polysilicium : avant le polysilicium, le routage devait être effectué dans la couche de silicium et peut-être que les concepteurs de puces s’en tenaient aux anciennes techniques de disposition.

5. Le 8008 nécessitait 20 puces de support selon l’architecte des puces Federico Faggin. En revanche, les ordinateurs MOS 4004 et antérieurs tels que le Four Phase et le CADC ont été conçus avec un petit nombre de puces MOS qui fonctionnaient ensemble sans « puces de colle » supplémentaires. En ce sens, le 8008 constituait un pas en arrière sur le plan architectural, en disant « voici le processeur, vous trouvez comment en faire un ordinateur ».

6. Pour plus de détails sur l’insistance d’Intel sur 16 broches, voir l’Histoire orale de Federico Faggin, pages 55-56. Ce n’est que lorsque la puce mémoire 1103 a nécessité 18 broches qu’Intel a dépassé à contrecœur les 16 broches. Et cela a été traité par Intel comme si « le ciel était tombé du ciel », ce qui a donné lieu à « tant de visages longs ».

7. Si deux lignes métalliques doivent se croiser, l’une d’elles peut être acheminée sous l’autre en utilisant la couche de polysilicium. Pour avoir une faible résistance, ce croisement doit être relativement large, donc les croisements sont évités si possible.

8. Les registres 8008 utilisent la cellule « 3T1C » : trois transistors et un condensateur (détails). Le circuit ne contient pas physiquement de condensateur séparé, mais utilise la capacité de grille du transistor. Une caractéristique inhabituelle de la cellule 8008 est qu’elle utilise un seul fil pour lire et écrire le bit, tandis que la cellule 3T typique a des threads séparés pour la lecture et l’écriture. Le 4004 avait des threads séparés, mais la conception a légèrement changé dans le 8008.

9. Les résistances de rappel dans les puces ultérieures telles que le 6502 ont été implémentées à l’aide de transistors NMOS en mode déplétion. Ceux-ci ont donné une logique plus rapide et plus efficace. Ils étaient également câblés différemment, la porte étant connectée à la sortie plutôt qu’au rail d’alimentation.

10. L’architecture 8008 et l’évolution des microprocesseurs Intel sont abordées en détail dans Microprocesseurs Intel : 8008 à 8086.

11. La deuxième version du Datapoint 2200 avait une toute nouvelle implémentation du processeur, toujours construite à partir de puces TTL. Alors que la première version avait un ALU série (traitant un bit à la fois), la deuxième version fonctionnait en parallèle en utilisant des puces ALU 74181. En conséquence, la deuxième version était beaucoup plus rapide.

12. Le vaste projet 4004 Anniversary a procédé à une ingénierie inverse du processeur 4004. Le schéma 4004 est ici.

13. Le microprocesseur Motorola 6800 utilisait à l’origine des transistors en mode amélioration. Pour fonctionner avec une seule alimentation +5 V, il disposait d’un circuit doubleur de tension sur la puce.

14. Il est intéressant de noter qu’en 2007, Intel a recommencé à utiliser des grilles métalliques afin de faire évoluer davantage les transistors (détails). D’une certaine manière, la technologie des semi-conducteurs a bouclé la boucle, revenant aux portes métalliques, même si des métaux inhabituels tels que l’hafnium sont désormais utilisés.

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