
(图片来源:X - @duke_cpu)
CPU收藏家兼爱好者CPU Duke迎来了一次千载难逢的机会,他“掀开”了英特尔首款多用途微处理器4004的“神秘面纱”。在X平台上发布的一篇帖子中,这位CPU收藏家移除了4004处理器顶部的部分结构,使其内部构造得以显露,方便借助显微镜进行深入探究。
无需进行过度放大操作,就能清晰窥见这款10,000nm芯片的全貌。在多篇X帖子中,CPU Duke展示了4004的内部线路,以及芯片金属层之下多晶硅的结构。CPU Duke甚至在一篇帖子中宣称,自己能够精准数出芯片上全部2,300个晶体管。
#英特尔4004——首款单芯片微处理器!没错,我又成功做到了,一颗承载着古老历史记忆的芯片被去盖处理……不过,这一切都是为了一个美好的目标!在此,要特别感谢瑞士索洛图恩#Entertechnikwelt计算机博物馆的慷慨捐赠,让我有机会用显微镜细细端详这颗“芯片瑰宝”。(2/n)https://t.co/0Qts8jKePu pic.twitter.com/ek4LgslyNr 2025年10月24日
英特尔4004是一款4位处理器,其时钟速度为740kHz,工作电压最高可达15V(相较而言,现代处理器的工作电压范围在1.0V至1.4V之间)。该芯片能够寻址的最大内存仅为4kB。虽说芯片的时钟速度并不能完全直观地反映出其与现代芯片相比究竟有多慢,但作为参考,4004每秒能够运行92,000条指令。而现代芯片每秒能够处理的指令数则高达数十亿条。
4004被公认为首款现代微芯片处理器,原因在于它是首款能够通过软件实现重新编程的处理器。颇具讽刺意味的是,4004最初的设计目标是应用于计算器。1971年,英特尔受Busicom公司之邀,为其制造一套包含十二块芯片的计算器。然而,英特尔的一位工程师泰德·霍夫(Ted Hoff)敏锐地意识到,这个设计概念在实际操作中行不通。于是,他提出了一个更为简洁的四芯片解决方案,并且这个方案具备可编程性。这便是英特尔4004的起源。
对于英特尔而言,这是一次具有根本性意义的变革。在4004诞生之前,芯片只能针对特定的功能进行专门设计。这些芯片所运用的所有逻辑编程,都融入了其自身的架构之中。而编程技术的出现,彻底改变了计算行业,使得微芯片处理器能够在不改变硬件的前提下,执行各种各样的任务。
颇具戏剧性的是,Busicom公司对于在其计算器中使用英特尔4004并不满意。由于当时台式计算器的市场需求出现了下滑,Busicom公司希望就4004的价格重新展开谈判,以期获得一个更为优惠的价格。(需要特别说明的是,Busicom公司当时拥有4004的相关权利。)
这是世界上首款#CPU!哇塞,第一次亲眼目睹这款具有历史意义的芯片,真是一次令人终生难忘的经历。去盖过程十分顺利,没有对任何键合线造成损坏。瞧啊,X,这就是4004的顶部金属层,是英特尔在1971年制造的,简直太酷了!!!https://t.co/0Qts8jKePu pic.twitter.com/0bKfGCcEb0 2025年10月24日
不过,英特尔首席执行官罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)深知4004所蕴含的巨大潜力。于是,在他的设计团队的强烈请求下,英特尔重新购回了4004的相关权利。这一决策,将永远改变英特尔的发展轨迹,使其逐步成长为如今这个价值数十亿美元的芯片制造巨头。
4004为当今的现代计算行业奠定了坚实基础。所有现代处理器都沿用了4004的相同核心概念,即能够通过编程来运行各种不同的命令。有人将这一概念发挥到了极致,甚至成功在英特尔4004上启动了Linux系统。尽管启动过程耗时超过四天,但最终确实成功了!
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