Il microprocessore compie 40 anni, è l'invenzione che ha cambiato il mondo

Circuiti integrati
La base di partenza dell'Intel 4004 sono i circuiti integrati, ovvero i chip di silicio capaci di racchiudere un certo numero di transistor. I circuiti integrati vennero presentati nel 1959 quasi contemporaneamente dalla Texas Instruments e dai laboratori della Fairchild semiconductors. Le due aziende si scontrarono per anni nelle aule dei tribunali per la primogenitura del chip, vertenza che fu risolta con uno scambio incrociato di licenze. Texas Instruments fu la prima, grazie al lavoro di Jack Kilby, a dimostrare nel 1958 il primo circuito integrato, richiese il brevetto nel febbraio del 1959 mentre lo scienziato Robert Noyce lo fece nel luglio dello stesso anno.

Fairchild semiconductors venne fondata nel 1957 da William Shockley, il premio Nobel che insieme a Walter Brattain e John Bardeen inventò (nel 1947) il transistor lavorando ai laboratori Bell. Shockley, nel 1955, fondò un'azienda che prese il suo nome e da essa un gruppo di scienziati diede vita proprio alla Fairchild semiconductors. Tra questi pionieri vi erano Robert Noyce e Gordon Moore, che nel 1967 costituirono la Intel, il cui nome per esteso, Integrated electronics, indicava chiaramente l'obiettivo della neonata azienda.

Il processore 4004 e la nascita del primo personal computer
La svolta avvenne alla fine del 1969, quando il costruttore giapponese di calcolatrici Busicom chiese alla Intel di sviluppare un insieme di circuiti (chipset) per creare calcolatrici programmabili da tavolo. La sfida venne raccolta dall'allora giovane società di Santa Clara e un brillate ingegnere, Ted Hoff, ebbe un'intuizione: spingere l'integrazione circuitale al massimo concepibile. Busicom aveva richiesto un layout composto da dodici circuiti integrati.

Hoff, invece, iniziò a lavorare all'idea di semplificare il progetto, implementando la Cpu (a quattro bit) in un unico chip. Al progetto vi lavorarono Stan Mazor e l'italiano Faggin, che diede l'accelerazione decisiva al progetto. Il 4004 fu completamente funzionale verso la metà di marzo del 1971. In autunno i frutti del lavoro di Hoff e della sua équipe si concretizzarono nell'annuncio pubblico di Intel (venne dato il 15 novembre) di un componente destinato inizialmente in esclusiva alla calcolatrice di Busicom, che in un certo senso è l'antesignana dei personal computer.

Il microprocessore lavorava a 108 Khz e i suoi 2.250 transistor offrivano una potenza di calcolo pari a 0,06 Mips (milioni di istruzioni al secondo). Il raffronto con le Cpu dei computer di oggi è impietoso: basti pensare che i processori Core i7 di Intel arrivano a 731 milioni di transistor e lavorano a frequenze superiori ai 3 GHz. Il 4004 includeva anche il controllo dei bus di memoria e di I/O e pertanto non solo era una Cpu completa, ma aveva anche funzionalità addizionali che normalmente non sono considerate compito dell'unità di calcolo.

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