11 月 24 日消息,科技媒體 Tom's Hardware 昨日(11 月 23 日)發(fā)布,報道稱有技術團隊為紀念 Intel 4004 處理器誕生 54 周年,利用分立式晶體管構建了一臺功能完整的巨型 MCS-4 計算機復制品。
援引博文介紹,該項目由 Tim McNerney 帶領,他曾于 2005 年 7 月造訪英特爾總部,成功獲取了保存在公司檔案館中的三份巨幅 4004 工程圖紙。Intel 4004 的原始設計師 Federico Faggin 當時也在現(xiàn)場,確認了這些圖紙完整記錄了芯片的布局細節(jié)。
McNerney 帶領其團隊,基于這些珍貴的歷史資料,通過所謂的“數(shù)字考古”,歷時數(shù)年時間,將微觀的硅片電路轉(zhuǎn)化為宏觀的分立元件電路,最終完成了這一工程壯舉。
以下這張照片展示了一個完整的計算器接口,其周圍環(huán)繞著七塊巨大的印刷電路板(PCB)。這些電路板并非普通組件,而是 Intel 4000 系列芯片的“巨型化”重制版。
其中包括位于中央的 4004 CPU、頂部的 4001 ROM、右側(cè)的 4002 RAM 模塊以及左上角的 4003 移位寄存器。這套硬件在物理層面完整實現(xiàn)了原版 Busicom 141-PF 計算器的所有邏輯功能。

中間下方:4004 CPU。中間上方:4001 ROM。左上:三個 4003 移位寄存器。右側(cè):兩個 4002 RAM。左下:交互式 Busicom 141-PF 計算器用戶界面模型。
雖然體積龐大,但這套復刻系統(tǒng)的性能卻不容小覷。該巨型 4004 CPU 的運行頻率最高為 1.5 MHz,大約是原版硅芯片(740 KHz)的兩倍。
這一性能提升主要得益于優(yōu)化電路設計,特別是使用了專為射頻應用設計的低電容四端子場效應管(FET)。博物館博客指出,這種選型加上團隊無數(shù)小時的精細調(diào)試,讓這臺 130 倍放大比例的“巨獸”在運行效率上超越了半個世紀前的鼻祖。
英特爾當年設計“首款商用微處理器”4004 的初衷,正是為了驅(qū)動 1971 年問世的 Busicom 計算器。因此,團隊此次完整復刻整個 Intel 4000 芯片家族來支持一臺可工作的巨型計算器,具有極高的歷史紀念意義。
值得一提的是,盡管美國軍方曾早于 Intel 一年部署了 MP944 微處理器,但由于其保密性質(zhì),Intel 4004 依然被公認為開啟微處理器時代的商業(yè)里程碑。

