Spesifikasi Mikroprosesor Intel 4004

Intel 4004 adalah 4-bit central processing unit (CPU) yang dirilis oleh Intel Corporation pada tahun 1971. Ini adalah pertama yang tersedia secara komersial mikroprosesor Intel. The desain chip dimulai pada April 1970, ketika Federico Faggin bergabung Intel, dan selesai di bawah kepemimpinannya pada bulan Januari 1971. Penjualan komersial pertama dari sepenuhnya operasional 4004 terjadi pada bulan Maret tahun 1971 sampai Busicom Corp dari Jepang yang awalnya dirancang dan dibangun sebagai sebuah chip kustom. 

Pada pertengahan bulan November tahun yang sama, dengan iklan spesial "Mengumumkan era baru dalam elektronik terintegrasi", 4004 dibuat tersedia secara komersial untuk pasar umum. 4004 adalah CPU monolitik pertama dalam sejarah, sepenuhnya terintegrasi dalam satu chip kecil. Seperti suatu prestasi integrasi ini dimungkinkan oleh penggunaan kemudian baru teknologi gerbang silikon yang memungkinkan dua kali jumlah transistor acak-logika dan peningkatan kecepatan dengan faktor lima dibandingkan dengan teknologi incumbent. 4004 mikroprosesor adalah salah satu dari 4 chip yang merupakan MCS-4 chip set, yang meliputi 4001 ROM, 4002 RAM, dan 4003 Shift Register. Dengan komponen ini, komputer kecil dengan jumlah yang bervariasi dari memori dan I / O fasilitas dapat dibangun. 

Tiga desain CPU chip lain dilakukan pada waktu yang sama: Empat-Phase Sistem AL1, dilakukan pada tahun 1969; yang MP944 , selesai pada tahun 1970 dan digunakan di jet tempur F-14 Tomcat; dan Texas Instruments TMS0100 Chip, diumumkan pada 17 September 1971. Kedua AL1 dan penggunaan MP944 beberapa chip untuk pelaksanaan fungsi CPU. The TMS0100 Chip disajikan sebagai "kalkulator pada sebuah chip" dengan penunjukan TMS1802NC asli. Chip ini berisi CPU sangat primitif dan hanya dapat digunakan untuk melaksanakan berbagai kalkulator 4-fungsi sederhana. Ini adalah pendahulu dari TMS1000 , diperkenalkan pada tahun 1974, yang dianggap yaitu mikrokontroler pertama, komputer pada satu chip yang berisi tidak hanya CPU, tetapi juga ROM, RAM, dan I / O fungsi. 

The MCS-4 keluarga 4 chip yang dikembangkan oleh Intel, yang 4004 adalah CPU atau mikroprosesor, jauh lebih fleksibel dan kuat daripada chip TMS1000 tunggal, memungkinkan penciptaan berbagai komputer kecil untuk berbagai aplikasi. MCS-4 akhirnya digantikan oleh mikrokontroler kuat seperti Intel 8048 dan Zilog Z8 di 1978-1979. Arsitektur prosesor ini membentuk dasar untuk model kemudian mikroprosesor.

Spesifikasi Teknis

1. Maksimum clock rate adalah 740 kHz
2. Waktu siklus instruksi: 10,8 mikrodetik [17] (8 siklus clock / instruksi siklus)
3. Waktu 1 atau 2 siklus eksekusi instruksi instruksi (10,8 atau 21,6 mikrodetik), 46.300-92.600 instruksi per detik.
• Menambahkan dua angka 8-digit (masing-masing 32 bit, dengan asumsi 4-bit BCD digit) mengambil 850 mikrodetik - yaitu 79 siklus instruksi, sekitar 10 siklus instruksi per digit desimal.
4. Program terpisah dan penyimpanan data. Bertentangan dengan Harvard arsitektur desain, namun, yang menggunakan terpisah bus , 4004, dengan kebutuhan untuk menjaga pin menghitung mundur, menggunakan satu multiplexing 4-bit bus untuk mentransfer:
• alamat 12-bit
• instruksi 8-bit
• Data 4-bit kata-kata
5. Bisa langsung mengatasi 5120 bit (setara dengan 640 byte) RAM, disimpan sebagai 1280 4-bit "karakter" dan disusun dalam kelompok-kelompok yang mewakili 1.024 "data" dan 256 "status" karakter (512 dan 128 byte).
6. Bisa langsung mengatasi 32768 bit ROM, setara dengan dan diatur sebagai 4096 kata 8-bit (yaitu bytes).
7. Set instruksi yang terdapat 46 instruksi (dari yang 41 adalah 8 bit lebar dan 5 adalah 16 bit lebar)
8. Daftar set berisi 16 register masing-masing 4 bit
9. Internal subroutine tumpukan , 3 level.