Das Hardwaremuseum (XVI): Intel 4004

Das Prinzip Hoff

Die Revolution kam unbemerkt. Eine kleine blaue Box neben blitzblanken elektronischen Gerätetürmen. Niemand nahm von ihr Notiz, niemand wußte, wer sie da abgestellt hatte. Eines Morgens hob ich sie aus lauter Langeweile auf meinen Arbeitstisch. Die Schalterchen und Lämpchen auf der Frontplatte erinnerten mich entfernt an den Minicomputer PDP-8. Doch weder Bildschirm noch Konsolschreibmaschine, noch Drucker waren hier in Sicht, bloß ein Wisch Papier, eine Funktionsbeschreibung. Das sollte ein Computer sein?

Ich schaltete ein paar Befehle in den offenbar vorhandenen internen Speicher - Maximalausbau 4096 Byte, wie sich später erwies - und warf, indem ich mit dem Daumennagel eine winzige Taste drückte, die kleine Programmschleife an.

Meine Software las die Stellung eines Kippschalters über den digitalen Eingang und schaltete über den digitalen Ausgang eine Leuchtdiode an und aus. Eine bahnbrechende Anwendung, ich hätte den Computer durch einen Draht ersetzen können. Doch viele Jahre später darf ich mir für das Experiment auf die Brust trommeln: Ich hatte den ersten Mikroprozessor der Welt programmiert.

"A micro-programmable computer on a chip!", so warb eine vollkommen unbekannte Firma namens Intel im ersten Inserat für dieses Produkt. Es erschien am 15. November 1971 in der Zeitschrift Electronic News. Die Schlagzeile versprach den Anbruch "einer neuen Ära integrierter Elektronik".

Mit reichlicher Verzögerung schlich sich die Revolution auch in das Prüflabor, in dem ich damals arbeitete. Bald warfen wir einen guten Teil unserer alten fest verdrahteten Steuerungen in den Abfalleimer und setzten an ihrer Stelle Software auf dem Mikrochip ein. Die Ultraviolettlampe, mit der man damals noch fehlerhafte Programme aus den Eprom-Speicherbausteinen löschte, strahlte von früh bis spät.

Die Geschichte des Mikroprozessors hatte mit dem japanischen Tischrechnerhersteller Busicom begonnen, der sich von Intel Mitte 1969 eine Familie integrierter Schaltungen für ein neues Rechnermodell wünschte. Intel war ein Neuling in der Branche; die Gründer Robert Noyce, Gordon Moore und Andrew Grove waren erst ein Jahr zuvor bei Fairchild Semiconductors ausgestiegen, um in einer ehemaligen Birnbaumplantage im kalifornischen Santa Clara Valley ihre eigene Firma zu gründen; sie nannten sie Intel für "Integrated Electronics" oder auch "Intelligence". Intel entwarf und baute Speicherchips.

Mit dem Busicom-Projekt wurde Marcian E. Hoff jr. betraut, ein Ingenieur der Stanford-Universität und Intels Angestellter Nr. 12. Ted, wie man ihn nannte, analysierte die Vorschläge des japanischen Kunden und sagte sich: "Es muß einen besseren Weg geben." Er beschloß, die mathematischen Funktionen nicht fest zu verdrahten, sondern aus einer kleinen Menge einfacherer Befehle zu programmieren.

Ein Dutzend Leute unter der Leitung von Federico Faggin entwickelte dazu in weniger als anderthalb Jahren den ersten Mikroprozessor. Auf dem 4004er-Chip brachten sie auf 12 Quadratmillimeter Silizium 2250 Transistoren unter, tausendmal weniger als heutige Standardprozessoren. Die Rechte am Design gehörten Busicom, doch für 60 000 Dollar verkaufte die Firma sie an Intel zurück. Man schätzte den Markt auf wenige tausend Stück pro Jahr ein.

(61513 byte) Der Intel 4004

Das Geschäft lief vorerst auch zäh, bis Intel zum Mikroprozessor ein Entwicklungssystem lieferte, das Anwendungen simulieren und testen konnte, jene blaue Box namens Intellec 4, die ich neugierig auf den Tisch gehoben hatte. Der eigentliche Durchbruch geschah aber erst 1974 mit dem 8-bit-Prozessor Intel 8080.

Es dauerte nicht lange, da steckten die Chips überall, selbst in der Waschmaschine und in der Stereoanlage. Kürzlich bin ich durch unser Haus gewandert und habe gezählt: 22 Geräte fand ich, die ein Mikroprozessor steuert. Und in einem Schrank entdeckte ich unter Gerümpel eine blaue Platine, auf der in einem Stecksockel ein sechzehnbeiniger Keramik-Computerchip thronte, mit vergoldeter Oberfläche sehr edel anzusehen: Ein Intel 4004. Als ich meine Stelle im Prüflabor verließ, hatte ich diese Platine aus dem Abfalleimer gezogen. So unbemerkt, wie die Vorhut der Revolution ankam, ist sie auch wieder gegangen.