●CPU之父费金和他的首个作品4004

    ROM（只读存储器）以及DRAM（动态随机存取存储器）是一个主机系统必不可少的两个组件，也算是个人运算发展史上的两座里程碑。1969年，日本Nippon Calculating Machine Corporation（以下简称NCM）计算机公司找到了Intel，希望Intel为他们的台式计算器（desktop calculator）设计一套12芯片系统。而此时的Intel正在紧锣密鼓的开发SRAM、DRAM以及EPROM芯片，所以非常希望与之合作，两者自然一拍即合。

特德·霍夫，Intel第12号员工，其带来的团队制造了第一个微处理器（图片来源：网络）

    NCM方面最初的提议是打造一款8芯片系统的计算器，不过Intel的特德·霍夫（Ted Hoff）从当时的小型主机身上突然找到了设计灵感——用一颗芯片处理所有任务，而非一种芯片处理一种任务。霍夫的想法其实就是设计一款4芯片系统，项目代号MCS-4，由1个移位寄存器、1颗ROM芯片、1颗RAM芯片以及一颗处理器芯片组成。

    1970年2月6日，NCM与Intel签署了合作协议，后者需要在未来三年之内为NCM提供至少60000套MCS-4计算器系统，Intel拿到了60000美元的预付款。霍夫提出的这套系统需要一颗处理器和三组辅助芯片。那么问题来了，谁来开发关键的处理器呢？这时候，又一位在仙童半导体郁郁不得志的工程师走到了风口。

    1970年4月3日，费金开始正式加入MCS-4项目的开发团队，他第一天的工作是听取斯坦·麦卓尔（Stan Mazor，首款微处理器的联合发明人之一）工程师的项目介绍。第二天，费金和NCM首席代表Masatoshi Shima进行了短暂的交谈，但是费金被告知：NCM现在想要的是尽快看到处理器的逻辑芯片，而非听一个接触该项目不到一天的人纸上谈兵。

Intel 4004，首款商用微处理器，内建2300个晶体管，主频为740KHz（图片来源：CPU-Zone）

    接下来，费金的团队（包括Masatoshi Shima，项目设计阶段成员）着手开发4芯片系统。很快，他们只用了不到一周时间就完成了项目之一——4001（动态内存DRAM）。到了5月份，4002（只读存储器ROM）和4003（寄存器）相继出炉后，业界首款商用微处理器4004的诞生正式进入倒计时。

    同年12月份，Intel 4004在首次试生产阶段出现遇到了点小麻烦。在封装过程中，由于关键的埋接触层（buried contact layer）被忽略，以至于成品无法正常工作。不过，第二版解决了该问题。3周之后，4001、4002、4003和4004准备就绪，项目进入测试阶段。

4004电路图

    但由于技术原因，Intel的延期交货让NCM公司颇为恼怒。与此同时，计算器领域的竞争日益激烈，当Intel彻底完成4004芯片的设计和样品的生产时，NCM公司要求Intel打折扣，Intel同意了，并退还了后者60000万美元的预付款，但是它附加了一个条件：允许Intel在除计算器芯片市场之外的其它市场上自由出售4004芯片——至此，业界首款商用计算机微处理器4004正式诞生了，Intel公司也完成了从单一的存储器制造商向微处理器制造商的转型。

F-14雄猫式战斗机（图片来源：维基百科）

    同时代的另外两款类似产品分别为盖瑞特艾雷赛奇（Garrett AiResearch）的MP944以及德州仪器的TMS 0100和1000，前者基于MOS工艺，其竞争对手为美国海军F-14雄猫战斗机的主飞行控制电脑的电机系统（Central Air Data Computer），后者的主要竞争对手为掌上计算器系统，比如说Bowmar 901B。

    4004和MP944需要其他芯片（ROM、RAM以及I/O）辅助才能正常运行，而德州仪器的芯片产品可以将这些功能集成到了一颗CPU中——业界首款微控制器（或者称之为computer-on-a-chip，单片计算机）也在同期登场了。