1971年11月15日,英特爾在《電子新聞》(Electronic?News)上刊登了4004型芯片的廣告:“一個(gè)集成電子新紀(jì)元的到來——能把一個(gè)微型程序控制計(jì)算機(jī)放進(jìn)一塊半導(dǎo)體芯片?!保ˋnnouncing?a?new?era?of?integrated?electionics?-?A?micro-programmable?computer?on?a?chip!?)而這塊芯片的發(fā)明者,就是特德·霍夫(Marcian?Edward?"Ted"?Hoff)。他被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》稱為“第二次大戰(zhàn)以來最有影響的7位科學(xué)家之一”(One?Of?The?Seven?Most?Influential?Scientists?Since?WWII.?)?
1937年10月28日,霍夫出生于美國紐約州的羅切斯特。與我們之前介紹過的科學(xué)家杰克.基爾比(Jack?S?Kilby)類似,父親往往是科學(xué)家終身志愿的最初啟蒙者。基爾比的父親經(jīng)營著一家小型電力公司,而特德·霍夫的父親是通用鐵路信號(hào)公司的一名電氣工程師,在他的影響下,霍夫從小便對(duì)對(duì)電學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣,上中學(xué)時(shí),更是對(duì)電子學(xué)課程情有獨(dú)鐘。1954年,十八歲的霍夫進(jìn)入紐約州特洛伊的倫斯勒理工大學(xué)(Rensselaer?Polytechnic?Institute)攻讀電子工程。在大學(xué)期間,霍夫每年暑假都會(huì)到通用鐵路信號(hào)公司的電子實(shí)驗(yàn)室做技師,積累了豐富的實(shí)干經(jīng)驗(yàn)。之后,霍夫更是考入了斯坦福大學(xué),在這里獲得了電子工程碩士和博士學(xué)位,并在畢業(yè)后作為副研究員留在了斯坦福大學(xué)。1968年,成立僅數(shù)月的英特爾公司向社會(huì)廣攬人才,霍夫由于在大學(xué)里突出的工作業(yè)績,被曾為仙童當(dāng)過顧問的教授力薦給英特爾創(chuàng)始人羅伯特·諾伊斯,被聘為英特爾的第12號(hào)員工。?
任職英特爾期間,在某次與日本客戶的合作項(xiàng)目中,為了減輕芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度以及降低生產(chǎn)成本,霍夫打破了當(dāng)時(shí)業(yè)界普遍接受的認(rèn)知,克服來自客戶和公司的質(zhì)疑,設(shè)計(jì)出了世界上第一個(gè)微處理器,將CPU的所有功能集成在一個(gè)芯片上,將兩個(gè)存儲(chǔ)芯片附加上去,一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),另一個(gè)裝有驅(qū)動(dòng)CPU的程序。該方案代表了更通用的指令集、更簡單的處理器、更少的芯片開發(fā),以及更加廣泛的應(yīng)用范圍,因此最終說服了日本客戶,也將所需的芯片數(shù)量從12個(gè)左右減少到了4個(gè)。然而談及這一突破,霍夫曾坦言:“我們最初的目標(biāo)從來不是制造微處理器,只是解決這個(gè)特殊客戶的問題,這個(gè)計(jì)算器的設(shè)計(jì)問題。只是隨著設(shè)計(jì)的推進(jìn),一些現(xiàn)象變得更加明顯。其中之一是,它比原來的設(shè)計(jì)更加通用,速度也更快。我們認(rèn)為它可能適用于更廣泛的應(yīng)用,而不僅僅是計(jì)算器系列。”1971年1月,第一個(gè)真正可以運(yùn)轉(zhuǎn)的微處理器出世了,它被命名為“4004型”。第一個(gè)“4”是指以4位為單位的設(shè)計(jì)思想,后一個(gè)“4”則指的是由英特爾制造的第4種專用芯片。?
然而,在1971年11月英特爾首次公布4004時(shí),電子行業(yè)的反應(yīng)卻相當(dāng)保守。畢竟,當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為設(shè)計(jì)大型機(jī)才是大有可為的領(lǐng)域?;舴騾s聲稱能夠把一臺(tái)計(jì)算機(jī)放進(jìn)一個(gè)芯片上,聽起來無疑是大膽和反叛的。要讓人們接受微處理器這一概念絕非易事。與此同時(shí),霍夫及其團(tuán)隊(duì)持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化。1973年8月,“8080型”問世,首次使用了MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝。8080成為有史以來最成功的微處理器之一,這也是第一個(gè)真正的通用微處理器,成為20世紀(jì)最后25年中一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的發(fā)明。一直到1978年,微處理器這一發(fā)明才頻頻登上電子學(xué)雜志,逐漸被大眾接受,越來越多的公司也都追隨英特爾推出類似產(chǎn)品。1999年,美國《財(cái)富》雜志將4004微處理器選為“本世紀(jì)最杰出產(chǎn)品”。?
直到今天,微處理器已經(jīng)無處不在。無論是各種個(gè)人和家庭小家電,還是汽車引擎控制,以及數(shù)控機(jī)床、導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等,都需要嵌入各類不同的微處理器。?