1971年11 月 15 日，英特尔在《电子新闻》的广告中公开推出了第一款商用单芯片微处理器英特尔 4004 。五十年后，我们来看看它的继承者——以及 4004 如何与现代英特尔强者相抗衡。

　　首款商用单片微处理器

　　1969 年，一家名为Busicom的日本计算器制造商聘请英特尔为 Busicom 设计计算器芯片。英特尔设计了一种由四个集成电路 （IC） 组成的芯片组（称为MCS- 4——“微型计算机系统”的缩写），这个处理器极大地简化了计算器的内部设计。在提供解决方案的过程中，英特尔开发并商业化了世界上第一个单芯片微处理器英特尔 4004。它还设计了三种支持芯片：4001、4002 和 4003。其中，4002 是仅 具有40 字节的 RAM 存储。

　　Intel 4004于 1971 年中期作为Busicom 141-PF计算器的一部分首次推出。在与 Busicom 重新谈判合同后，英特尔可以自由地将 MCS-4 芯片组出售给其他人。英特尔通过在 1971 年 11 月 15 日的《电子新闻》（当时是著名的行业杂志）上刊登广告，将英特尔 4004 推向了通用市场。

　　11971 年 11 月 15 日英特尔 4004 的原始广告

　　最初的 4004 广告宣告了“集成电子的新时代”——这个罕见的广告文案并不夸张。广告的插图显示四个 MCS-4 芯片在计算机旁的一对人身上若隐若现，文字大胆地宣称：“芯片上的微可编程计算机！”

　　在 Intel 4004 之前，计算机中央处理器 （“CPU”）通常是一个或几个装有 IC 和分立电子元件的电路板。由于英特尔的创新，所有这些电路都可以压缩成一块比指甲还小的硅片。以 4004 为代表的小型化芯片使小型计算机成为可能，并使家用计算机在未来十年变得实用。

　　它真的是第一个微处理器吗？

　　关于哪种芯片实际上是第一个微处理器存在一些争议，因此历史学家通常会添加诸如“单芯片”和“商业”之类的限定性陈述，以狭隘地关注每家公司的成就。

　　在 1971 年中期英特尔 4004 商业首次亮相时，多芯片微处理器已经在美国海军的 F-14 雄猫战斗机上飞行，德州仪器等竞争对手正在开发自己的单芯片微处理器。

　　值得一提的是，英特尔 4004 尤其值得庆祝，因为它标志着英特尔长期且非常成功的微处理器业务的开始，该业务极大地影响了个人计算机的发展，至今仍为数十亿台计算机提供动力。如果英特尔在 1970 年代初期失败了，我们很可能会庆祝另一家公司最早的芯片与 4004 一样重要。

　　过去和现在：英特尔 4004 与英特尔酷睿 i9-12900K

　　自 1971 年以来，微处理器技术发生了巨大变化，英特尔当时的 4004 CPU 运行频率仅为 740 KHz，这个使用 10 微米工艺的芯片仅包含 2,250 个晶体管。为了说明事情发生了多么巨大的变化，我们将 4004 与英特尔最新的顶级台式机 CPU——最近发布的英特尔酷睿 i9-12900K 进行了比较。以下是并排查看规格：

　　在这些统计数据中，真正引人注目的是每个芯片上晶体管数量的惊人差异——2,250 对估计的 217 亿。（我们根据芯片表面积乘以Intel 7 工艺的晶体管密度来计算 Core i9 晶体管估计值）。由于所涉及的工艺尺寸显著减小，晶体管数量的大幅增加是可能的，这允许芯片上的特征更小，从而转化为每平方毫米中晶体管的巨大密度。

　　此外，现代英特尔芯片在其芯片上封装的不仅仅是一个 CPU。它包括一个高速内存控制器、一个功能齐全的 GPU，以及更多集成到一个封装中的功能。我们肯定已经走了很长一段路。

　　英特尔 4004 的应用

　　由于其功能有限——并且很快被更强大的芯片（如英特尔 8008）代替——相对于随后的 8 位英特尔芯片，4004 其实并没有得到广泛使用。不过，这里还是列出了一些采用 4004 CPU 的产品。我从10 年前为 Technologizer 写的一篇关于 4004 的文章中提取了许多这样的例子：

　　Busicom 141-PF 桌面计算器 （1971）

　　英特尔 SIM-4 开发系统 （1972）

　　英特尔 Intellec 4 开发系统 （1973）

　　Bally Alley 街机保龄球模拟器 （1974）

　　原型 Bally Flicker 弹球机 （1974）

　　王1222文字处理器（1975）

　　Compuvote 电脑投票机 （1976）

　　英特尔 4004 的遗产

　　英特尔在《电子新闻》上宣布 4004 仅五个月后，该公司就推出了英特尔 8008，这是第一款 8 位微处理器。8008开启了像Mark-8这样的家用电脑时代，它于 1974 年登上 Radio-Electronics 的封面，刺激了个人电脑行业的发展。

　　11974 年 7 月发行的 Radio-Electronics 以基于 8008 的 Mark-8 计算机为特色

　　在 8008 之后，英特尔紧随其后的是8 位 8080、16 位 8086及更高版本，各种个人计算机沿途采用了每种型号。微处理器能力的快速提升很快就让 4 位 4004 黯然失色，但芯片的文化影响已经实现。

　　作为有史以来第一个商用微处理器，4004 的遗产是不朽的。在过去的 50 年中，微处理器从根本上影响了几乎所有行业，重塑了世界经济，并改变了文明。微处理器的重要性再怎么强调也不为过，它有朝一日可能会被认为与人类对火的掌握一样重要。火允许我们改变和操纵物理物质，微处理器允许我们随意操纵信息。

　　技术的小型化并没有随着微处理器的发明而停止。如今，公司继续将以前作为独立芯片提供的特性和功能集成到称为片上系统 （SOC） 的单芯片封装中，例如 Apple 的M1 系列。它让英特尔保持警觉，故事还没有结束。但我们都知道这个故事是从哪里开始的——1971 年。