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2.3 Die Geburt des Mikroprozessors

Im Jahr 1969 trat die japanische Firma Busicom an den Halbleiterhersteller   Intel mit dem Auftrag der Herstellung eines Chipsatzes für Taschenrechner heran. Intel hatte sich bisher auf die Herstellung von Speicherbausteinen konzentriert, aber   Robert Noyce, Chef von Intel, sagte sich, daß dieser Entwicklungsauftrag nichts schaden könne [2,4]. So wurde   Marcian Ted Hoff, ein neuer Mann bei Intel, mit dem Design des Chipsatzes beauftrage. Hoff kam gerade von der Universität und hatte dort auch Kontakt mit verschiedenen Minicomputern gehabt, unter anderem auch mit der   PDP-8 von DEC. Er merkte, daß der gewünschte Chipsatz den Taschenrechner in etwa so teuer machen würde wie einen Minicomputer. Und für ihn als Wissenschaftler war klar: er würde den Computer dem Taschenrechner vorziehen [2,4].

Er wandte sich mit der Idee eines programmierbaren Universalschaltkreises an den Auftraggeber, doch der war davon nicht begeistert. Robert Noyce ermutigte Hoff jedoch, weiterzumachen, weil ein programmierbarer Universalchip Intel von Nutzen sein könnte - er könnte jedes Taschenrechnerproblem der Welt lösen, ohne daß ständig neue Hardware hätte gebaut werden mußsen.

Mitte 1969 kam   Stan Mazer von Fairchild zu Intel und unterstützte Hoff beim Design seines Schaltkreises. Nach Vollendung des Designs, aber noch vor der teuren Produktion des ersten Schaltkreises, gelang es Intel, den Auftraggeber von der Nützlichkeit des Hoff'schen Schaltkreises zu überzeugen. Die Japaner bekamen einen Exklusivvertrag zur Nutzung des Mikroprozesors für etwa 60000 Dollar. Mazer und Hoff freuten sich, und begannen zusammen mit   Frederico Faggin, einem weiteren Intel-Mitarbeiter und Ex-Fairchild-Mann, den Entwurf in einen Schaltkreis umzusetzen. Der Schaltkreis bekam die Nummer   4004, zum einen, weil er rund 4000 Transistorfunktionen innehatte, und zum anderen, weil er der vierte Prototyp des Bausteins war. Außerdem verarbeitet der 4004 immer 4 Bit auf einmal. Die Prototypen 4000, 4001, 4002 und 4003 hatten kleine Fehler, und der 4004 war der erste Chip, der vollständig funktionierte. Einen langen Bericht von Frederico Faggin zur Entstehung des 4004 findet man in [12].

Doch der Exklusivvertrag mit dem japanischen Kunden machte Intel zu schaffen. Dort hatte man mittlerweile erkannt, daß der Mikroprozessor auch in Meß- und Steuergeräten gut einsetzbar war. So kam es gerade recht, daß die Japaner Ende 1970 um eine Preissenkung des 4004 baten, um konkurenzfähig zu bleiben. Intel nutzte die Gelegenheit und kaufte mit der Preissenkung das Recht am Mikroprozessor zurück. Denn mittlerweile hatte sich eine weitere Firma bei Intel gemeldet, die einen Schaltkreis haben wollte, der ein Terminal steuert. Es war sofort klar, daß dies eine weitere Anwendung für den Mikroprozessor war. Allerdings war der 4004 dafür ungeeignet, da er nicht einmal den Zeichencode eines Buchstabens auf einmal bearbeiten konnte.   So fingen Hoff und seine Kollegen an, einen neuen Mikroprozessor mit der Fähigkeit, 8-Bit-Daten zu verarbeiten, zu entwerfen. Doch die Entwicklung des 8008 dauerte dem Auftraggeber zu lange, und er sprang ab. Nun saß Intel auf einem fast fertigen Mikroprozessor, für dessen Entwicklung viel Geld investiert wurde, und es gab keinen Kunden. Also entschloß man sich 1972, für den Mikroprozessor zu werben. Zu diesem Zweck wurde   Regis McKenna eingestellt, der die berühmte Werbekampagne 'A computer on a chip' - ein Computer in einem Schaltkreis gestaltete. Die Aussage war zwar nicht ganz korrekt, da man immer noch Speicherbausteine und einige sonstige Bauteile benötigte, aber die Kampagne traf. Sie löste eine derartige kontroverse Diskussion darüber aus, ob es wirklich einen Computer auf einem Chip geben könne oder nicht, daß Intel bald in aller Munde war [2,4,8].

Mit der Vermarktung des Mikroprozessors kamen neue Probleme auf Intel zu: der Prozessor mußte ausführlich dokumentiert werden, damit Kunden etwas damit anfangen konnten. Außerdem mußten die Kunden unterstützt werden, wenn sie keine Programmiererfahrung hatten. Zu diesem Zweck wurden zwei neue Leute eingestellt.   Der eine hieß Adam Osborne und sollte die Dokumentation zu den Mikroprozessoren erarbeiten. Diese Dokumentation, zusammen mit den Büchern, die er später schrieb, wurde zu den wichtigsten Faktoren auf dem Weg zum Personal Computer [2,8].

  Der zweite Mann hieß Gary Kildall. Er bekam keine Festanstellung bei Intel, sondern wurde unter Berater-Status geführt. Hauptberuflich dozierte er an einer Schule der Armee im Bereich Informatik, doch der Mikroprozessor faszinierte ihn so stark, daß er sich an Intel wandte. Dort bekam er ein Entwicklungssystem zur Verfügung gestellt, auf dem er dann kleine Programme für Intels Mikroprozessoren schrieb.   Unter anderem implemetierte er einen PL-1 Compiler und faßte einige kleinere Routinen zum 'Control Program for Microcomputers' CP/M zusammen. Damit konnte man erstmals Peripherie an den Rechnern benutzen, ohne jedesmal die Treiber für die Zusatzgeräte neu schreiben zu müssen. CP/M sollte das führende Betriebssystem der kommenden Mikrocomputer werden.

 
Table 1:  Einige bedeutende Mikroprozessoren

Nun erkannten auch andere Firmen die Vorzüge des Mikroprozessors. Es wurden dutzende verschiedener Typen gebaut und angeboten. Mit der Zeit wurden enorme Verbesserungen erzielt. Zum einen verbesserte sich die Technologie der Halbleiterherstellung rasant, so daß eine größere Zahl Schaltungen auf einem Chip untergebracht werden konnte, zum anderen kamen neue Ideen und Konzepte wie Transputer, Signalprozessoren, Microcontroller oder das RISC-Konzept auf. Doch durch den frühen Markteintritt von   Intel und   Motorola gegenüber anderen Firmen sind Prozessoren der beiden Firmen heute führend im Bereich der Personal Computer, wenn auch vor allem Prozessoren von Intel in letzter Zeit verstärkt von anderen Firmen nachgebaut werden. Einen kleinen Einblick in die Generationsfolge der Mikroprozessoren gibt Tabelle 1 auf Seite gif.



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