Ted Hoff a Federico Faggin: rodiče prvního mikroprocesoru

  • Nacpat více funkčních celků na jeden kus křemíku nebyl ojedinělý
  • První univerzální mikroprocesor vyrobili u Intelu, ale nebyl o něj zájem
  • Legendární čip i8080 mohl být na světě o rok dřív, Intel ale zaváhal
Kapitoly článku

Aby se mohly počítače stát každodenní cenově dostupnou realitou, bylo třeba jít dále, než dokázal Jack Kilby a Robert Noyce koncem padesátých let. Jejich integrované obvody se postupně staly součástí tehdejších minipočítačů i mainframů, ale i když šlo o neskutečný pokrok, stále to bylo málo. Aby se počítače staly dostatečně malé pro použití v domácnostech a kancelářích, k tomu bylo třeba udělat další krok. Vše ještě výrazně zjednodušit a zlevnit.

Nápad, že by bylo možné funkce mozku celého počítače, který se nazývá ALU (aritmeticko-logická jednotka), integrovat do jednoho jediného integrovaného obvodu, se zrodil v roce 1969. V té době už ale takřka visel ve vzduchu a existují proto různé verze, kdo je jeho autorem.

Mohlo by vás zajímat:

Jedna z méně obvyklých verzí říká, že když Robert Noyce odjel do Japonska, aby dojednal kontrakt na dodávku integrovaných obvodů pro firmu Busicom, tak prý jeden z jejích inženýrů navrhl, že by vlastně mělo být možné dát všechny funkce, které umí běžný počítač, na jediný integrovaný obvod. To aspoň tvrdí Tadashi Sasaki, tehdejší ředitel Busicomu.

Nezachoval se ovšem žádný záznam z takového jednání, žádné psané poznámky, nic. A proto historie zná jiného autora této myšlenky. A ten s ní přišel zcela prokazatelně a dokázal ji i prosadit a realizovat. Jmenoval se Marcian Edward Hoff.

Ted Hoff, specifická posila Intelu

Marcian „Ted“ Hoff přišel na svět v roce 1937 v nevelkém městě Rochester ve státě New York. Už od mládí projevoval technické nadání, ačkoliv o genialitě se asi hovořit nedalo. Vystudoval Renselaer Polytechnic Institute, průměrnou nijak nevynikající školu, přičemž o prázdninách si přivydělával ve firmě General Railway Signal Corporation, kde stále ještě jako student získal své dva první patenty. Školu dokončil v roce 1958 a díky solidním výsledkům mohl pokračovat na Stanfordu, kde v roce 1962 získal své Ph.D. 

Marcian Edward Hoff

Inženýr, 12. záměstnanec Intelu, vynálezce integrovaného čipu

  • narození: 28. října, 1937
  • původ: USA, New York

V Intelu se objevil jako dvanáctý zaměstnanec v roce 1968 a jednou z jeho prvních zakázek byla právě ona zmiňovaná pro firmu Busicom. Byl zde požadavek na vývoj integrovaných obvodů pro chystanou elektronickou kalkulačku 141-PF zmíněné firmy. Pod pojmem kalkulačka si nesmíme představovat nějakou malou kapesní záležitost, ale solidní stolní zařízení s integrovanou tiskárnou, která nahrazovala tehdy ještě neexistující displej.

Dohoda to byla... no, taková zvláštní. Ted Hoff měl fungovat jako jakýsi „styčný důstojník“ pro tříčlenný tým japonských techniků, kteří přijeli do Intelu, aby zde dokončili již téměř hotový návrh na čipovou sadu kalkulačky. Podle podmínek kontraktu dá Intel týmu k dispozici nepoužívanou laboratoř a bude pomáhat s vývojem, přičemž se nepočítalo, že by byly nutné jakékoliv investice, či že by se snad projektem měl zabývat i někdo jiný kromě jeho vedoucího Teda Hoffa. Vzhledem k tomu, že v projektovém týmu byl ze zaměstnanců Intelu jediný, velel tím pádem sám sobě.

Za tyto služby měl Intel získat hezkých $100 000 dolarů za dokončení čipů a následně $50 za každou sadu, přičemž předběžně bylo objednáno šedesát tisíc sad. Nelze se tedy divit, že kontrakt považoval Noyce za svou výhru.

Co takhle zkusit univerzální čip

Méně nadšený byl ale Ted Hoff. Když ti tři Japonci do firmy dorazili a ukázali mu své plány, tak se zhrozil. Ukázalo se, že bude potřeba navrhnout možná až šestnáct integrovaných obvodů, každý s nějakými třemi či pěti tisící tranzistory... Hoff měl od prvního dne pocit, že něco takového ti tři inženýři z Busicomu nemohou sami zvládnout, což ale pro Intel bude znamenat, že mu nikdo za nic nezaplatí.

Klepněte pro větší obrázek 
Ted Hoff s čipem Intel 8080 (foto: Washington university)

Co s tím? Firma Intel se v této době plně soustředila na svůj hlavní produkt, což byl vývoj a výroba paměťových čipů. Nebyly k dispozici žádné kapacity na rozjetí nějakého nového, zcela odlišného projektu. Hoff se snažil dozírat na ty tři inženýry a postupně se dostával do pozice rozhodování o detailech návrhu, což mu tak úplně nepříslušelo. Snažil se je přesvědčit, aby byl design udělán spíše univerzální, s čímž oni ani v nejmenším nesouhlasili. Mají vyvinout kalkulačku, tak jaká univerzálnost.

Důvod, proč Hoffovy představy nebyly japonskými inženýry akceptovány, spočíval v jejich praktickém pohledu na problém. Zatímco Hoff řešil teoretické záležitost, oni viděli, že jeho myšlenky ani nenaznačují, jak se poprat s konkrétními problémy – co třeba s celočíselnou aritmetikou? Co s ovládáním klávesnice? Vždyť je toho tolik, co řešit, tak proč se zabývat tak odvážnými myšlenkami?

Video – přednáška Teda Hoffa o vývoji prvního mikroprocesoru:

Hoff se tedy rozhodl, že se svým nápadem zajde za tím nejvyšším v Intelu – za Robertem Noycem. „Je jediná cesta, jak to všechno radikálně zjednodušit,“ řekl mu. „Musí se to udělat jako emulace počítače.“

Zde je ale třeba říci, že Noyce – na rozdíl od Hoffa – počítačům nerozuměl. Neměl s nimi žádné zkušenosti, nevěděl nic o programování, ačkoliv navrhoval integrované obvody, které byly následně v počítačích využívány. Naštěstí, Noyce byl ochoten se dát poučit. Hoffa důkladně vyzpovídal. A rozhodl se použít svou oblíbenou strategii dvou soupeřících týmů. Jeden tu už měl – ať si Japonci dále vyvíjejí svých šestnáct černých švábů. Ted Hoff může v mezičase navrhnout svou vlastní variantu.

Rozhoduje cena

Byl tu ale malý háček. Ted Hoff totiž spadal pod přímou pravomoc Andyho Grovea. A ten ho v tomto čase nutně potřeboval, neboť Intel měl značné problémy s výrobou svých pamětí 1101. Grove najednou zjistil, že šéf firmy posvětil nějaký nový projekt jakéhosi zcela nového čipu, s malou možností uplatnění na trhu, který pro tento produkt možná ani neexistuje. Moc nadšený z toho nebyl…

Noyceho odvaha a schopnost správného rozhodnutí v kritickém čase existence firmy ukazuje, jak byl výjimečný a vizionářský. Další tři měsíce pracoval na návrhu sám Hoff a diskutoval o něm jen s Noycem. Noycemu se myšlenka stále více zamlouvala, a i Gordon Moore, který měl slabost pro každý technologický průlom, byl tímto projektem zaujat.

V srpnu 1968 si Hoff přivedl pomocníka – osmadvacetiletého Stana Mazora, softwarového inženýra, který dostal za úkol zvládnout to, co samotný Hoff nedokázal. Hoff byl odborník na hardware, už měl představu, že čip bude mít tři podpůrné obvody, ale tápal nad instrukční sadou, protože softwaru nerozuměl. Během dvou týdnů společně vytvořili architekturu budoucího čipu i4004 s potřebnými 46 instrukcemi pro jeho ovládání.

Koncem srpna se pak stalo něco zcela zásadního – Noyce napsal do Busicomu, že je třeba rozhodnout o dalším vývoji projektu. Pokud by totiž měl být přijat návrh japonského týmu s nakonec dvanácti integrovanými obvody o 2000 tranzistorech, nebude Intel schopen dodržet cenu padesáti dolarů za sadu a se štěstím dosáhne ceny tří set dolarů. Intel v tu chvíli nabídl svou vlastní variantu – čtyři radikálně nové čipy, každý o zhruba 1900 tranzistorech (budoucí i4004 jich nakonec měl 2300). Upozorňoval na jejich univerzálnost a možnost použití i v dalších aplikacích. Leč ten hlavní důvod, proč nakonec Busicom na variantu Intelu kývl, byl jednoznačný. Univerzálnost nikoho nezajímala. Hlavní byla cena. Sepsal se nový kontrakt a mohlo se začít.

Kapitoly článku
8 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Yarda 1. 5. 2016 22:18:54
    Nevíte někdo, zda se 4004 používalo ve větším počtu v něčem konkrétním(a v...
  • ehlo 29. 4. 2016 22:09:15
    Moc pěkné čtení, děkuji! Zbožně doufám, že pan Tronner bude chtít jednou...
  • Richard Starý 29. 4. 2016 21:32:27
    zbytky lublikačního gelu jsou ještě patrný na tý nádobě kde spolu vyráběli...

Určitě si přečtěte


Deset tipů, jak ovládnout Google: Vyhledávejte jako mistři

Deset tipů, jak ovládnout Google: Vyhledávejte jako mistři

** Vyhledávače jsou natolik dobré, že si poradí i s frází v běžné češtině ** Pokud to ale nebude stačit, můžete vyzkoušet pokročilé funkce ** Vybrali jsme ty nejzajímavější

25.  9.  2016 | Jakub Čížek | 19

9 nejlepších programů na úpravu fotek. Placené i zdarma

9 nejlepších programů na úpravu fotek. Placené i zdarma

** Pro běžné úpravy fotek nemusíte pirátit Photoshop, vystačíte si s levnějšími programy ** Ceny pokročilých editorů se většinou vejdou do dvou tisíc korun ** Mnohdy stačí i bezplatné nástroje

26.  9.  2016 | Stanislav Janů | 50

Aby byl signál a internet všude: jak fungují a kde jsou schované antény operátorů

Aby byl signál a internet všude: jak fungují a kde jsou schované antény operátorů

** Základnové stanice BTS mobilních operátorů zdaleka nejsou jen typické kovové stožáry ** Podívejte se na některé nevšední instalace ** Dozvíte se, z čeho se moderní BTS skládá a jak funguje

28.  9.  2016 | David Polesný | 32

Pojďme programovat elektroniku: Vyrobím si z drobných součástek vlastní mikropočítač za pár kaček

Pojďme programovat elektroniku: Vyrobím si z drobných součástek vlastní mikropočítač za pár kaček

** Můžete si koupit třeba desku Arduino Uno ** Anebo si složíte celý mikropočítač sami ** Je to snadné jako facka

27.  9.  2016 | Jakub Čížek | 28

Asus Zenbook UX330UA: je to tenké, kovové a není to MacBook Air  (recenze)

Asus Zenbook UX330UA: je to tenké, kovové a není to MacBook Air (recenze)

** Dlouhá výdrž v tenkém provedení ** Jemný kvalitní matný displej ** Rozumná volba pro práci v terénu

29.  9.  2016 | Tomáš Holčík | 29