มีการเปิดเผยว่า ทีมวิศวกรรมชุดหนึ่งได้สร้าง สำเนา “คอมพิวเตอร์ MCS-4” รุ่นยักษ์ที่ใช้งานได้จริง โดยใช้ทรานซิสเตอร์แยกชิ้น (discrete transistors) เพื่อรำลึกถึงวาระครบรอบ 54 ปีของโปรเซสเซอร์ Intel 4004

โปรเจ็กต์นี้นำโดย ทิม แมคเนอร์นีย์ (Tim McNerney) ซึ่งได้เดินทางไปยังสำนักงานใหญ่ของ Intel ในเดือนกรกฎาคม ปี 2005 และสามารถขอรับแบบร่างทางวิศวกรรมของชิป 4004 จำนวน 3 แผ่นในรูปแบบฟอร์แมตขนาดใหญ่ที่เก็บอยู่ในคลังเอกสารของบริษัทได้สำเร็จ โดย เฟเดริโก แฟกกิน (Federico Faggin) ผู้ออกแบบดั้งเดิมของ Intel 4004 ก็อยู่ในเหตุการณ์นั้นด้วย และได้ยืนยันว่าแบบร่างเหล่านี้บันทึกรายละเอียดเลย์เอาต์ของชิปครบถ้วนทุกส่วน

จากเอกสารประวัติศาสตร์อันล้ำค่านี้ แมคเนอร์นีย์และทีมของเขาใช้เวลาหลายปีในการแปลงวงจรระดับไมโครสเกลบนเวเฟอร์ซิลิคอน ให้กลายเป็นวงจรที่สร้างขึ้นจากชิ้นส่วนจริงในขนาดมหึมา ผ่านสิ่งที่เรียกว่า “ดิจิทัลอาร์คีโอโลจี (digital archaeology)” จนสามารถสร้างชิ้นงานเชิงวิศวกรรมที่งดงามนี้ได้สำเร็จ

ภาพต่อไปนี้แสดงอินเทอร์เฟซของเครื่องคิดเลขที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งถูกล้อมรอบด้วยแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ขนาดมหึมา 7 แผ่น โดยแผงเหล่านี้ไม่ใช่คอมโพเนนต์ทั่วไป แต่คือเวอร์ชัน “ไซส์ยักษ์” ของชิปซีรีส์ Intel 4000

ได้แก่

• 4004 CPU อยู่ตรงกลาง

• 4001 ROM อยู่ด้านบน

• 4002 RAM อยู่ด้านขวา

• 4003 shift register อยู่มุมซ้ายบน

ฮาร์ดแวร์เหล่านี้สามารถจำลองฟังก์ชันตรรกะทั้งหมดของเครื่องคิดเลข Busicom 141-PF รุ่นดั้งเดิมได้ครบถ้วนในระดับฮาร์ดแวร์จริง

แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่โต แต่ประสิทธิภาพของระบบจำลองนี้ก็ไม่ธรรมดาเลย — 4004 รุ่นยักษ์นี้รันที่ความถี่สูงสุด 1.5 MHz ซึ่งมากกว่าชิปซิลิคอนดั้งเดิม (740 kHz) ถึงเกือบสองเท่า

การเพิ่มประสิทธิภาพนี้มาจากการออกแบบวงจรที่ปรับปรุงใหม่ โดยเฉพาะการใช้ทรานซิสเตอร์ FET แบบสี่ขั้วที่มีค่าคาปาซิแตนซ์ต่ำ ซึ่งปกติใช้ในงานความถี่วิทยุ (RF) ประกอบกับการปรับจูนอย่างพิถีพิถันนานนับไม่ถ้วน ทำให้ “สัตว์ร้ายขยาย 130 เท่า” นี้มีประสิทธิภาพดีกว่าต้นฉบับเมื่อกว่าครึ่งศตวรรษก่อน

เดิมที Intel ออกแบบ 4004 ซึ่งเป็น “ไมโครโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ตัวแรกของโลก” เพื่อใช้ในเครื่องคิดเลขของ Busicom ที่วางจำหน่ายในปี 1971 ดังนั้น การที่ทีมงานสามารถจำลองชิปตระกูล Intel 4000 ทั้งหมดเพื่อสร้างเครื่องคิดเลขรุ่นยักษ์ที่ใช้งานได้จริง จึงมีความหมายทางประวัติศาสตร์อย่างยิ่ง

นอกจากนี้ยังควรกล่าวถึงว่า แม้กองทัพสหรัฐฯ จะใช้งานไมโครโปรเซสเซอร์ MP944 ก่อนหน้า Intel อยู่หนึ่งปี แต่เพราะโครงการนั้นเป็นความลับ ทำให้ Intel 4004 ยังคงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นหมุดหมายสำคัญที่เปิดยุคไมโครโปรเซสเซอร์ ในเชิงพาณิชย์อย่างแท้จริง

ที่มา: IT Home