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{{Infobox Microprocesador
| nombre = Intel 4004
| imagen = Intel 4004.jpg
| caption = Microprocesador Intel 4004
| produced-start = 1971
| produced-end = 1974
| slowest = 740 | slow-unit = kHz
| fastest = | fast-unit =
| fsb-slowest = | fsb-slow-unit =
| fsb-fastest = | fsb-fast-unit =
| manuf1 = Intel
| arch = pre [[x86]]
| sock1 = 16 pin DIP
}}

El '''Intel 4004''' ('''i4004'''), un [[CPU]] de 4[[bit]]s, fue el primer [[microprocesador]] en un simple [[chip]], así como el primero disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseños de CPU en circuito integrado, tales como el militar [[F14 CADC]] de 1970, fueron implementados como [[chipset]]s, es decir constelaciones de múltiples chips.

== Historia y descripción ==

El 4004 fue lanzado en un paquete de 16 pines [[Dual in-line package|CERDIP]] el [[15 de noviembre]] de [[1971]]. El 4004 fue el primer procesador de computadora diseñado y fabricado por el fabricante de chips [[Intel]], quien previamente hacía [[semiconductor]]es de chips de memoria. [[Marcian Hoff|Marcian "Ted" Hoff]] formuló la propuesta arquitectónica en 1969. Sin embargo, la implementación del microprocesador sólo comenzó en 1970 cuando [[Federico Faggin]] fue empleado por Intel, procedente de [[Fairchild Semiconductor]], para dirigir el proyecto y para diseñar el 4004. En Fairchild, Faggin había desarrollado la tecnología pionera llamada Silicon Gate Technology (SGT) y había también diseñado el primer circuito integrado MOS usando la tecnología SGT (el Fairchild 3708) en 1968. Tan pronto como empezó a trabajar para Intel, Faggin creó una nueva metodología de "random logic design" con silicon gate, que no existía previamente, y que la utilizó para encajar el microprocesador en un único chip. Su metodología fue usada en todos los primeros diseños de microprocesadores de Intel (8008, 4040, 8080). [[Masatoshi Shima]] de [[Busicom]] asistió a Faggin durante el desarrollo de la familia 4004 y más tarde escribió el software para la calculadora Busicom. Shima se unió a la compañía [[ZiLOG]], la primera compañía dedicada exclusivamente a microprocesadores, fundada por Federico Faggin a finales del 1974, y desarrolló el diseño del Z80 con Faggin.

Originalmente diseñado para la compañía [[Japón|japonesa]] Busicom para ser usado en su línea de [[calculadora]]s, el 4004 también fue proporcionado con una familia de chips de soporte especialmente diseñados para él. Por ejemplo, cada "[[ROM]] de programa" internamente guardaba para su propio uso los 12 bit de dirección de programa del 4004, lo que permitía, si las 16 ROM fueron instaladas, acceso de 4 [[Kilobyte|KB]] de memoria desde el [[address bus|bus de direcciones]] de 4 bits. El circuito 4004 fue construido con 2.300 [[transistor]]es, y fue seguido el año siguiente por el primer microprocesador de 8 [[bit]]s, el [[Intel 8008|8008]], que contenía 3.300 transistores, y el [[Intel 4040|4040]], que era una versión revisada del 4004.

Como su cuarta entrada en el mercado de microprocesadores, Intel lanzó el CPU que comenzó la revolución del [[Microordenador|microcomputador]], el [[Intel 8080|8080]], usado en el [[Altair 880]].

== Especificaciones técnicas ==

* Microprocesador de 4 bits
* Contiene 2.300 [[transistor]]es
* [[Encapsulado]] [[Dual in-line package|CERDIP]] de 16 pines
* Máxima [[Frecuencia de reloj|velocidad del reloj]] 740 [[kilohercio|KHz]]
* Usa [[Arquitectura Harvard]], es decir, almacenamiento separado de programas y datos. Contrario a la mayoría de los diseños con arquitectura de Harvard, que utilizan buses separados, el 4004, con su necesidad de mantener baja la cuenta de pines, usaba un bus de 4 bits [[multiplexado]] para transferir:
** 12 bits de direcciones (direccionando hasta 4 KB)
** Instrucciones de 8 bits de ancho, que no deben ser colocadas en la misma memoria de datos de 4 bits de ancho.
* El [[conjunto de instrucciones]] está formado por 46 instrucciones (de las cuales 41 son de 8 bits de ancho y 5 de 16 bits de ancho)
* 16 [[registro]]s de 4 bits cada uno
* [[pila (estructura de datos)|Stack]] interno de llamadas a [[subrutina]]s de tres niveles de profundidad
* [[Chipset]] (circuitos auxiliares) para crear [[sistema]]s basados en el 4004

== Microarquitectura y patillaje ==

''Haga clic en las imágenes para ver una versión de tamaño completo''.

{| align="center"
| [[Imagen:4004_arch.svg|thumb|312px|Intel 4004 diagrama arquitectónico de bloque]]
| [[Imagen:4004_dil.png |thumb|250px|Intel 4004 DIP chip [[pinout]]]]
|}

== Chips de soporte (chipset) ==

* 4001: ROM de 256 [[byte]]s (256 instrucciones de programa de 8bits), y un puerto incorporado de [[entrada/salida|I/O]] de 4 bits*
* 4002: RAM de 40 [[byte]]s (80 palabras de datos de 4 bits), y un puerto de salida incorporado de 4 bits. La porción de RAM del chip está organizada en cuatro "registros" de veinte palabras de 4 bits:
** 16 palabras de datos (usadas para los dígitos de [[mantisa]] en el diseño original de la calculadora)
** 4 palabras de estado (usadas para los dígitos de [[exponente]] en el diseño original de la calculadora)
* 4003: [[registro de desplazamiento|shift register]] (registro de desplazamiento) de salida paralela de 10 bits para explorar teclados, pantallas, impresoras, etc.
* 4008: [[latch]] de 8 bits de dirección para acceso a chips de memoria estándar, y un chip incorporado de 4 bits de selección y puerto de I/O*
* 4009: programa y convertidor de acceso I/O a memoria estándar y a chips de I/O*

(*) Nota: una chip de 4001 ROM + I/O no se puede utilizar en un sistema junto con un par 4008/4009.

== Publicaciones originales ==

* F. Faggin and M.E. Hoff: "Standard parts and custom design merge in four-chip processor kit". Electronics/April 24, 1972, pp. 112-116
* F. Faggin, M.Shima, M.E. Hoff, Jr., H. Feeney, S. Mazor: "The MCS-4 An LSI micro computer system". IEEE '72 Region Six Conference
* US Patent 3,753,001 August 14, 1973. Faggin, Federico: Power supply settable bi-stable circuit.
* US Patent 3,821,715 June 28, 1974. Hoff, Marcian; Mazor, Stanley; Faggin, Federico: Memory system for multi-chip digital computer.

== Aplicaciones ==

El diseño del i4004 era muy eficaz para ser empleado en calculadoras y dispositivos de control. Existen incluso unos pocos viejos sistemas de control de [[semáforo]]s en uso construidos con el i4004.

== Artículo de colección ==

El Intel 4004, naturalmente, es uno los chips coleccionables/antiguos más codiciados del mundo. De valor más alto están los 4004 de color oro y blanco, con los llamados 'trazos grises' visibles en su porción blanca (el tipo original del paquete). En el [[2004]], cada uno de esos chips alcanzaron alrededor de US$400 en [[eBay]]. Los levemente menos valiosos chips de color blanco y oro sin rastros grises alcanzan típicamente $200 a $300. Esos chips sin un 'código de fecha' debajo son versiones anteriores, y por lo tanto valen un poco más. Otros chips valiosos incluyen el [[Intel 4040]].

== Enlaces externos ==

*[http://www.intel4004.com/ The Intel 4004: A testimonial from Federico Faggin, its designer, on the first microprocessor's thirtieth birthday] – Faggin's own 4004 website
*[http://www.intel4004.com/hyatt.htm The crucial role of silicon design in the invention of the first microprocessor]
*[http://www.ieee.org/organizations/history_center/oral_histories/transcripts/shima.html Interview with Masatoshi Shima regarding his role in the 4004] – At the [[Institute of Electrical and Electronics Engineers|IEEE]]'s History Center pages
*[http://smithsonianchips.si.edu/ice/4004thb.htm MCS-4 Micro Computer Set Data Sheet (12 pp.)] – Intel Corp., November 1971; At the Smithsonian's Chip Collection website
*[http://www.cpu-museum.com/4004_e.htm Comprehensive Intel 4004 chipset information] – At Christian Bassow's CPU Museum
*[http://www.antiquetech.com/chips/4004.htm Intel 4004 chip collecting information] – At The Antique Chip Collector's Page

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[[Categoría:Microprocesadores Intel]]

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Intel 4004 - Historial de revisiones

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