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165759 story

インテル、4004 ファミリの詳細情報の公開を許諾 41

ストーリー by reo
ここから勉強しなおそう 部門より

TarZ 曰く

38 年前の 1971 年 11 月 15 日、インテルの歴史的なマイクロプロセッサ 4004 の出荷が開始された。つまり 3 日前に 38 周年を迎えたわけだが、これを記念してインテルは 4004 ファミリ (MCS-4) をリバースエンジニアリングしていたチームに対し、その詳細情報を公開することを許諾した (本家 /. 記事より)。

対象は以下の通り。

  • マイクロプロセッサ 4004
  • 2k ビット ROM 4001
  • 320ビット RAM 4002
  • I/O エクスパンダ 4003

これが初となる完全な 4004 ファミリの公開情報は、4004.com の Web ページで参照できる。この情報は歴史的興味がある人や教育など、非営利目的 (CC license Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0) で利用可能となっている。

ここではリバースエンジニアリングの苦闘についても述べられているが、4004 については回路認識プログラムを使った回路図復元や、ロジックシミュレータを使って実際にテストコードを走らせて再現させたが、周辺チップについては概略図やマスクが失われていて低品質の顕微鏡写真を利用せざるを得なかったり、いろいろと苦労されたようだ。

なお、Windows で動く MCS-4 シミュレータも公開されている。インテルからは MCS-4 User Manual (PDF) もダウンロードできるので、興味のある人は実際にコードを走らせてみていただきたい。例えば…電卓プログラムとか。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by cyber205 (4374) on 2009年11月17日 14時08分 (#1673732) ホームページ 日記

    これ、設計したの嶋さんだよね。異様にチップ数を要求するビジコンの高機能電卓と、
    シンプルながら高性能なミニコンの設計を見比べて、とりあえずビジコンの依頼に
    インテルの会社規模ではとても応じることができないのを見て取った末、
    それなら「単純な4ビットのCPUを作って、後はプログラムで何とかすればいいじゃん」
    ってアイデア出したのがフェデリコ・ファジーン。
    だけど4ビットじゃオモチャすぎて誰も設計をやりたがらなくて、結局嶋さんにやらせようって話に。

    ファジーンのイニシアルはチップに埋め込まれたけど…

    ITProにプロセッサ温故知新ってコーナーで嶋博士が寄稿されているのを
    見つけたので、また読んでみようと思っています。

    • by TarZ (28055) on 2009年11月18日 11時20分 (#1674410) 日記

      ファジーンのイニシアルはチップに埋め込まれたけど…

      確かに、フェデリコ・ファジンのイニシャル"F.F."の文字が見えますね。

      Intelによる実物写真 [intel.co.jp](右下あたり、拡大写真だと見やすい)
      今回のアニバーサリープロジェクトによる再現マスクパターン(jpg) [mit.edu]上でももちろん見えます。(右上あたり)

      8080のフォトマスクには嶋家(開発者の嶋正利氏)の家紋が入っているという話ですが、写真 [intel.co.jp]を見てもよく分からないなあ。

      親コメント
      • by Anonymous Coward
        マスクといっても多くの層があるし、メタル配線層やポリシリ層なら分かりやすいですが、
        拡散層だと肉眼では見つけられないでしょう。チェックTrや目合わせパターンだったりして。
        うちの会社の製品だとコンタクト層でドット文字を書いてるのがありました。
        • by cyber205 (4374) on 2009年11月18日 13時37分 (#1674516) ホームページ 日記

          外から見ても分からないマークなんて、コピープロテクト用でもない限り入れる意味ありませんよ。
          嶋家の家紋というのはこんな形で [otomiya.com]

          本家インテルのサイトにある8080B [intel.com]の写真を見ると確かに存在しないのですが、
          こっちの写真の左下に何か見えるのがソレっぽい [fsu.edu]という結論になりました。
          # 写真が90度回転してるので8080と書いてある文字を目印にして探してみて下さい。
          # 比較するとその部分だけ、何もなかったはずのスペースに追加されているのが分かりますね。

          おそらく、8080の初期バージョンだけに存在し、マスクを改版した時には削除されたのでしょう。
          8080Bバージョンが出た頃には既に嶋博士もインテルに在籍していなかった可能性があります。

          なにしろ、インテルのスピンアウト組で結成されたザイログ社製Z80も彼の設計なんですから。

          # 以前に調査した時に書いた自分の日記 [srad.jp]より。

          親コメント
          • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 14時08分 (#1674541)
            「マイクロコンピュータの誕生」我が青春の4004(岩波書店 19887) p126 図39 のキャプションに
            「オリジナルの8080には、左下隅のイニシャルに重ねて筆者の家紋が入っている」とある。
            親コメント
            • by firewheel (31280) on 2009年11月18日 15時45分 (#1674612)

              >「マイクロコンピュータの誕生」我が青春の4004(岩波書店 1987)
              どうせなら、記念にこっちを再販してほしいかも。
              Amazonで見たら、「中古商品4点¥ 10,000より」だってさ。

              親コメント
              • by Anonymous Coward
                私、この本もってるなー。ちなみにTRONの本も持ってる :-)。
          • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 13時50分 (#1674524)
            ちょっと記憶がビミョーですが、この話を拡散させた元と思われる
            NHK「電子立国・日本の自叙伝 第5回 8ミリ角のコンピューター」
            で、家紋のアップが出てたと思います。
            #「ヤッター!」とかの話は確実にしてましたが
            ##HEROES じゃありません
            親コメント
            • by Anonymous Coward
              >#「ヤッター!」とかの話は確実にしてましたが
              >##HEROES じゃありません
              ### ヤッターマンでもありません
            • by Anonymous Coward

              書籍版で確認しました(完結 pp.176-177)
              8080A の全体と、左上隅、左下隅の拡大写真があるんですが、
              左下隅(上のコメントで出ていた「ソレっぽい」位置)に家紋が入っていました。
              ただ、本文にはこうあります。

              そこで、嶋家代々の紋どころ(三)をマスクパターンの片隅に置いたのである。

              家紋の近くにある回路の図形がダイの同じ位置の図形と完全には一致しないので、やはり拡大写真はマスクパターンのようです。
              ダイ上で積層されてしまうと潰れてしまうということですかね。

              そして外見のパッケージ写真は 8008 だったり。
              相田さん……。

      • by Anonymous Coward

        8080の家紋についてはこんな話 [srad.jp]がありました。
        家紋があったのは最初の版だけなのかも?

      • by Anonymous Coward
        フェデリコ・ファジンならほかにも2進数で紛れ込ませるなんてこともやってくれそうだ
    • by saitoh (10803) on 2009年11月18日 15時59分 (#1674630)
      嶋さんが講演に来られたときに(大学ってところは非常勤講師枠だと、嶋さんだろうと誰だろうと時間1万円くらいしか払わないというすごいところなんですが)、「なんでアドレス/データをマルチプレックスをしてまで16ピンに収めたんですか?」と訊いたことがある。 「当時のインテルはDRAMメーカーなんで、持ってる工場のラインが16ピンまでしか扱えなかった」てな答えだった。

      類似の話としては、ソニーの中の人に「なんでソニーNEWS800の横幅はあのサイズ?」と聞いたら、「組み立てラインの都合でビデオデッキと同じ横幅」とか言っておられた、ってのがあります。

      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 20時56分 (#1674782)
        > 類似の話としては、ソニーの中の人に「なんでソニーNEWS800の横幅はあのサイズ?」と聞いたら、「組み立てラインの都合でビデオデッキと同じ横幅」とか言っておられた、ってのがあります。

        初代のX1もそうですね。

        日本コカコーラ-シャープ-NECの、ガラパゴス島初のマイクロプロセッサは4004に遅れること1ヶ月ですが、資料はほとんどありません。
        親コメント
        • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 21時38分 (#1674801)

          > 日本コカコーラ-シャープ-NECの、ガラパゴス島初のマイクロプロセッサは4004に遅れること1ヶ月ですが、資料はほとんどありません。

          書名を思い出しました。
          「世界にないものを創れ〜日本コカ・コーラ、シャープ、NECによる携帯用コンピュータ開発物語」
          http://www.eis-japan.com/reading/2006.htm [eis-japan.com]
          > 本書には、評者がかつて取材させてもらったNECの方々が登場している。実に懐かしい。インテルのノイスやホフとシャープの技術者との交流、小型プリンタのスター精密が業容を大きくするキッカケとなった逸話など、興味深い話が数多く盛り込まれており楽しく読める。

          読んだ人だけが得をする比類なきおまけ
          http://www.ieeeghn.org/wiki/images/f/fd/Aspray,_1997.pdf [ieeeghn.org]

          親コメント
        • Re: (スコア:0, オフトピック)

          ただの一過性の流行だと思いますが、なんでもかんでも「ガラパゴス」と連呼するのはよしましょうよ。
          本当のガラパゴス諸島(エクアドル)についてググる人が困るじゃないですか。

          あと、ガラパゴス諸島の生物相って、そんなに変わっているとも思えません。
          前にも主張したことがあるのですが、「独自の進化を遂げ、外界と大きく生物相が異なる」という比喩なら、
          オーストラリア大陸がふさわしいと思います。

          あと、日本も十分固有種が多い島国だとおもいます。

          • by Anonymous Coward

            まあ、自虐大好き民族の琴線に触れたんでしょうね。
            あ~やだやだ。

            • by Anonymous Coward

              驕りと傲慢は崩壊に先立つと言われている。
              なぜなら愚か者は反省することを自虐だと思うからだ。

    • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 23時24分 (#1674842)
      ワンマンで何でも出来た古き良き時代の設計ですね
      今の目から見たら考えられないレイアウトです
      ・NMOS
      ・延々と拡散層を伸ばして配線に使ってる
      ・タイミングの微調整用(?)に容量(拡散層/ゲート酸化膜/ポリシリコン)をたくさん使ってる

      すべて手作業でレイアウトしたんだから大したものです
      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2009年11月18日 19時39分 (#1674751)
      > これ、設計したの嶋さんだよね。

      明確な記述へのポインターを今すぐ出せないのですが、4004や8080では嶋氏はロジックデザイナーだったようですね。

      Z80とZ8000はアーキテクトとしての参加は間違いありません。

      おまけ: 日本よりも海外で著名な佐々木正氏の名前が嶋氏と同列に並んでいます。
      http://www.computer.org/portal/web/csdl/doi/10.1109/85.601727
      This paper investigates the context for the development of one of the earliest microprocessors, the Intel 4004. It considers the contributions Intel employees, most notably Marcian E. "Ted" Hoff, Jr., and Federico Faggin, made and contributions other people made to this development who are not generally known, most notably Tadashi Sasaki and Masatoshi Shima. The paper represents a case study of how corporate and national cultures affect technological development and of the many aspects of invention, including conceptualization, logical design, engineering, fabrication, capitalization, and marketing.
      親コメント
    • Re: (スコア:0, 既出)

      by Anonymous Coward

      Think GNU より。
      2-2.Intel 社 i860 のマスク・パターンの額縁の話

       rms の部屋の下にビニールで包装された額が立てかけてあった。それは Intel 社の i860 という
      32 ビット (外部バスが 64 ビットなので 64 ビット CPU とも言われることもある)CPU のマスク・
      パターンの拡大写真である。その下に「Richard の協力に感謝する」といった文面があった。

       どうも i860 の gcc の移植に rms がイチマイ噛んでいるような気がした。というのは最近の gcc
      (GNU C コンパイラ) にはきれいな Intel 社 i860 のコードが入っていたし、Intel 社からも i860
        用のサポートのアナ

      • i860は、SONY NEWS用のでかいグラフィックカードに載ってたのを見たのが最初で最後だったな
        何もかも懐かしい…

        --
        -------- tear straight across --------
        親コメント
        • i860後継のi960になると、PCIインタフェース内蔵モデルの使い勝手のおかげか、
          RAIDインターフェイスカードとかで「I/Oプロセッサ」としてよく使われてましたね。

          DOS/V雑誌とかだと、たまにi960を「RAIDコントローラ」と紹介してたりして、
          思わず違うだろとツッコミを入れたくなることがありました…

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            > 思わず違うだろとツッコミを入れたくなることがありました…

            i960はi860の後継ではありません。
            高信頼性システムで有名だったマイヤーズをIBMからつれて来て作らせた、iAPX432の後継チップです。
            http://libra.msra.cn/Author/2321530.aspx [libra.msra.cn]
            ウィキに書いてあるから(坂村先生の本のどれかにも)間違いありません。

            i860はCray on a chipを目指したナンバークランチャーです。

  • 4004.com の Web ページ (スコア:2, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2009年11月18日 12時45分 (#1674473)

    404 Not Found

    ではなくて安心した。

  • by duenmynoth (34577) on 2009年11月18日 13時19分 (#1674495) 日記
    #キン肉マンですら29周年なんて気の利いたことしてたのに
    • by Anonymous Coward

      さすがに4004周年までは待てませんし…。

      • by Anonymous Coward

        4004年後...A.D.5972

        1968年ごろと思われる、シリコンバレーの地層からシリコンチップintel4004が発掘された。

        とかなんとかニュースになっていたら凄いかも、と思った。

        #A.D.かどうか...帝国暦かも知らんし

    • by Anonymous Coward

      1332進数なら38でちょうど10進数の4004ですよ!
      #1332はどこから来たと言われても困るけど。
      #2*666、3*444……んー、あまり切りがよくない……

      • by Anonymous Coward

        40周年で40(シマ)に・・・
        え?日本語なんて分からないって?

        • by Anonymous Coward

          普通に44周年でいいんじゃね?

          • by Anonymous Coward

            4004日後。。。はダメだろうから、16進で4004日後とか4004の二乗秒後とか、
            なんかそんなのでは出来ないだろうか。

            • by TarZ (28055) on 2009年11月19日 1時42分 (#1674886) 日記

              参考の数字置いておきますね。

              年に [google.co.jp]
              月に [google.co.jp]
              秒に [google.co.jp]

              # 色々もてあそんだがダメだった。

              親コメント
              • by TarZ (28055) on 2009年11月19日 1時44分 (#1674887) 日記

                4004が出た当時、ビル・ゲイツとスティーブ・ジョブズはともに16歳。すでにゲイツは学校のPDP-10でプログラムを組んでビジネスの世界に踏み込もうとし、ジョブズは怪しげな不正ハードを作って売りさばいていたようです。既に頭角を現していたというかなんというか。

                ちなみに前年の1970年はDECからPDP-11が出た年であり、日本では(もちろん!)電卓戦争のさなかです。:-)

                現代の成功者、Googleの創業者2人は、ともに翌々年の1973年に誕生です。

                親コメント
              • 今風に言えばマジコン売りグループの中に未来のJobsが…?

                いて欲しいような、いて欲しくないような。
                #海外から流れてくるのを捌くだけだとすると居ようがないな

                --
                RYZEN始めました
                親コメント
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犯人は巨人ファンでA型で眼鏡をかけている -- あるハッカー

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