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Se a introdução do Intel 8008 levou a uma variedade de dispositivos interessantes que podem ser considerados os primeiros PCs antigos, foi seu sucessor - o microprocessador Intel 8080 - que realmente se tornou a base sobre a qual se baseava o setor de PCs iniciais.
Comparado aos Intel 4004 e 8008 que o precederam, o 8080 era um chip muito mais poderoso. Comparado com os 2.300 transistores do 4004, o 8080 terminaria com mais de 4.500 transistores e poderia rodar em até 2MHz. Mais importante, porém, muitas das coisas que exigiam chips extras em torno do 4004 e do 8008 agora estavam integradas.
Mas talvez a maior diferença seja que, enquanto o 4004 e o 8008 foram projetados como processadores personalizados para uma única empresa - o 4004 para a calculadora da Busicom e o 8008 para o terminal de computador da Datapoint - o 8080 foi projetado para um conjunto mais geral de clientes. Em suma, ele foi projetado para ser um alicerce para qualquer empresa que o desejasse - e essa flexibilidade o tornou particularmente adequado para o que se tornaria a nascente indústria de PCs.
Desenvolvendo o 8080
Os conceitos para o 8080 remontam a 1971, quando a Intel terminou o chip 4004 e ainda estava trabalhando no 8008, que seria formalmente lançado em abril de 1972.
Depois que as histórias sobre o "CPU em um chip" foram publicadas, a Intel começou a ver o interesse no microprocessador de todos os tipos de clientes. De acordo com The Intel Trinity , de Michael S. Malone, "toda a indústria eletrônica parecia sofrer um despertar".
"De repente, como se durante a noite, os engenheiros que eles visitaram entendessem o significado dos microprocessadores", escreveu Malone. "Eles leram os artigos, ouviram a velocidade, conversaram com seus colegas e, como se fossem um, pularam sobre o movimento do silício".
No final do verão de 1971, Federico Faggin, que liderou o design do 4004 e se tornaria o arquiteto principal do 8080, estava dando alguns seminários técnicos sobre o 4004 e o 8008 e estava visitando clientes. Nessas visitas, ele disse: "Recebi muitas críticas - algumas válidas - sobre a arquitetura e o desempenho dos microprocessadores. Quanto mais orientada por computador a empresa que visitei, mais desagradáveis foram os comentários das pessoas".
"Eles estavam vendo muitas limitações em nossos microprocessadores, e particularmente na estrutura de interrupção. Foi altamente criticado e com razão, porque o 8008 tinha uma estrutura de interrupção muito primitiva e pouco funcional". Os clientes também estavam reclamando do tamanho do pacote e de que a empresa estava multiplexando endereços e dados. "E é claro, eles queriam uma velocidade muito maior. A velocidade do 8008 a 0, 5 megahertz não era adequada".
Faggin diz que, quando voltou para casa, "eu tinha uma idéia de como criar um microprocessador de 8 bits melhor que o 8008, incorporando muitos dos recursos que as pessoas desejavam: o mais importante, velocidade e facilidade de interface. Eu poderia ter aprimorei esses dois recursos se eu tivesse usado um pacote de 40 pinos em vez do pacote de 18 pinos do 8008 e integrado as funções dos chips de suporte ".
Em outras palavras, ele estava pensando em fazer o que seria, na maioria das contas, o primeiro "computador em chip" real.
Nesse ponto, a Intel havia desenvolvido a "tecnologia de canal n" - um método mais eficiente de fabricar transistores - principalmente para sua memória dinâmica 4K, e Faggin pensou que lhe permitiria ter transistores cada vez mais rápidos no pacote. Ele também pensou em integrar um ponteiro de pilha e instruções adicionais para melhorar o desempenho, bem como o pacote de 40 pinos, que tornou possível ter um endereço de 16 bits e um barramento de dados de 8 bits.
Na primavera de 1972, quando o 8008 estava terminando, Faggin enviou um memorando a seu chefe, Les Vadasz, pedindo para começar a trabalhar no próximo projeto.
Mas surpreendente e frustrante para Faggin, a Intel não aprovou o projeto. Faggin diz que a Intel queria ver como o mercado reagiria aos 4004 e 8008 primeiro, enquanto outros observaram os problemas que a Intel estava tendo com sua última geração de chips de memória e queria se concentrar nisso.
Como resultado, a Intel não aprovou o projeto 8080 até o final de setembro ou início de outubro de 1972, quando Faggin (com a aprovação de Vadasz) contratou Masatoshi Shima, o ex-engenheiro da Busicom que havia trabalhado em estreita colaboração com Faggin no desenvolvimento do 4004
Segundo Ted Hoff, ele e Stanley Mazor, que estavam por trás dos conceitos iniciais do 4004 e tentavam vender o conceito para os clientes, estavam recebendo muitos pedidos de ajuda de empresas que "estavam olhando o 8008 e tentando forçar além de suas capacidades ". Mazor diz que a Intel realmente tinha várias opções para a continuação do 8008, incluindo um design completamente novo, mas acabou escolhendo um "8008 aprimorado" porque levaria menos tempo para projetar.
Como resultado, ele disse, eles buscavam um chip que não tivesse capacidade estrita de código de máquina, mas tornaria a linguagem assembly conversível; portanto, se alguém escrevesse um programa para o 8008, poderia convertê-lo para o 8080.
O trabalho na arquitetura ocorreu no início de 1972, e Faggin credita Shima, Mazor, Hoff e o projetista de circuito 8008 Hal Feeney como contribuindo muito nas discussões e especificações iniciais do chip. Quando Shima ingressou na Intel no outono de 1972, ele começou a trabalhar para Faggin no projeto de circuitos do chip.
Enquanto os 4004 e 8008 seriam fabricados usando um processo de 10 mícrons, o 8080 usaria um processo de 6 mícrons, permitindo muito mais miniaturização. (A distância do processo mede teoricamente o tamanho dos recursos no processador, como a distância entre os transistores. Os processadores mais recentes de hoje são produzidos a 14 nm, com produtos de 10 nm sendo desenvolvidos. Esses teoricamente estariam 1.000 vezes mais próximos.) O pacote de quatro chips dos 8008 tinham 3.500 transistores, mas os 8080 teriam 5.000. E rodaria a 2MHz, um enorme salto no desempenho.
Como resultado, o 8080 foi o primeiro microprocessador cujo conjunto de instruções e capacidade de endereçamento de memória se aproximava dos dos minicomputadores da época.
Venda do microprocessador
A primeira produção do chip foi em dezembro de 1973 e, depois de resolver alguns problemas típicos de última hora, a Intel lançou o produto em março de 1974.
Inicialmente, o 8080 custava US $ 360 por um chip, o que alguns sugeriram que seria definido para sugerir uma comparação com o IBM System / 360. A essa altura, a Intel sabia que havia mercado para o chip. Hal Feeney, da Intel, disse que a empresa forneceu mais de 400 clientes com a especificação 8080 antes que o chip fosse concluído.
A essa altura, a Intel havia se envolvido em um grande esforço de marketing, liderado por Ed Gelbach e Regis McKenna, que o comercializaram como o "primeiro computador em um chip". Como parte disso, houve uma ênfase maior em sistemas de desenvolvimento, como as máquinas Intellec da Intel, e software para esses sistemas, incluindo o trabalho de Gary Kildall na linguagem PL / M e o que se tornaria a base do CP / M.
A Intel via o software como uma maneira de vender chips, não como um negócio por si só. De acordo com Paul Freiberger e Fire in the Valley, de Michael Swaine , "quando perguntaram aos executivos da Intel se eles tinham alguma objeção a ele fazer propaganda dele por conta própria, eles deram de ombros e disseram para ele seguir em frente.
Nessa época, a Intel estava ficando mais preocupada com os concorrentes no negócio de microprocessadores. A Rockwell havia lançado seu PPS-4, um processador de 4 bits em 1972, e a Texas Instruments estava trabalhando em um chip próprio. E, desconhecida a Intel, a Motorola estava trabalhando em seu processador 6800 de 8 bits, lançado em meados de 1974, apenas alguns meses após o 8080. Na estimativa de Faggin, o 6800 tinha uma arquitetura melhor, mas usava uma tecnologia de processo que tornou o chip grande e lento, em relação ao 8080.
Uma pergunta que surge é por que a Intel não escolheu entrar no negócio de PCs.
Em uma entrevista que fiz com Gordon Moore em 1997, ele descreveu o Altair como "apenas um dispositivo de hobby em que as entradas eram interruptores e as saídas eram LEDs. Você podia demonstrar como o computador funcionava, mas uma maneira difícil de fazer qualquer coisa prática". Informática."
"Eu até rejeitei a ideia de um computador doméstico naquele período de tempo", disse Moore. "Um de nossos engenheiros teve a ideia de que você poderia construir um computador e colocá-lo em casa, e eu meio que perguntei a ele para que era bom, e a única aplicação que recebi foi que a dona de casa podia colocar Eu podia imaginar minha esposa sentada ali com um computador perto do fogão… realmente não parecia muito prático.
"De fato, mesmo quando Steve Jobs apareceu e nos mostrou o que estava acontecendo na Apple, você sabia que eu o via apenas… mais uma das centenas de aplicativos que existiam para microprocessadores e não sabia que era um nova direção significativa ".
Noyce tinha uma visão semelhante, dizendo: "Todo o negócio de consumo era uma área que simplesmente não vimos no começo. Parecia impossível que esse nível fenomenal de sofisticação eletrônica representado pelo microprocessador pudesse ser reduzido o suficiente em custo, de modo que simples os requisitos do consumidor podem ser atendidos."
Pouco depois da introdução do 8080, Faggin deixou a Intel para fundar Zilog, levando Shima com ele. Juntos, eles criaram o microprocessador Z-80, projetado para ter compatibilidade binária com o 8080, para que ele pudesse executar o mesmo software. O próprio Z-80 seria usado em muitos dos primeiros computadores pessoais no final dos anos 1970, principalmente executando o CP / M.
Enquanto isso, o 8080 seria usado na primeira das máquinas que realmente chamaria a atenção dos entusiastas que criaram o negócio de computadores pessoais, começando com o Altair 8800.
Não tenho certeza de que o 8080 fosse realmente "o produto único mais importante do século XX", como Michael Malone o chama. Mas foi certamente um produto que mudou o mundo.
