Технічна специфікація
В комплект мікросхем (чіпсет) MCS-4 входили чотири мікросхеми: власне мікропроцесор 4004 та мікросхеми підтримки 4001 (масочно-програмований ПЗП), 4002 (320-бітний ОЗП), 4003 (10-бітний розширювач виводу). Всі мікросхеми комплекту виконувалися у 16-виводних DIP-корпусах.
Блок-схема мікропроцесора 4004
4004 — мікропроцесор
Максимальна тактова частота становить 740 кГц.
Окрема програма та зберігання даних (як у Гарвардській архітектурі). Однак, на відміну від більшості моделей Гарвардської архітектури, які використовують окремі шини, 4004, через потребу зменшити число виводів мікросхеми, використовував єдину мультиплексну 4-бітову шину.
Набір команд складається із 46 команд. Розрядність команди 8 біт.
Набір регістрів містить 16 регістрів по 4 біти кожен.
4001 — пам'ять програм
Постійний запам'ятовувач 256 байт, призначений для зберігання програм або таблиць даних. Додатково мав один 4-бітовий I/O порт (порт вводу-виводу). Вміст пам'яті та режим роботи I/O порта програмувалися при виготовленні мікросхеми. Виконувалася по PMOS-технології і по шинах даних та керування сумісна з іншими мікросхемами комплекту, по лініях I/O — сумісна з ТТЛ-мікросхемами.
4002 — оперативна пам'ять
Оперативна пам'ять на 80 слів шириною 4 біти та один 4-бітовий порт виводу. Пам'ять використовувалася як чотири регістри, кожен з яких складався з шістнадцяти 4-розрядних слів даних та чотирьох 4-розрядних слів статусу. На відміну від мікросхеми 4001 4-бітовий порт міг працювати лише на вивід даних, лінії порта так само сумісні з ТТЛ-мікросхемами.
4003 — розширювач виводу
10-бітовий розширювач виводу, призначений для розширення можливостей по виводу даних з мікропроцесора, якщо портів вводу-виводу мікросхем 4001 та 4002 не вистачало. Внутрішня організація — регістр зсуву типу SIPO (англ. serial in - parallel out), який приймає послідовні дані від мікропроцесора та подає їх на входи регістра зберігання даних типу PIPO (англ. parallel in - parallel out). Після зсування необхідної кількості бітів інформація записується у регістр PIPO та передається на виходи мікросхеми.