1.2 Створення універсальної мікросхеми для калькулятора Busicom

Сьогодні Intel виробляє чіпи в розрахунку на ринкові продажу, але в перші роки свого становлення компанія часто робила мікросхеми на замовлення. У квітні 1969 року в Intel звернулися представники японської фірми Busicom, що займається випуском калькуляторів. Японці почули, що в Intel сама передова технологія виробництва мікросхем. Для свого нового настільного калькулятора Busicom хотіла замовити 12 мікросхем різного призначення. Проблема, однак, полягала в тому, що ресурси Intel в той момент не дозволяли виконати таке замовлення. Методика розробки мікросхем сьогодні не сильно відрізняється від тієї, що була наприкінці 60-х років XX століття, щоправда, інструментарій відрізняється досить помітно.

У ті давні-давні роки такі трудомісткі операції, як проектування та тестування, виконувалися вручну. Проектувальники викреслювали чорнові варіанти на міліметрівці, а креслярі переносили їх на спеціальний вощений папір (восківка). Прототип маски виготовляли шляхом ручного нанесення ліній на величезні листи лавсановій плівки. Ніяких комп'ютерних систем обрахунку схеми та її вузлів ще не існувало. Перевірка правильності проводилася шляхом "проходу" по всіх лініях зеленим або жовтим фломастером. Сама маска виготовлялася шляхом перенесення креслення з лавсановій плівки на так званий рубав - величезні двошарові листи рубінового кольору. Гравіювання на рубав також здійснювалася вручну. Потім кілька днів треба було перевіряти точність гравіювання. У тому випадку, якщо необхідно було прибрати або додати якісь транзистори, це робилося знов-таки вручну, з використанням скальпеля. Тільки після ретельної перевірки лист рубіліта передавався виробника маски. Найменша помилка на будь-якому етапі - і все доводилося починати спочатку. Наприклад, перший тестовий екземпляр "виробу 3101" вийшов 63-розрядним.

Словом, 12 нових мікросхем Intel фізично не могла потягнути. Але Мур і Нойс були не тільки чудовими інженерами, але і підприємцями, у зв'язку з чим їм сильно не хотілося втрачати вигідне замовлення. І тут одному зі співробітників Intel, Теду Хофф (Ted Hoff), спало на думку, що, раз компанія не має можливості спроектувати 12 мікросхем, потрібно зробити всього одну універсальну мікросхему, яка за своїм функціональним можливостям замінить їх усі. Інакше кажучи, Тед Хофф сформулював ідею мікропроцесора - першого в світі.

1.3 Проблеми при тестуванні

У жовтні 1970 року роботи з виготовлення чіпа 4001 були закінчені. Мікросхема працювала бездоганно. Це підвищило рівень довіри до Intel з боку Busicom. У листопаді був готовий і чіп 4003 - мікросхема інтерфейсу з периферією, найпростіша з усього набору. Ще трохи пізніше був готовий 320-бітний модуль динамічної пам'яті 4002. І ось, нарешті, в кінці грудня 1970 року з заводу для тестування були отримані "вафлі" (так американські фахівці називають кремнієві пластини, на яких "виростили" мікросхеми, але ще не розрізали). Справа була пізно ввечері, і ніхто не бачив, як у Феджіна тряслися руки, коли він завантажував перші дві "вафлі" в проберися (спеціальний пристрій для випробування і тестування). Він сів перед осцилографом, включив кнопку напруги і ... нічого, лінія на екрані навіть не сіпнулася. Феджін завантажив наступну "вафлю" - той же самий результат. Він був у повному невіданні.

Ні, звичайно, ніхто не чекав, що перший дослідний зразок пристрою, якого ніхто в світі раніше не робив, відразу ж покаже розрахункові результати. Але щоб на виході взагалі не було сигналу - це був просто удар. Після двадцяти хвилин прискореного серцебиття Феджін вирішив розглянути пластини під мікроскопом. І тут відразу ж усе з'ясувалося: порушення в технологічному процесі, що призвели до того, що деяких міжшарових перемичок на схемах не було! Це було дуже погано, графік злітав, але зате Феджін знав: помилка сталася не з його вини. Наступна партія "вафель" надійшла в січні 1971 року. Феджін знову замкнувся в лабораторії і просидів в ній до четвертої ранку. На цей раз все працювало бездоганно. Протягом посиленого тестування у наступні кілька днів все ж виявилися кілька незначних помилок, але вони були швидко виправлені. Подібно художнику, підписує полотно, Феджін поставив на чіп 4004 свої ініціали - FF.