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斯坦·麦卓尔 发表评论(0) 编辑词条

斯坦·麦卓尔(Stan Mazor),第一个微处理器共同发明人之一。微处理器名叫Intel 4004,由Intel工程师Federico Faggin,,Ted Hoff和Stan Mazor发明,美国专利号是#3821715。
1958年得克萨斯仪器公司的Jack Kilby发明了集成电路。集成电路导致20世纪60年代数字集成电路(RTL,即电阻?晶体管逻辑)的发展,1971年Intel公司第一种微处理器的诞生。当时Intel工程师Federico Faggin,Ted Hoff和Stan Mazor研制出了4004微处理器(美国专利号:No.3,821,715),该微处理器启动了今天还在继续加速进行着的微处理器革命。
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Stanley Mazor简介编辑本段回目录

Stanley Mazor is an American engineer who was born on 22 October 1941 in Chicago, Illinois. He was one of the designers of the world's first microprocessor, the Intel 4004, together with Ted Hoff, Masatoshi Shima, and Federico Faggin.

Early years
As a youth, Mazor's family moved to California, where he attended Oakland High School from which he graduated in 1959. He enrolled in San Francisco State University (SFSU), majoring in math and studying helicopter design and construction as a hobby. Mazor met his future wife Maurine at SFSU and they wed in 1962. Around the same time, he became interested in computers and learned to program SFSU’s IBM 1620 computer, taking a position as a professor’s assistant and teaching other students to use the technology. Meanwhile, he continued to study computer architecture in technical manuals outside of school.
Career Summary
In 1964, he became a programmer with Fairchild Semiconductor, followed by a position as computer designer in the Digital Research Department, where he co-patented “Symbol,” a high-level language computer.

In 1969, he joined the year-old Intel Corporation, and was soon assigned to work with Ted Hoff on a project to help define the architecture of a microprocessor—often dubbed a “computer-on-a-chip”—based on a concept developed earlier by Hoff. The Japanese calculator manufacturer Busicom asked Intel to complete the design and manufacture of a new set of chips. Credited along with Faggin, Hoff, and Masatoshi Shima of Busicom as co-inventor, Mazor helped define the architecture and the instruction set for the revolutionary new chip, dubbed the Intel 4004.

Although there was an initial reluctance on the part of Intel marketing to undertake the support and sale of these products to general customers, Hoff, Mazor, and Faggin actively campaigned for their announcement to the industry and helped define a support strategy that the company could accept. Intel finally announced the 4004 in 1971.

After working as a computer designer for six years, Mazor moved to Brussels, Belgium where he continued to work for Intel, now as an application engineer helping customers to use the company’s products. He returned to California the following year, and began teaching, first in Intel’s Technical Training group, and later at Stanford University and the University of Santa Clara. Various teaching engagements took him around the world, including Stellenbosch, South Africa; Stockholm, Sweden; and Nanjing, China. In 1984, Mazor joined Silicon Compiler Systems. In 2008, Mazor was the Training Director of BEA Systems.

Publications
In 1993, then working at Synopsys, he published a book on chip design language entitled A Guide to VHDL. Over the course of his career, Mazor has also published fifty articles.
Recognition
Along with his co-inventors Hoff, Faggin, and Shima he has received numerous awards and recognitions, including the Ron Brown American Innovator Award, the 1997 Kyoto Prize, and induction into the National Inventors Hall of Fame.

春天的故事:4004处理器编辑本段回目录

1960s末,当时刚成立不久,主营存储器厂商的Intel为了拓展市场,开展定制化业务,接下了来自日本电子计算器厂商Busicom的一单:为他们的桌面计算器系列产品开发芯片组。Intel的工程师Ted Hoff在审查完日本工程师的初始设计(包含15个芯片,并且使用6个晶体管的移位寄存器作为存储器)后,认为很难达到成本要求,而且Intel已经在开发3管的DRAM电路,于是提出由Intel重新设计方案,并得到了日本厂商的同意。在1969年10月签下合同之后,Intel的另一位工程师Stan Mazor设计了整个方案-采用一种“通用的芯片”处理计算逻辑。在1970年4月,Busicom工程师Masatoshi Shima抵达美国,审查Intel的进展情况-根据合同,这个时候应该已经快完成版图设计了,原计划7月完成整个设计。但Intel不知出于什么原因,在合同签订之后并没有开展实际工作。接待Masatoshi Shima的,是负责接手这个项目的工程师Frederico Faggin-刚于Shima到达的前一天由仙童半导体加入Intel。于是就有了下面一段有趣的对话:
Shima: “I’m here to check. Where is logic?”
Faggin: “Uh…oh…mmm,” [然后Faggin向Shima展示了刚刚交接过来的方案-模块结构图和设计规范等]
Shima: “No good! I had this! This is only idea. I want logic!”
Faggin: “I don’t have any logic.”
Shima: “You bad! You bad!”
Faggin: “I’m just arrived here! I just was hired yesterday!”
Shima: “You late!”
……

在这之后,这四位工程师重新设定了项目计划,然后由Frederico Faggin几乎以一己之力完成了设计。再后来,也都成了历史。而Intel,也以跳票的方式,走上了处理器开发之路。后来在IPF的开发中,这一老毛病也是反复发作-这是题外话,暂且不表。[上述这一段历史,详细可参考计算机历史博物馆“4004”35周年视频(http://www.computerhistory.org/events/index.php?id=1162597290)] 

  4004打开微处理器之门编辑本段回目录

  4004微处理器的诞生过程真正体现了英特尔公司“技术为王”的特点——一帮天才设计师完成了看似不可能完成的任务。

  霍夫与刚从仙童公司跳槽过来的芯片工程师斯坦·麦卓尔(Stan Mazor)合作,设计了一个全新的微处理器架构——所有晶体管都装在一块芯片上。整个结构包括记录调度,引导组及芯片间的互联,最关键的芯片包含了计算器的算术和逻辑电路系统,能够运行常规计算机程序的单片CPU,以取代用不同的单个片,来分别承担键盘控制、显示控制、打印控制、算术运算、记录等等功能。最后定型的4004微处理器只有1/8英寸长,1/6英寸宽,包括有2300个晶体管,功能与EMAC一样,运行起来同60年代价值30万美元的IBM机一样,而后者需要桌子大小的微处理器。

  微处理器本身的设计则是由另一位英特尔的天才工程师费德里科·费金(Federico Faggin)完成的。他在硅片上确定了各种晶体管的实际排放位置,并发展了芯片规格和晶体管计数的细节。1971年1月,第一个真正可以运转的微处理器在英特尔公司出现,定名为“4004型”。第一个“4”是指以4位为单位的设计思想,后一个“4”是指由英特尔制造的第4种专用芯片,售价为200美元。

  1971年11月15日,集成2300个晶体管的4004微处理器被英特尔公司推出之后,距离诺伊斯与罗克的对话已经过去整整3年。同一天,4004微处理器的图片广告出现在《电子新闻》杂志上面,第一个客户来自遥远的亚洲,日本Busicom公司订购了第一批4004微处理器,用在自己的计算机系统上面。

  4004是英特尔公司推出的第一款微处理器,也是世界上第一款微处理器。跟历史上任何首开先河的事物一样,4004除了拥有一个“全球第一”的头衔之外,商业上并没有取得更大的反响。这一点跟英特尔公司自己在创业初期的处境倒是颇为相似。

业界前辈口述处理器“战火”背后的故事 编辑本段回目录

硅谷公认的史学家Rob Walker最近又一次成为焦点。本周,Walker宣布和Stanford Silicon Valley Archives联合推出名为“微处理器编年史”的数字视频记录片。这部DVD格式的记录片叙述了微处理器的发展史,并对一些业界巨头的战略决策和失误作了幕后分析,对英特尔更是贡献大量篇幅。这部得到EE Times部份赞助的记录片的所有销售收入都将提供给斯坦福大学,来支持半导体工业历史的研究和编史工作的继续进行。 
这部记录片是斯坦福大学和Silicon Valley Archives合作项目的一部分,从1983年起,Silicon Valley Archives就开始保存硅谷这个技术和企业家中心的历史资料。
作为一名生于硅谷本地的工程师,Walker主持了这部记录片中的所有访谈,正是这些访谈构成了这一节目的骨架。他说:“微处理器已经无处不在。这部纪录片对微处理器技术、业务和一些业界先驱的故事作了深层次的叙述,给观众呈现了微处理器发展的来龙去脉。”

这部“口述的历史”,对技术、业务和业界先锋的一些个人故事作了将近4个小时的评述,而且大部分都是由他们亲口叙述的。四个英特尔的“老兵”Gordon Moore, Ted Hoff, Stan Mazor和Federico Faggin讲述了第一批商业化的微处理器MCS-4,以及随后的8008的故事。他们还叙述了英特尔与摩托罗拉、Zilog和AMD公司之间的竞争,以及来自RISC计算机的妄然挑战。在最后一章,斯坦福大学校长John Hennessy对微处理器的前景做了预测。 

  微处理器来自科幻片的灵感编辑本段回目录

  2001年,英特尔公司承认:制造微处理器(CPU)的灵感来源于1968年的一部电影,英特尔 4004型CPU就是当年科幻片《2001:奥德赛邀游太空》的主角——得了妄想症的杀人电脑HAL。

  英特尔是在“庆祝CPU诞生30周年纪念日”的典礼揭露这个历史秘密的,它说:“1968年的电影迷为HAL如痴如醉,它在科幻片中的表现令世人着迷。即使是这部超前的杰出影片,也没有预测到PC及网络技术发展如此之快,今天的一切对那个时代的人来说都是不可想象的。”

  “在那部影片上映后不久,我们公司的工程师特德·霍夫就发明了4044型CPU,它是为日本计算器厂商设计的——它奠定了PC发展之路的基础。”英特尔公司客户培训部经理拉尔夫·邦德说,“现在我们已经在语音识别领域取得了重要成就,人类最终将用语音控制家庭电脑;而电脑也会变得非常机灵,能够对我们的命令迅速做出反应。”

  微处理器的由来可追溯到50年代末,当时德州仪器的杰克·基尔皮和仙童半导体公司的罗伯特·诺依斯分别同时找到方法,将大量的晶体管及它们间的连线放置在一块硅片上。这个集成电路包括了计算机的完整部分,例如,一个逻辑电路或存贮记录。设计者可以把越来越多的晶体管塞进一块硅片上,结果一小块硅片已经可以装下成百上千的晶体管。这就是我们所知道的大规模集成电路,或LSI。

  LSI有一个缺点:电路被牢牢固化在硅片上,所以芯片只能完成设计了的工作——用工程语言来说,他们是“硬线化了”。没有人知道微处理器的研究应该怎么走,也没有人认为这玩艺儿非发明不可。相反,微处理器的发明成了无心栽插的柳。

  会掉进小洞里的计算机

  当时,霍夫负责英特尔研发工作,在一间很小的实验室工作,还和另一位同事合用。房间还堆着联碳公司的一盒盒元件,又占去了一半空间。当时公司研究重点是半导体存储芯片。1969年6月20日,日本商事公司的一组工程人员从东京到硅谷,来见霍夫。他们想让英特尔设计一些特殊的芯片,用于计划中的合成计算器。不巧,霍夫去太平洋的塔布堤岛度假去了。

  当休假归来,日本的工程师们还在等着他,日本人提出了一套六种极其复杂的芯片设计方案。这种设计对当时的英特尔来说太复杂了。

  霍夫书桌旁是一台DEC的PDP-8型小型机。过去他曾设想把一台计算机放在一个芯片上,如今这个想法又浮现出来:“我凝视着PDP-8型计算机,凝视着商事的设计方案。我纳闷,他们这种计算器为什么要搞得这么复杂?”

  关于霍夫的灵感,有这样一个版本:霍夫去塔西提岛的海滩游泳,阳光照在金黄色的沙滩,想着芯片的事,这时一缕浓重的防晒油气味扑鼻而来,霍夫突然想起一个方案:能不能把“仓库”、“工场”和其他东西都作在一块芯片上,使处理器(Processor)变小成为微处理器(Microprocessor)呢?由此他设计出世界上第一个微处理器,把CPU的所有功能集中在一个芯片上,把两个存储芯片附加上去,一个存储数据,另一个装有驱动CPU的程序。这样不但使计算器变得简单,而且成本也大为降低,但商事公司对这一设想不以为然:“离远点,别打扰我们。我们知道自己在做什么。”

  在这件事上,诺伊斯坚决支持霍夫。几年前,诺伊斯就曾预见微处理器的可能性。在60年代未的一次会议上,他曾预言将会诞生一种装在一个芯片上的计算机。当时一位持不同观点的人说:“天哪!我肯定不希望我的那台计算机会丢失在地板的一个小洞里。”诺伊斯笑道:“你完全搞错了。因为你的书桌上有一百多个计算机呢,丢掉一个算什么。”

  当时,业内普遍认为设计大型机才是大有可为的领域。然而,霍夫另辟蹊径。他说服了刚从仙童公司跳槽的斯坦·麦卓尔(Stan Mazor)与他合作,共同研制。霍夫的突破就是对芯片组结构的设计。霍夫把一个简单的计算机的整个中央处理单元——CPU——都装在了一块芯片上。他附加上二块存贮芯片,一个是只读存贮器,另一个是读写存贮器。后来又增加了一块芯片,它主要是一个输入输出芯片。微处理器实际上是一个非常复杂的印刷电路,人们称之为“单片机”,因为它拥有所有计算机的算术逻辑功能,其体积却只有针尖大小。减少组件的数量并不重要,关键还在于设计。霍夫说:“真正的关键不一定是组件的数目,而在于组织,结构概念。你拿来一台通用计算机,并把它造在一个芯片系统上。”

  微处理器终于出世

  霍夫的创新在于设计了芯片组的结构(而不是芯片本身,芯片是由另一位英特尔工程师费德里科·费金(Federico Faggin)设计出来的)。整个结构包括记录调度,引导组及芯片间的互联,最关键的芯片包含了计算器的算术和逻辑电路系统,只有输出输入和程序单元可以放在不同的芯片上。霍夫想设计出能够运行常规计算机程序的单片CPU,以取代用不同的单个片,来分别承担键盘控制、显示控制、打印控制、算术运算、记录等等功能。霍夫所作的CPU只有1/8英寸长,1/6英寸宽,包括有2300个晶体管,而它的功能与EMAC一样,它运行起来同60年代价值30万美元的IBM机一样,而后者需要桌子大小的中央处理单元。

  1969年10月,霍夫的微处理器与商事的方案一同送到公司总部。霍夫不得不为他的作品进行辩护。商事的经理被说服了,双方签署合同,规定由商事独家享用霍夫设计的这种微处理器。

  霍夫的设计由费德里科·费金在硅片上实现了。芯片本身——芯片上各种晶体管的实际排放位置——是费金的成果;1970年春,他发展了芯片规格和晶体管计数的细节。1971年1月,第一个真正可以运转的微处理器出世了。定名为“4004型”。第一个“4”是指以4位为单位的设计思想,后一个“4”是指由英特尔制造的第4种专用芯片。这一有4比特总线配置、108千赫的芯片,作在一个3毫米X4毫米的印模上,有2250个晶体管,每个晶体管之间的距离是10微米,也就是说每个晶体管间隔只有一根头发的千分之一,每秒运算量为6万次,售价为200美元。

  另一项英特尔的发明促进了霍夫芯片的发展,提高了它的市场竞争力。这就是EPROM(可擦除的编程式只读存贮器)。它是英特尔的研究人员多夫·福拉曼发明的。在此之前,计算机的存贮器几乎是永久性的,改变起来十分困难。现在,因为有了EPROM,才使删除某种功能的记忆和重新编程成为可能。在EPROM之前,只有不稳定的读写存贮器、从工厂定做的只读存贮器和一次性可编程只读存贮器。现在任何人都可以使用EPROM来重新编程而不需要编程去除错误部分。

  这时,计算机终端公司也找上门来,也要为他们生产一种专用芯片。于是霍夫和麦卓尔设计了一种比“4004型”更强大的微处理器,称为“8008型”。1972年4月,英特尔推出200千赫的8008微处理器芯片,还是10微米技术,但晶体管总数已增至3500个,内存位160KB,在13.5平方毫米的地方能执行45种指令。这是第一台真正的微处理器。

  喝彩寥寥,只因太具革命性

  1971年10月15日,英特尔终于在《电子新闻》上刊登了“4004型”芯片的广告:“一个集成电子新纪元的到来——能把一个微型程序控制计算机放进一个半导体芯片”。但电子行业对4004型反应谨慎。秋季Comdex上,一位顾客说英特尔胆大妄为,竟敢声称把一台计算机放进一个芯片上,麦卓尔给他看了芯片,他才很勉强地同意这玩意可以叫计算机。

  的确,一切都是那么惊险。1971年初,4004芯片送到商事公司,立即遭到拒绝。当时计算器市场大面积削价。这个一年前签订有合同现在看来太破费了,商事要求重新协定价格。霍夫听到这一消息,就对公司销售部的人说:“谢天谢地!你们要从商事那儿要回将‘4004型’卖给其他客户的权力。”为降低价格,商事同意放弃它对‘4004型’芯片的独享权。

  但英特尔销售部并不认为微处理器是一种有销路的产品,他们认为不值得花代价生产和推销。他们向霍夫解释说,他不过是电脑业的一个后生,而每年只能卖掉2000台微电脑,如果英特尔出售他的芯片,那么可能得到的只有10%的市场占有率,而每年只售出2000台很不划算的。另一个问题是,这样一台采用了只需要50美元~100美元成本的新型芯片的计算机怎么能够弥补软件开发费用呢?这时候,微型计算机还根本不流行,人们对微电脑毫无兴趣,微电脑的概念对人们来说是那样陌生,以至于没有人,甚至霍夫和他的同事们,预测到它将会引发计算机和电子工业的一场革命。人们习惯于把计算机想成价值上百万美元的商品,只有专家才能操作和维修。只需花买一只荧光灯泡的钱(70年代末,微处理器只卖5美元一只)就能买到的新芯片来换掉一个有缺陷的芯片,这种想法对许多人来说太不可思议了。

  因为此前4004没有公布于众,还没有什么市场需求,霍夫等人不断催促。“我们每个月都向他们提出这个要求,但他们每次商议的结果都是——暂不公布”。最后曾在德州仪器任职的格尔·贝克出任销售部主任,态度才积极起来。

  1972年年中,霍夫和麦卓尔出差三周,巡回到一些公司举办讨论会。人们最常向他俩提的问题是:“如果坏了,你们怎么修理它”。人们无法想象计算机竟然也可以象电灯泡似的,用坏后一扔了之。还有的顾客冷言嘲弄:“你们怎样确保它是在工作呢”?

  的确,要让人们接受微处理器概念绝非易事。1972年,技术报刊才首先注意到它。1978年初,电子学杂志开始登满这一奇迹的文章。越来越多公司追随英特尔推出“纸老虎”产品,市场十分混乱。“人们习惯认为计算机是一种巨型而昂贵的装置,因此一定要保护它,看守它,小心对待它,高效率地使用它,才合算,才值得”。

  1972年3月,也即英特尔公布“4004型”后4个月,德州仪器公司也推出8位的微处理器,两家公司产生了争执。最后,是英特尔获得了专利。但霍夫说:“我并不认为一旦为微处理器申请了专利后,就可以声称拥有了微处理器的一切”。

相关链接编辑本段回目录

参考文献编辑本段回目录

http://tech.sina.com.cn/other/2004-09-27/1654432622.shtml
http://en.wikipedia.org/wiki/Stanley_Mazor

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