إنتل 8008

إنتل 8008

متغير معالج Intel C8008-1 مع سيراميك أرجواني وغطاء معدني ذهبي ودبابيس ذهبية.
معلومات عامة
انطلقت	منتصف عام 1972
توقف	1983 [1]
صمم بواسطة	شركة محطة الكمبيوتر (CTC)
الشركة المصنعة المشتركة (ق)	شركة انتل
أداء
الأعلى. معدل ساعة وحدة المعالجة المركزية	200 كيلوهرتز إلى 800 كيلوهرتز
عرض البيانات	8 بت
عرض العنوان	14 بت
العمارة والتصنيف
طلب	محطات الكمبيوتر ، والآلات الحاسبة ، وآلات التعبئة ، والروبوتات الصناعية ASEA في السبعينيات [2] (IRB 6) ، وأجهزة الكمبيوتر البسيطة ، إلخ.
عقدة التكنولوجيا	10 ميكرومتر
مجموعة التعليمات	8008
المواصفات المادية
الترانزستورات	3500
العبوة (العبوات)	18 سنًا DIP
مقبس (مقابس)	DIP18
تاريخ
خليفة	انتل 8080

Intel 8008 (" ثمانية آلاف وثمانية " أو " ثمانية وثمانين أوه ") هو معالج دقيق موجه للبايت مبكرًا تم تصميمه بواسطة Computer Terminal Corporation (CTC) ، تم تنفيذه وتصنيعه بواسطة Intel ، وتم تقديمه في أبريل 1972. هو وحدة معالجة مركزية 8 بت مع ناقل عنوان خارجي 14 بت يمكنه معالجة 16 كيلوبايت من الذاكرة. كانت الشريحة تُعرف في الأصل باسم 1201 ، وقد تم تكليفها من قبل شركة Computer Terminal Corporation (CTC) لتنفيذ مجموعة تعليمات من تصميمها لمحطة Datapoint 2200 القابلة للبرمجة. نظرًا لأن الشريحة تأخرت ولم تحقق أهداف أداء CTC ، انتهى الأمر بشريحة 2200 باستخدام TTL الخاص بـ CTCبدلا من وحدة المعالجة المركزية المستندة. سمحت اتفاقية لشركة Intel بتسويق الشريحة لعملاء آخرين بعد أن أبدت Seiko اهتمامًا باستخدامها لآلة حاسبة .

التاريخ

تشكلت شركة CTC في سان أنطونيو عام 1968 تحت إشراف أوستن أو. "جوس" روش وفيل راي ، وكلاهما مهندسي ناسا . كانت شركة روش ، على وجه الخصوص ، مهتمة في المقام الأول بإنتاج كمبيوتر مكتبي. ومع ذلك ، نظرًا لعدم نضج السوق ، ذكرت خطة عمل الشركة فقط استبدال Teletype Model 33 ASR ، والذي تم شحنه باسم Datapoint 3300 . تم تصميم العلبة بشكل متعمد لتلائم نفس المساحة مثل الآلة الكاتبة IBM Selectric واستخدمت شاشة فيديو على شكل نسبة عرض إلى ارتفاع مماثلة لبطاقة IBM المثقوبة . ^[3]على الرغم من نجاحها تجاريًا ، إلا أن 3300 كان يعاني من مشاكل حرارة مستمرة بسبب كمية الدوائر المعبأة في مثل هذه المساحة الصغيرة.

من أجل معالجة مشكلة التسخين وغيرها من المشكلات ، بدأت عملية إعادة تصميم تضمنت جزء وحدة المعالجة المركزية من الدوائر الداخلية المعاد تنفيذها على شريحة واحدة. بحثًا عن شركة قادرة على إنتاج تصميم شرائحها ، لجأت Roche إلى Intel ، التي كانت في الأساس بائعًا لرقائق الذاكرة. ^[3] التقى روش ببوب نويس ، الذي أعرب عن قلقه من الفكرة. يتذكر John Frassanito أن "Noyce قال إنها فكرة مثيرة للفضول ، وأن Intel يمكنها فعل ذلك ، لكنها ستكون خطوة غبية. قال إنه إذا كان لديك شريحة كمبيوتر ، فيمكنك بيع شريحة واحدة فقط لكل كمبيوتر ، بينما مع الذاكرة ، يمكنك بيع مئات الرقائق لكل كمبيوتر. " ^[3]كان مصدر القلق الرئيسي الآخر هو أن قاعدة عملاء إنتل الحالية اشتروا شرائح الذاكرة الخاصة بهم لاستخدامها مع تصميمات المعالجات الخاصة بهم ؛ إذا قدمت Intel معالجها الخاص ، فقد يُنظر إليها على أنها منافسة ، وقد يبحث عملاؤها في مكان آخر عن الذاكرة. ومع ذلك ، وافق Noyce على عقد تطوير بقيمة 50000 دولار في أوائل عام 1970. كما تم جلب شركة Texas Instruments (TI) كمورد ثان.

كانت TI قادرة على عمل عينات من 1201 بناءً على رسومات Intel ، ^{[ بحاجة لمصدر ]} ولكن ثبت أن هذه كانت عربات التي تجرها الدواب وتم رفضها. تم تأخير إصدارات Intel الخاصة. قررت CTC إعادة تنفيذ الإصدار الجديد من الجهاز باستخدام TTL المنفصل بدلاً من انتظار وحدة المعالجة المركزية أحادية الشريحة. تم إصدار النظام الجديد باسم Datapoint 2200 في ربيع عام 1970 ، مع بيعه الأول لشركة General Mills في 25 مايو 1970. ^[3] أوقفت CTC تطوير الطراز 1201 بعد إصدار 2200 ، حيث لم تعد هناك حاجة إليه. بعد ستة أشهر ، اتصلت Seiko بشركة Intel ، معربة عن اهتمامها باستخدام 1201 في آلة حاسبة علمية ، على الأرجح بعد رؤية نجاح Intel 4004 الأبسطتستخدم من قبل Busicom في الآلات الحاسبة للأعمال. تبع ذلك إعادة تصميم صغيرة ، تحت قيادة Federico Faggin ، مصمم 4004 ، الآن قائد مشروع 1201 ، توسعت من تصميم ذي 16 سنًا إلى 18 سنًا ، وتم تسليم 1201 الجديد إلى CTC في أواخر عام 1971 . ^[3]

عند هذه النقطة ، انتقلت CTC مرة أخرى ، هذه المرة إلى Datapoint 2200 II ، والتي كانت أسرع. لم يعد الطراز 1201 قوياً بما يكفي للطراز الجديد. صوتت CTC لإنهاء مشاركتها في 1201 ، وتركت الملكية الفكرية للتصميم لشركة Intel بدلاً من دفع عقد بقيمة 50000 دولار. أعادت إنتل تسميتها 8008 ووضعتها في الكتالوج الخاص بها في أبريل 1972 بسعر 120 دولارًا. حاولت إعادة التسمية هذه تجاوز نجاح شريحة 4004 ، من خلال تقديم 8008 على أنه مجرد منفذ 4 إلى 8 ، لكن 8008 لا يعتمد على 4004. ^[4] أصبح 8008 تصميمًا ناجحًا تجاريًا. تبع ذلك Intel 8080 ، ثم عائلة Intel x86 الناجحة للغاية . ^[3]

كان فريق بيل بنتز في جامعة ولاية كاليفورنيا ، ساكرامنتو ، من أوائل الفرق التي قامت ببناء نظام كامل حول 8008 . ربما كان Sac State 8008 هو أول كمبيوتر دقيق حقيقي ، مع نظام تشغيل قرص تم إنشاؤه باستخدام لغة التجميع الأساسية من IBM في PROM ، وكلها تعمل على شاشة ملونة ومحرك أقراص ثابت ولوحة مفاتيح ومودم وقارئ شريط صوتي / ورقي وطابعة. ^[5] بدأ المشروع في ربيع عام 1972 ، وبمساعدة رئيسية من شركة تكترونكس ، أصبح النظام يعمل بكامل طاقته بعد عام. ساعد بيل Intel في مجموعة MCS-8 وقدم مدخلات رئيسية لمجموعة تعليمات Intel 8080 ، مما ساعد في جعلها مفيدة للصناعة والهواة.

في المملكة المتحدة ، قام فريق في SE Laboratories Engineering (EMI) بقيادة توم سبينك في عام 1972 ببناء حاسوب دقيق يعتمد على عينة ما قبل الإصدار من 8008. قام جو هاردمان بتمديد الشريحة بمكدس خارجي. هذا ، من بين أمور أخرى ، أعطاها حفظ الطاقة واستردادها. طور Joe أيضًا طابعة شاشة مباشرة. تمت كتابة نظام التشغيل باستخدام مجمّع تعريف تم تطويره بواسطة L. Crawford و J. Parnell لشركة Digital Equipment Corporation PDP-11 . ^[6] تم حرق نظام التشغيل في حفلة موسيقية. كانت قائمة على المقاطعة ، وقائمة في قائمة الانتظار ، واستنادًا إلى حجم صفحة ثابت للبرامج والبيانات. تم إعداد نموذج أولي تشغيلي للإدارة ، التي قررت عدم الاستمرار في المشروع.

كان 8008 هو وحدة المعالجة المركزية لأول أجهزة الكمبيوتر الشخصية التجارية غير الحاسبة (باستثناء Datapoint 2200 نفسه): مجموعة SCELBI الأمريكية ومجموعة Micral N الفرنسية المبنية مسبقًا و MCM الكندية / 70 . كان أيضًا المعالج الدقيق المتحكم في الطرز العديدة الأولى في عائلة Hewlett-Packard's 2640 من محطات الكمبيوتر.

عرضت إنتل جهاز محاكاة مجموعة التعليمات لجهاز 8008 المسمى INTERP / 8. كانت مكتوبة في FORTRAN .

تصميم

العمارة الدقيقة i8008

تم تنفيذ 8008 في  منطق PMOS بوضع تحسين بوابة السيليكون 10 ميكرومتر . يمكن أن تعمل الإصدارات الأولية بترددات على مدار الساعة تصل إلى 0.5 ميجا هرتز. تمت زيادة هذا لاحقًا في 8008-1 إلى حد أقصى محدد قدره 0.8 ميجاهرتز. تأخذ التعليمات ما بين 5 و 11 حالة T ، حيث تكون كل حالة T عبارة عن دورتين على مدار الساعة. ^[7] تسجيل-تسجيل الأحمال وعمليات ALU تستغرق 5 تيرابايت (20 ميكرو ثانية عند 0.5 ميجاهرتز) ، ذاكرة تسجيل 8 تيرابايت (32 ميكرو ثانية) ، بينما المكالمات والقفزات (عند أخذها) تأخذ 11 حالة تي (44 ميكروثانية). ^[8] يعد 8008 أبطأ قليلاً من حيث التعليمات في الثانية (36000 إلى 80.000 عند 0.8 ميجاهرتز) من 4 بت Intel 4004 و Intel 4040 . ^[9]ولكن نظرًا لأن 8008 يعالج البيانات 8 بت في المرة الواحدة ويمكنه الوصول إلى ذاكرة وصول عشوائي أكبر بشكل ملحوظ ، فإنه في معظم التطبيقات يتمتع بميزة سرعة كبيرة على هذه المعالجات. يحتوي 8008 على 3500 ترانزستور . ^{[10] [11] [12]}

تحتوي الشريحة (المقيدة بـ 18 سنًا DIP ) على ناقل 8 بت واحد وتتطلب قدرًا كبيرًا من منطق الدعم الخارجي. على سبيل المثال ، يحتاج العنوان ذو 14 بت ، والذي يمكنه الوصول إلى "16 كيلو × 8 بت من الذاكرة" ، إلى أن يتم إغلاقه بواسطة بعض هذا المنطق في سجل عناوين الذاكرة الخارجية (MAR). يمكن لجهاز 8008 الوصول إلى 8 منافذ إدخال و 24 منفذ إخراج. ^[7]

بالنسبة لوحدة التحكم والاستخدام الطرفي CRT ، يعد هذا تصميمًا مقبولًا ، ولكنه مرهق إلى حد ما لاستخدامه في معظم المهام الأخرى ، على الأقل مقارنة بالأجيال القادمة من المعالجات الدقيقة. استندت إليه بعض التصميمات المبكرة للكمبيوتر ، لكن معظمهم سيستخدمون Intel 8080 الأحدث والمحسّن بشكل كبير بدلاً من ذلك. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تصاميم المعالجات ذات الصلة

توسعت وحدة NMOS Intel 8080 اللاحقة المكونة من 40 سنًا على مجموعة السجلات والتعليمات 8008 وتنفذ واجهة ناقل خارجي أكثر كفاءة (باستخدام 22 دبابيس إضافية). على الرغم من العلاقة المعمارية الوثيقة ، لم يتم جعل 8080 متوافقًا ثنائيًا مع 8008 ، لذلك لن يعمل برنامج 8008 على 8080. ومع ذلك ، نظرًا لاستخدام Intel صيغتين مختلفتين للتجميع في ذلك الوقت ، يمكن استخدام 8080 في 8008 أزياء متوافقة مع الإصدارات السابقة من لغة التجميع. ^[13]

Intel 8085 هو إصدار حديث كهربائيًا من 8080 يستخدم ترانزستورات في وضع النضوب ، كما أضاف تعليمتين جديدتين. ^[14]

يعتبر معالج Intel 8086 ، معالج x86 الأصلي ، امتدادًا غير صارم لـ 8080 ، لذا فهو يشبه تصميم Datapoint 2200 الأصلي أيضًا. تحتوي كل تعليمات Datapoint 2200 و 8008 تقريبًا على ما يعادلها ليس فقط في مجموعة التعليمات الخاصة بـ 8080 و 8085 و Z80 ، ولكن أيضًا في مجموعة تعليمات معالجات x86 الحديثة (على الرغم من اختلاف ترميز التعليمات). ^[15]

الميزات

تتضمن بنية 8008 الميزات التالية: ^{[ بحاجة لمصدر ]}

• سبعة سجلات "scratchpad" 8 بت: المجمع الرئيسي (A) وستة سجلات أخرى (B و C و D و E و H و L).
• عداد برامج 14 بت (كمبيوتر شخصي).
• مكدس استدعاء العناوين من سبعة مستويات . يتم استخدام ثمانية سجلات بالفعل ، مع كون الكمبيوتر الشخصي هو الأكثر تسجيلًا.
• أربعة أعلام لحالة كود الشرط: حمل (C) ، تكافؤ زوجي (P) ، صفر (Z) ، وعلامة (S).
• الوصول غير المباشر للذاكرة باستخدام مسجلات H و L (HL) كمؤشر بيانات 14 بت (يتم تجاهل البتتين العلويتين).

مثال على كود

كود مصدر التجميع 8008 التالي مخصص لإجراء فرعي مسمى MEMCPYيقوم بنسخ كتلة من بايتات البيانات ذات الحجم المحدد من موقع إلى آخر.

                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
001700000        
001701000        
001702000        
001703000        
001704000        
001705000        
                   
                   
002000 066304    
002002056 003    
002004 327        
002005 060        
002006 317        
002007302        
002010261        
002011053        
002012302        
002013024001    
002015 320        
002016301        
002017 034000    
002021 310        
00202266300    
002024 056003    
002026302        
002027207        
002030340        
002031060        
002032301        
002033217        
002034350        
002035364        
002036337        
002037 066302    
002041056003    
002043 302        
002044207        
002045 340        
002046 060        
002047301        
002050217        
002051350        
002035364       
002052373        
002053104007004
002056             

؛ MEMCPY - 
؛ انسخ كتلة من الذاكرة من مكان إلى آخر. 
؛ 
؛ معلمات 
الدخول SRC: عنوان 14 بت لكتلة بيانات المصدر 
؛ التوقيت الصيفي: عنوان 14 بت لكتلة البيانات الهدف 
؛ CNT: عدد وحدات البايت المراد نسخها 14 بت
 
            ORG      1700Q        ؛ البيانات عند 001700q 
SRC          DFB      0            ؛ SRC ، بايت منخفض 
            DFB      0            ؛ البايت العالي 
DST          DFB      0            ؛ التوقيت الصيفي ، البايت المنخفض 
            DFB      0            ؛ البايت العالي 
CNT          DFB      0            ؛ CNT ، البايت المنخفض 
            DFB      0            ؛ بايت مرتفع
 
            ORG      2000Q        ؛ الكود عند 002000q 
MEMCPY       LLI      CNT + 0        ؛ HL = addr (CNT) 
            LHI      CNT + 1 
            LCM                  ؛ BC = CNT 
            INL 
            LBM 
LOOP         LAC                  ؛ إذا كان BC = 0 ، 
            ORB 
            RTZ                  ؛ إرجاع 
DECCNT       LAC                  ؛ BC = BC - 1 
            SUI      1 
            LCA 
            LAB 
            SBI      0 
            LBA 
GETSRC       LLI      SRC + 0        ؛ HL = addr (SRC) 
            LHI      SRC + 1 
            LAC                  ؛ HL = SRC + BC 
            ADM                  ؛ E = C + (HL) 
            LEA                 ؛ (المبلغ الأدنى) 
            INL                  ؛ أشر إلى SRC 
            LAB 
            ACM العلوي                  ؛ H = B + (HL) + CY 
            LHA                  ؛ (المجموع العلوي) 
            LLE                  ؛ L = E 
            LDM                  ؛ تحميل D من (HL) 
GETDST       LLI      DS T + 0        ؛ HL = addr (DST) 
            LHI      DS T + 1 
            LAC                  ؛ HL = DST + BC 
            ADM                  ؛ إضافة رمز مماثل لما ورد أعلاه 
            LEA 
            INL  
            LAB 
            ACM 
            LHA 
            LLE 
            LMD                  ؛ تخزين D إلى (HL) 
            JMP      LOOP         ؛ كرر الحلقة 
            END

في الكود أعلاه ، يتم إعطاء جميع القيم بالنظام الثماني. المواقع SRC، DSTوالمعلمات CNTذات 16 بت للروتين الفرعي المسمى MEMCPY. في الواقع ، يتم استخدام 14 بتًا فقط من القيم ، نظرًا لأن وحدة المعالجة المركزية بها مساحة ذاكرة قابلة للتوجيه 14 بت فقط. يتم تخزين القيم بتنسيق صغير ، على الرغم من أن هذا اختيار عشوائي ، نظرًا لأن وحدة المعالجة المركزية غير قادرة على قراءة أو كتابة أكثر من بايت واحد في الذاكرة في المرة الواحدة. نظرًا لعدم وجود تعليمات لتحميل السجل مباشرة من عنوان ذاكرة معين ، يجب أولاً تحميل زوج سجل HL بالعنوان ، ويمكن بعد ذلك تحميل السجل الهدف من المعامل M ، وهو حمل غير مباشر من موقع الذاكرة في زوج تسجيل HL. يتم تحميل زوج التسجيل BC بامتدادCNTقيمة المعلمة وتناقصت في نهاية الحلقة حتى تصبح صفراً. لاحظ أن معظم التعليمات المستخدمة تشغل كود تشغيل واحدًا من 8 بت.

المصممون

• CTC ( مجموعة التعليمات والهندسة المعمارية ): فيكتور بور وهاري بايل .
• Intel ( التنفيذ في السيليكون ):
  • اقترح كل من Ted Hoff و Stan Mazor و Larry Potter (كبير العلماء في IBM) تنفيذ شريحة واحدة لهندسة CTC ، باستخدام ذاكرة RAM بدلاً من ذاكرة سجل التحول ، كما أضافوا بعض الإرشادات وإمكانية المقاطعة. بدأ تصميم شريحة 8008 (التي كانت تسمى في الأصل 1201) قبل تطوير 4004. ومع ذلك ، لم يتمكن هوف ومازور من تطوير "تصميم السيليكون" لأنهم لم يكونوا مصممين شرائح ولا مطوري عمليات ، علاوة على منهجية ودوائر التصميم القائمة على بوابة السيليكون ، والتي يجري تطويرها بواسطة Federico Faggin لـ 4004 ، لم تكن متاحة بعد. ^[16]
  • أصبح Federico Faggin ، بعد الانتهاء من تصميم 4004 ، قائدًا للمشروع من يناير 1971 حتى اكتماله بنجاح في أبريل 1972 ، بعد أن تم تعليقه - لعدم إحراز تقدم - لمدة سبعة أشهر تقريبًا.
  • قام هال فيني ، مهندس المشروع ، بالتصميم المنطقي التفصيلي وتصميم الدوائر والتخطيط المادي تحت إشراف Faggin ، مستخدمًا نفس منهجية التصميم التي طورها Faggin في الأصل للمعالج الدقيق Intel 4004 ، واستخدام الدوائر الأساسية التي طورها لـ 4004. تم حفر شعار "HF" مجمع على الرقاقة في منتصف المسافة تقريبًا بين ضمادات الترابط D5 و D6.

المصادر الثانية

• مصادر إنتل 8008 ثانية
• 

  VEB Mikroelektronik "كارل ماركس" إرفورت (MME) U808 ( GDR )

• 

  MicroSystems International (MIL) MF8008

• 

  سيمنز SAB8008

انظر أيضا

• Mark-8 و SCELBI ، مجموعات الكمبيوتر المستندة إلى 8008
• MCM / 70 و Micral ، الحواسيب الصغيرة الرائدة
• PL / M ، أول لغة برمجة تستهدف معالجًا دقيقًا ، Intel 8008 ، تم تطويرها بواسطة Gary Kildall

المراجع

روابط خارجية

• دليل مستخدم MCS-8 مع ورقة بيانات 8008 (1972)
• وود ، لامونت (8 أغسطس 2008). "تاريخ الكمبيوتر المنسي: الأصول الحقيقية للكمبيوتر الشخصي" . عالم الكمبيوتر .
• صفحة دعم Intel 8008 غير رسمية
• صفحة متحف DigiBarn Computer على آلة Bill Pentz 'Sacramento State ، وهي كمبيوتر صغير كامل تم بناؤه حول 8008
• مارتن ، دونالد ب. (1974). تصميم الحواسيب الصغيرة . مارتن للأبحاث.
  • - (1976). تصميم الحواسيب الصغيرة (الطبعة الثانية). مارتن للأبحاث. OCLC  911808003 .
• رونيان ، جرانت (أبريل 1977). "الآن - أساسي لـ 8008 - حتى!" . مجلة كيلوب: 116-8.
• "مترجم لغة أساسي لمعالج Intel 8008" . جامعة إلينوي. 1974.
• 8008 بطاقة مرجع لغة التجميع
• شريف ، كين (ديسمبر 2016). "يموت الصور وتحليل للمعالج الدقيق 8008 الثوري ، 45 سنة" .
  • - (فبراير 2017). "الهندسة العكسية للمعالج الدقيق 8008 المتقدم بشكل مدهش" .
  • - (أكتوبر 2020). "كيف جعل تحميل التمهيد معالج Intel 8008 التاريخي ممكنًا" .
  • - (نوفمبر 2020). "الهندسة العكسية لدائرة الحمل والتفريغ في معالج Intel 8008" .