Chip lập trình đầu tiên ra đời do sự tình cờ

Chip đầu tiên và Ted Hoff, một trong 3 tác giả của nó. Ảnh: Intel.

Bộ vi xử lý Intel 4004, xuất hiện ngày 16/11 cách đây 35 năm, đã làm nên một cuộc cách mạng công nghệ bởi nó là sản phẩm đầu tiên gắn kết các thành tố thiết yếu cho hoạt động của máy tính vào trong một chip đơn.

Kể từ đó, thiết bị xử lý cho phép các nhà sản xuất tích đưa trí thông minh vào PC, thang máy, camera, điện thoại di động và nhiều thiết bị khác... Nhưng mọi chuyện ban đầu khônh diễn ra đơn giản như thế.

1971 - 1981: Nền tảng điện toán hiện đại hình thành

Nền tảng điện toán hiện đại đã vô tình được phát triển khi Intel ký hợp đồng phát triển một loạt chip khác nhau cho 5 sản phẩm mới của hãng máy tính cơ Busicom (Nhật) vào tháng 4/1969. "4004 - thành quả của ba kỹ sư Ted Hoff, Stan Mazor và Federico Faggin - đã tác động sâu sắc đến cuộc sống của mỗi người. Trước khi chip này ra đời, máy tính là những hệ thống khổng lồ chiếm trọn diện tích của một căn phòng", Linley Gwennap, chuyên gia phân tích của công ty The Linley Group (Mỹ), nhận xét.

Tại thời điểm đó, Intel không có đủ nguồn nhân lực để thiết kế cả 12 chip cho Busicom. Ted Hoff và Stan Mazor chỉ muốn sản xuất một chip đơn và để tiết kiệm chi phí, chip đó còn phải phải phù hợp với gói sản phẩm 16 chân mà Intel vẫn sử dụng trong các sản phẩm bộ nhớ của họ.

Chặng đường 35 năm phát triển của bộ vi xử lý Intel

Những sản phẩm đánh dấu 25 năm phát triển của PC

Những chiếc máy tính nổi tiếng trong lịch sử

'PC thực ra mới chỉ ở giai đoạn phát triển ban đầu'

"Chúng tôi phải tiến hành dự án rất thận trọng vì các nhà quản lý không hứng thú lắm với 4004", Mazor cho hay. Sau khi ông và Hoff hoàn thành kiến trúc mô phỏng, Intel mời Faggin từ hãng Fairchild về công ty vào tháng 4/1970. Cũng như Hoff, Faggin đã tạo được tiếng tăm nhất định trong ngành công nghiệp. Ông là người phát triển công nghệ cổng silicon giúp thay thế cổng transistor cồng kềnh và khó kiểm soát.

Ngay trong ngày thứ hai Faggin đến Intel, kỹ sư Masatoshi Shima của Busicom đã tới kiểm ra tiến độ công việc và tỏ ra bực mình khi mọi thứ vẫn giậm chân tại chỗ kể từ tháng 12/1969. Rất may, Busicom chấp nhận gia hạn hợp đồng và Faggin cùng các cộng sự phải làm việc tới 14 tiếng mỗi ngày nhưng chính sự chậm trễ ấy lại là cơ hội cho Intel thay đổi số phận của họ.

Gói sản phẩm hoàn thiện của Intel gồm chip ROM lưu trữ phần mềm 4001, chip RAM lưu trữ dữ liệu 4002, thiết bị nhập xuất 4003 và bộ vi xử lý 4004. Gordon Moore, Giám đốc điều hành của Intel thời đó, coi đây là "một trong những phát minh mang tính cách mạng của lịch sử nhân loại".

"Tương lai của Intel bắt đầu từ 4004, nhưng trong 15 năm đầu tiên, không ai nhận ra điều đó. Nó chỉ đóng vai trò phụ, thứ yếu mà sản phẩm phụ vẫn thường nhanh chóng bị thay thế và lãng quên", cực chủ tịch Intel Andy Grove nhớ lại.

Lúc này, nhiều công ty cạnh tranh như RCA, Honeywell và Fairchild cũng giới thiệu các bộ vi xử lý riêng, trong đó có dòng 6800 của Motorola với khả năng hoạt động đáng nể. Tuy nhiên, Intel lại trở thành người chiến thắng bởi các đối thủ đã tính toán sai nhu cầu của người sử dụng, chẳng hạn hãng National Semiconductor nhanh nhảu cho ra mắt hệ thống 16 bit và không phù hợp với thế giới 8 bit. Nhưng quan trọng hơn, IBM đã chọn Intel 8008 (ra đời năm 1972) cho hệ thống máy tính cá nhân đầu tiên vào năm 1981.

1981 - 2006: 25 năm phát triển máy tính

Chiếc IBM PC năm 1981 đã đánh dấu một bước ngoặt cơ bản trong ngành công nghiệp máy tính. Giờ đây, người ta khó có thể thấy được tất cả những tác động mà một phần tư thế kỷ phát triển của điện toán cá nhân đã mang lại cho cuộc sống thường nhật. Nhưng có một điều chắc chắn rằng nhiều người không thể hình dung thế giới sẽ ra sao nếu không có máy tính tại gia đình hay công sở.

Các bộ vi xử lý của Intel đã trở thành trái tim trong cuộc cách mạng máy tính cá nhân, giúp hình thành nên một ngành công nghiệp lớn với những cấp độ mới về hiệu suất kinh doanh và cả phong cách sống. Từ Intel 8088 trong IBM PC 5150 đầu tiên tới Core 2 Duo và mới đây là dòng lõi tứ Quad-core, các sản phẩm của Intel luôn không ngừng được cải tiến và mang lại cho người sử dụng những hệ thống điện toán mạnh mẽ hơn và chi phí thấp hơn nhiều so với 25 năm trước.

IBM 5150 được trang bị màn hình đơn sắc, không có ổ cứng, sử dụng Intel 8088 với tốc độ 4,77 MHz, 29.000 bóng bán dẫn, ổ đĩa mềm 5,25 inch 160 KB, 64 KB và có khả năng mở rộng lên 256 KB. Phần mềm cho mẫu máy tính này đơn thuần là kiểu nhập dữ liệu dạng text như PC-DOS, Microsoft BASIC, VisiCalc, UCSD Pascal, CP/M-86 và Easywriter 1.0. Chiếc PC chậm chạp và phức tạp này có giá tới 3.000 USD.

25 năm sau, người sử dụng hiện có thể sắm một hệ thống với cấu hình cơ bản gồm Intel Celeron D, ổ cứng 160 GB, RAM 256 MB và màn hình phẳng với giá chưa đến 500 USD. Hoặc họ có thể sở hữu máy tính hiệu suất hoạt động cực cao với Intel Core 2 Duo, RAM 4 GB, ổ cứng 500 GB theo nhiều mức giá khác nhau tùy từng nhà sản.

"Core 2 Duo là một điều kỳ diệu về khả năng tiết kiệm điện, tích hợp 291 triệu bóng bán dẫn đồng thời mang lại hiệu suất hoạt động cần thiết cho các ứng dụng hiện nay và trong tương lai", Paul Otellini, Giám đốc điều hành của Intel, tuyên bố hồi tháng 7 vừa qua.

2006 và tương lai

Jeffrey Rayport, giáo sư Đại học Harvard, đã so sánh giữa tốc độ phát triển của bộ vi xử lý với 2 ngành sản xuất xe hơi và máy bay: Nếu hai ngành công nghiệp này phát triển với tốc độ tương đương ngành công nghiệp bán dẫn thì một chiếc Rolls-Royce sẽ có giá 2,75 USD và đi được 4,8 triệu km mà chỉ tốn 4 lít xăng. Trong khi đó, chiếc máy bay Boeing 767 chỉ còn 500 USD và bay vòng quanh trái đất trong 20 phút với 20 lít nhiên liệu (theo Semiconductor Industry & Business Survey, 12/18/95).

Hiện nay, máy tính cá nhân hướng tới người tiêu dùng, khác với trước đây chính phủ Mỹ sử dụng để đưa con người lên mặt trăng. Gordon Moore năm 1965 đã cho rằng khả năng của bộ vi xử lý sẽ tăng xấp xỉ gấp đôi trong vòng 18 tháng, tạo ra sự tăng trưởng cấp số mũ về sức mạnh điện toán trong khoảng thời gian tương đối ngắn. Được biết đến với tên gọi Định luật Moore, xu hướng này vẫn tồn tại cho tới ngày nay.

"Những tác động theo cấp số nhân của máy tính, Internet và giáo dục sẽ nhân đôi tầm ảnh hưởng của những lợi ích mà công nghệ mang lại trên phạm vi toàn thế giới trong 5 năm nữa", Giám đốc điều hành Otellini nhận xét hồi đầu năm nay. "Chúng ta đang tiến gần tới mốc 1 tỷ máy tính nối mạng và những thành quả kinh tế, xã hội, cá nhân sẽ đi kèm với con số này".

Hải Nguyên